【摘要】 清水混凝土其实就是要求混凝土外表达到美观,不需要进行任何装饰的混凝土,简要地介绍原材料的选择、配合比设计、模板工程、混凝土的浇筑、混凝土的养护和混凝土缺陷的修补,对清水混凝土应用技术进行了探讨。
【关键词】 清水混凝土;施工;质量控制
一、清水混凝土
清水混凝土又称装饰混凝土,因其极具装饰效果而得名,它是一次浇注成型,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,起着结构和装修的双重作用的混凝土,不同于普通混凝土,它是混凝土材料中最高级的表达形式,显示的是一种最本质的美感,体现的是“素面朝天”的品位。清水混凝土表面平整光滑,色泽均匀,棱角分明,无碰损和污染,显得十分天然、庄重。清水混凝土已得到越来越多的应用,城市轨道交通高架桥清水混凝土的采用无疑给城市增添一道亮丽的风景线。
二、原材料的选择
(1)粗骨料(碎石)。粗骨料(碎石)。粗骨料是混凝土的主体骨架,其好坏直接影响混凝土的耐久性、力学性能及外观质量。要保证这些指标,其选择的标准为:一是母岩强度大于100MPa、压碎指标≤8%的碎石;二是粒径选用5 mm～10 mm、10 mm～20 mm两种级配掺合在一起用,以使粗骨料的级配达到更为理想的状态;三是含泥量≤0・5%;四是选用非碱活性的粗骨料,以保证碱骨料反应对混凝土耐久性的影响;五是肉眼看粗骨料颗粒外观形状要圆润、棱角少,色泽均匀,以提高混凝土的和易性及保证外观质量。经过多次试验多方比选,番禺大岗石场花岗岩均满足以上技术指标,其中5mm～10mm的比例占35%、10mm～20mm65%(要求5mm～10mm占40±5%,10mm～20mm占60±5%),级配比较理想;而且色泽均匀,外观形状也比较圆润,最终选定了此石场。(2)细骨料(砂)。细骨料(砂子)。选用中粗砂,细度模数2・6～3・0之间,含泥量≤1・5%,不得使用海砂及碱活性砂,其他指标均应符合《铁路混凝土与砌体工程施工规范》(TB10210～2001),经试验比选西江砂子均达到要求。(3)水泥。优先选用低碱(碱含量≤0・6%)硅酸盐水泥。通过对华润、银羊、粤秀、红棉等P・Ⅱ42・5R水泥作配合比的比较,粤秀牌水泥各项性能指标均较优,质量和颜色均比较稳定,更适合做清水混凝土。(4)外加剂。选用的湛江FDN-5R高效减水剂,其减水率高(>20%)、泌水率比小(<70%),并和水泥有很好的相融性,质量稳定,能有效提高混凝土强度和坍落度、改善混凝土和易性、提高清水混凝土的耐久性、强度、弹性模量及外观质量。
三、混凝土工程
(1)水胶比的确定。水胶比设计要求不大于0・35,低水胶比能减少泌水率、使混凝土更加密实、能减小混凝土的续变和收缩及提高混凝土强度,也使混凝土外观颜色更加均匀,经过试验比较,确定取0・34的水胶比比较理想。(2)坍落度。选择合适的坍落度是预制梁的一个关键,现场是采用泵送的施工方法,坍落度过小不宜泵送,过大则易离析。经过大量的试验,结合100 mm～140 mm的坍落度相关要求,选择在140 mm的坍落度比较合适。(3)泌水率。泌水率高时,将会降低混凝土强度,产生离析、分层,还会在混凝土表面形成泌水通道,使混凝土出现不平整、露砂、色差明显等外观缺陷。(4)粘聚性。粘聚性是混凝土拌合物的一个重要指标,粘聚性差将会使混凝土易分层离析,从而造成混凝土表面色差明显。(5)砂率。砂率的高低要经过试验确定,选择一个合适的砂率是清水混凝土的重要一环,过高的砂率对混凝土的抗裂性能不利,易产生裂纹,这是清水混凝土不允许的,还会使混凝土的含气量增大,宜出现蜂窝麻面;过低的砂率也使混凝土粘聚性差,也易分层和离析,同样使混凝土产生明显的色差,砂率的选择还要考虑泵送的可泵性,选择一个合适的砂率很关键。综合考虑,广州制梁场通过试验选择砂率为38%,粘聚性、保水性、可泵性均比较合适。(6)初凝时间。对体积大的混凝土而言,浇筑时间长,易产生施工冷缝,从而冷缝处也会产生色差,所以对于清水混凝土以6小时～10小时的初凝时间较合适。(7)颜色。清水混凝土颜色要求青灰色,通过按配合比做600×600×600(mm)大立方体试件比较颜色差异,这里选择了水泥华润、银羊、粤秀、红棉等四种P・Ⅱ42・5R水泥做的试件观察,粤秀水泥颜色比较稳定,能满足美观要求。(8)力学性能。设计为C50清水混凝土,弹性模量为35・5Gpa,经试验表明,力学性能均能达到设计要求。(9)耐久性(耐久性指标只要求在作配合比时作)。一是耐久性的抗裂性能主要由减少配合比的单位水泥用料和减小砂率来减少混凝土的收缩,从而减小混凝土的开裂,经过试验一般水泥控制在460 kg/m3,砂率在40%以下就能到达裂缝宽度≤0・2 mm要求;二是抗碱骨料反应可由使用非碱活性骨料(无须做抗碱骨料反应试验);三是抗锈蚀性能必须使用无氯盐的外加剂,就可减小混凝土对钢筋的锈蚀。
四、模板的设计与加工
(1)模板设计。模板设计要充分考虑在拼装和拆除方面的方便性,支撑的牢固性和简便性,并保持较好的强度、刚度、稳定性及整体拼装后的平整度。由于对模板技术的要求特别高,选择了有经验的新加坡耀华公司进行模板的设计和施工的技术咨询。(2)模板的加工。在模板的加工中,模板面材质量的好坏直接影响到整个工程的质量,通过多次比选试制等,最终选定普通光面钢板作为模板的面材,保证了混凝土表面光洁度,好的船舶钢板的效果反而不如普通钢板。模板加工制作时,应保证几何尺寸精确,拼接缝密贴,材质一致,特别是模板面拼缝高差、宽度保证允许误差在0・5 mm以内。所有板缝必须满焊并打磨光滑,不得有缝隙的接缝。(3)模板的安装调试。模板安装调试是生产梁前的最后一道关键技术,安装调试必须满足设计要求,否则将影响梁体的质量和施工进度,在安装调试过程中,也要对设计的不合理进行检查,对有问题的地方进行及时修改,以满足施工要求。安装调试的主要目的是使模板既满足设计要求,又要使施工简便。在模板安装调试完成后,及时的对模板表面进行磨光处理,对模板表面的加工质量进行修补,使模板表面达到既平整又光滑。(4)模板的清理。对初次使用的