浅谈混凝土外观效果及施工控制

前 言

混凝土已经在建筑领域应用了很多年,随着社会的发展和科技的进步,建筑业的发展也越来越快,特别是近几年来火力发电厂土建施工质量的要求越来越高,火电施工企业在土建施工工艺特别是清水混凝土工艺方面的要求也是越来越高,促使清水混凝土施工技术产生了质的飞跃。本文就结合多年的火电厂施工经验,浅谈一下清水混凝土表面质量控制以及修饰。

1清水混凝土的概念

对于清水混凝土,规范没有明确的规定,在建筑行业,清水混凝土又称装饰混凝土,因其极具装饰效果而得名。它属于一次浇注成型,不做任何外装饰,直接采用现浇混凝土的自然表面效果作为饰面,因此不同于普通混凝土,表面平整光滑,色泽均匀,棱角分明,无碰损和污染,只是在表面涂一层或两层透明的保护剂,显得十分天然、庄重。

在火电施工行业,前几年风行过一阵镜面混凝土,各个施工单位争相采取镜面混凝土施工工艺,镜面混凝土是指清水混凝土的表面更加光滑,能象镜子一样有反光效果的混凝土。近几年由于镜面混凝土施工措施费用太高,镜面效果经过氧化反而不再美观,所以逐渐的不再被采用。

2清水混凝土施工技术措施

本节详细叙述清水混凝土和镜面效果清水混凝土施工技术措施

2.1清水混凝土施工技术措施

清水混凝土施工主要从原材料,施工工艺、成品保护三个方面进行控制。

1)钢筋工程

清水混凝土和一般混凝土在钢筋和埋件工程施工工艺基本相同,只在细节上稍有不同。

清水混凝土钢筋绑扎后的铅丝头全部向里,不得有铅丝头伸向外部,以免砼浇筑后形成绣斑,砼保护层使用砂浆垫块,垫块使用圆弧形不得使用矩形垫块。

埋件安装:梁、柱侧面埋件四角均用M6螺栓固定在模板上;梁底、板底埋件:底模组装固定完成后用铁钉钉于底模上;埋件靠模板面四边均贴PE胶条。

2)模板工程

材料选择:零米以下不外露部分砼模板采用12mm厚木工板或9层板,50×90mm木枋作框。各胶合板厚度误差不超过1mm,木枋不得使用油松等变形较大的木材。

零米以上及零米以下外露部分清水砼模板采用18厚双面覆塑胶合板,50×90mm木枋作框。各胶合板厚度误差不超过1mm,木枋不得使用油松等变形较大的木材。

模板制作:首先由技术人员画出详细的模板加工图及加工数量,经核对无误后,将制作图拿到制作场进行制作,检查合格后编号堆码整齐,运至工作面,现场组装。

木模组装

柱:模板背枋间距小于或等于450mm;抱箍根据截面尺寸,选用#14或#18槽钢加工制作。柱支撑用脚手架钢管与满堂脚手架固定,间距不超过1.5m。截面比较大的柱子(如B排框架柱)中间加一道对拉螺杆加固。

梁:梁加固用钢管脚手架,梁高大于1000mm以上的在梁中位置加一排对拉螺杆加固,间距小于500mm;梁底水平支撑使用钢管脚手架,梁高700mm以上水平支撑下设100×100mm木枋、钢管加顶托支撑牢固。

板:使用50×100mm木枋作板底龙骨,龙骨间距不大于150mm。

拼缝:柱拼缝须在同一断面处竖缝成线、梁水平缝成线,对接缝在缝口设PE胶条,表面贴不干胶带,截面比较宽的柱子在中间加一排对拉螺杆加固。楼板拼缝贴不干胶条。已浇砼柱上模板安装:在已浇好的砼柱端以下50～100mm柱四周划水平等高线安装支撑大模板木架,原砼面贴PE胶条后再架设柱模板。模板脱模剂采用色拉油或透平油。

3)砼工程

砼用料:砂、外加剂、粉煤灰、水泥使用同一厂家、同一规格。

清水混凝土的配合比除按普通砼进行试配外,还需对砼成型后的颜色进行试配,故试配时用大模板做1000×1000×200mm木盒浇筑试块砼,不断调整粉煤灰及水泥品种用量,使其颜色达到满意为止。砼坍落度控制在12～16范围内,不得随意调整坍落度,砼砂率控制在35%～37%。

砼浇筑:梁柱砼分开浇注,柱每次浇到梁下口50mm或梁上层钢筋锚入柱(超过梁下口时)端下50mm,再关柱头及梁模,进行上部施工,梁板同时浇筑。

砼由拌合站集中拌制罐车水平运至现场,拖泵配合塔式布料机入仓,插入式振捣器振捣。

柱由布料机管直接伸入柱头内下料,每次下料厚度不超过500mm。柱以3～4根作为一批同时浇筑,但每柱砼需在砼初凝前进行上部砼浇筑。

振捣器先从柱中振捣,然后向四角振捣,每次需插入下部砼100mm。

各柱浇筑到顶后用铁抹子凿去柱头砂浆,重新布料浇筑到位。

梁板同时浇筑采用斜面分层,从一端向另一端推进,插入式振捣器振捣。

砼养护:砼养护使用塑料布,梁柱拆模后立即裹上塑料薄膜,并用不干胶贴牢,楼板终凝后即时覆盖塑料布。

砼施工缝留设:柱的施工缝设于楼板上口、框架梁下口、牛腿下口;梁、板不留施工缝均一次浇筑。

砼施工缝处理:砼凝固后用砼冲毛机冲掉浮浆,要求柱头破损面达100%,浇筑前用空压机冲净施工缝内灰尘,充分湿润,铺30～50mm厚与砼同配合比的砂浆,然后进行砼浇筑。拆模后在缝上、下各25mm弹线用电动磨光机磨光形成一带环状。

4)成品保护

模板在制作场制作成型后,必须分类堆码整齐,下部必须垫枋或砖砌条形支墩,不得直接堆放于地上。

楼板底模铺好后,需在楼层入口设置擦脚垫,上楼层必须把鞋上泥土擦干净。吊装材料下专门设置垫板,以免随吊装材料上的泥土灰尘弄脏板面。楼板钢筋绑扎成型后,砼浇注之前用吸尘器清理模板上灰尘。

埋件:拆模后及时刷红丹防锈漆,以免生锈。

砼:梁柱拆模后,及时用塑料布包裹,直至屋面断水后方可拆除,并随时检查是否脱落,及时修补,以保证砼面不被雨水及上部浇砼时污染。施工通道部分柱阳角用木板保护。

2.2镜面效果混凝土施工技术措施

下面详细介绍一下镜面效果混凝土的施工工艺。

(1)施工工艺流程

(2)操作要点

1)镜面效果清水混凝土配合比的设计

混凝土的镜面效果情况如何,混凝土配合比的设计是个重要影响因素。试验室根据现场实际情况,混凝土的各种材料的各项参数,特别是外加剂的合理运用,镜面混凝土表面的光洁如镜,混凝土色泽一致,混凝土表面的气泡基本消除等特性。试验室根据要求,经过多次试验和试配,掌握镜面混凝土的各项参数:水泥的搅拌时间、外加剂的品种,模板的光洁度、拆模时间和混凝土的养护时间。

2)模板的选择

为实现镜面混凝土的目标,针对不同结构部位设计不同类型的模板,尽量设计成大模板,要求构造简单,装拆方便。另外,从模板安装、拆除和维修等方面也应采取相应的措施。根据镜面混凝土的外观要求和试验结果,采用12厚9层胶合板粘贴1厚PS板合成材料,胶合板的规格1220×2440。根据尺寸现场制作,保证模板的刚度、强度、光洁度。

3)模板设计和制作

胶合板和PS板是两种完全不同材料,其热膨胀系数不同,相差较大,极易使PS板产生空鼓起泡,造成模板表面不平整,将直接影混凝土的表面平整度和清水混凝土的镜面效果,根据模板特性,要求PS板必须满粘在胶合板上,模板合成后需放在室内,避免因防潮、防晒产生温度变形。

模板的设计应合理而有规律,以便给施工带来方便;设计要求模板严丝合缝的,还要求模板有一定的刚度与精度,确保混凝土结构的几何尺寸的精度要求,因此制定模板方案十分重要。

镜面混凝土结构的表面工艺,首先强调的观感,即结构表面是否光亮成镜、梁柱线条是否通顺、结构表面是否平整、色泽是否一致、气泡是否较少、各处接缝是否干净利落等等。

模板应尽可能拼大,现场的安装缝要少,且接缝位置必须有规律,尽可能隐蔽。暴露在外的接缝,如工程允许,接缝处应设压缝条。

各种构件连接部位必须做节点设计,针对不同的情况逐个画出节点图,以保证连续严密,牢固可靠,保证施工时有据可依,避免施工的随意性。

所设计模板块连接处要有足够的刚度,经得起反复装拆。

模板制作成型后,必须分类堆码整齐,下部必须垫木枋或条石,不得直接堆放于地下,上面应覆盖蓝油布并挂牌标示。模板运输、安装、拆卸、吊装均要采取可靠措施,避免损坏模板。

4)钢筋工程要求

钢筋的规格、型号等必须符合设计要求和施工规范规定。为了不影响镜面混凝土的表面工艺,不允许有任何露筋现象发生,包括钢筋绑扎丝。所以钢筋工程的验收必须严格安设计要求和施工规范规定来验收,不允许有任何钢筋接触模板。

5)模板工程的安装

施工要点:首先支模前必须弹好轴线及结构边线,在钢筋上测定好标高,在结构底部应焊好钢筋限位,按组合图施工;其次柱、板梁上的预埋铁、管、洞等要保证位置与标高的精确;最后是柱、梁模板的横、竖背杆均要用Φ48×3.5mm的圆钢管,双根设置,间距、规则按设计计算确定。

a无对拉螺杆工艺

模板现场安装过程

安装前须用经纬仪和水准仪,按轴线位置及设计高程设置控制线,确保安装时尺寸准确。现场脚手架搭设完成,并经验收挂牌投入使用。钢筋工程经二、三、四级验收合格后。模板安装前先将柱内接触面清理干净。弹出模板安装线。模板表面涂刷#32机油,涂刷厚度均匀。模板由下向上逐块安装,相邻模板之间用灰色PE胶条压缝,相邻模板高低差≤0.5mm。柱、梁模板安装前先在柱梁模板上划出定位线;再将预埋件固定在柱梁模板上,拼安装模板;用M5的螺栓将预埋件紧贴于大模板表面,使其浇注过程中的震动无法将预埋件与模板分开。模板安装过程中应注意保护砂浆垫块,严禁将垫块打掉,还应注意模板与垫块之间应紧贴。在模板安装中为了增强模板的刚度,在模板背枋之间加设φ48×3.5mm钢管,钢管净距≤50mm。柱模板安装模板拼缝接头处理1mm;梁模板拼缝接头处理平整度≤3mm。

无对拉螺杆安装工艺:

无对拉螺杆工艺就是用型钢对模板进行加固,不使用对拉螺杆加固的方法。柱截面尺寸≤800mm,采用单型钢加固;柱截面尺寸>800mm,高度≤4m的柱下部2m范围内采用双型钢加固,高度4～5m的柱下部2.5m范围内双型钢加固,高度5～7m的柱下部3m范围内双型钢加固,其余部位为单型钢加固。相邻型钢中心间距≤500mm,第一排型钢距基层≤200mm,柱小面的型钢在下,柱大面的型钢在上(第一层型钢位置相反)无对拉螺栓镜面混凝土构件加固见图5.2.5。

模板支设到位后进行校正和加固,加固先用钢管竖向加设,将背枋之间的空隙填满。沿柱模板高度方向用钢管架设井字箍,间距1000mm,并与模板支撑系统连接成整体,以保证柱模板在浇注过程中的整体稳定性和刚度,模板支设完后,其纵横轴线,用经纬仪检查、校正。在柱与梁相交的柱头部分模板采用传统的φ12对拉螺杆加固,并加M12弧型垫圈。

6)模板接缝

模板接缝处用12宽的PE双面海绵胶带;并在表面采用5宽透明胶带粘贴封闭,缝处模板采用企口缝,PS板、模板、背枋错开接缝,整体受力均匀,不容易出现错缝。

7)模板工程的验收和工艺要求

模板尺寸要精准,几何尺寸必须符合设计要求,表面平顺光洁,有足够的刚度,拼缝严密平整,PS板的保护纸模在模板安装前才能除去,以确保其光洁度要求。

施工缝,新旧混凝土的结合处,混凝土的上口边缘要处理顺直,保证接缝平整美观。在模板与混凝土的间加一层PE双面海绵胶条,除了用环形柱箍加固,还要采用顶托加固,严防有漏浆现象。

模板拆除时,不能用撬棍和钢钎撬模板,只能用木锲使模板脱离混凝土,以免损伤混凝土的棱角,破坏混凝土的表面的镜面效果。

8)混凝土工程

镜面混凝土要颜色一致,则要求所用的材料一致。水泥应选用厂家、标号、品种相同且安定性好、强度好的水泥;砂石也应按规定选用合格材料;外加剂不仅要满足混凝土施工性能的要求,而且要有利于提高混凝土的内在质量和外观效果。混凝土应按配合比施工,严格控制坍落度。

混凝土浇捣前要进行模板内部清理,干净后用水湿润方可浇筑。搅拌一要计量准确,二要保证时间,振捣方法要正确,要密实不得漏浆,不要靠着模板振捣混凝土,以免损伤模板表面的光洁度。对于墙体、大体积混凝土以及卸料高度超高等情况时,应采用相应的处理办法,以确保混凝土浇捣质量。

混凝土养护

混凝土早期养护,应派专人负责,使混凝土处于湿润状态,养护时间应能满足混凝土硬化和强度增长的需要,混凝土浇筑完后采用双层薄膜覆盖养护,一般养护14天,使混凝土强度满足设计要求。

9)成品保护

混凝土浇筑成型后,如不加以保护易使阴阳角受损,直接影响清水镜面混凝土的外观质量。同时,开关盒预留洞、上下水管的保护也间接影响到镜面混凝土的观感效果,也应采取相应措施进行成品保护。模板拆除后及时用薄膜包裹,并用50宽的透明胶带封缠,避免二次污染。模板拆除时尽量让模板自动散开,传递材料时小心,避免损坏棱角,在柱脚容易被损坏的地方应采用1200mm×100 ×12的木板保护棱角,保证镜面混凝土的外观质量。

3结构混凝土表面修饰工艺

在电力建设工程中,混凝土不可避免的会出现表面缺陷,需要通过恰当的工艺对其进行认真仔细的修饰,达到较好效果。

主要工艺要点如下:

3.1表面缺陷修饰方法

拆模以后,对于表面气泡、色斑、砂线、浅层蜂窝等缺陷情况,修饰工作可以立即进行,也可以滞后进行,对混凝土表面的外露时间无限制。在修饰前,无论混凝土面是呈潮湿状态或干燥状态,都必须预先浇水,在混凝土充分湿润的条件下,对混凝土表面进行修饰处理。具体做法如下:用高压水冲洗混凝土表面,如表面粘附有隔离剂、灰尘或其他不洁物,则应用尼龙布擦洗干净。用重量比为1:3.5―1:5的黑白水泥组成的水泥稠浆,将结构物表面全面地披一遍薄层水泥浆,待面干发白时,用棉纱头擦除全部浮灰。然后立即采用重量比约1:2的黑白水泥 (注:黑水泥指与该混凝土同标号、同品种的水泥),掺入经试配确定的少量干净细砂和少许107胶水或类似胶水,拌和成半干硬性的水泥砂浆,用油漆刮刀把表面散布的较大气泡填实、刮平。第一遍补浆结束后一定时间(3h左右),接着采用重量比为1:2.5―1:3.5的黑白水泥调制的中稠灰浆,进行展延性补浆,范围是第一遍补浆过的和第一遍未补浆的细小气泡带、气泡群,待达到干凝状态后,再对补浆面作第一次打磨,然后洒水养护。第二天或第三天以后,对补浆面进行补灰、磨平、擦灰,最后继续保养维护。

3.2破角、毛边的修饰方法

清除棱角边线混凝土的浮积物,对补浆面拉毛、浇水湿润。若破角的面积较大,则用冲击钻在破角部位安装定位水泥钉,以便更好地进行修补固定。使用能保证线性、面型的模具夹板,采用重量比为 1:3的黑白水泥调制抹灰砂浆,灌抹破损角、边并将其压实,抹灰砂浆终凝后立即对其进行洒水养护。夹板拆除后,用金刚砂布打磨平整、光滑。

4结束语

在前几年的火电厂建筑施工中,各施工单位争相推出镜面混凝土施工工艺,经过几年的经验证明,镜面混凝土施工成本过高,表面镜面效果经过氧化后不是很美观。所以目前在火电建设中,主厂房柱、输煤系统混凝土框架、空冷岛混凝土柱等不贴蚀面的混凝土,均采用清水光面混凝土施工工艺,这样即保证了表面平整美观,又比镜面降低了成本,取得更大经济效益,适合广泛推行。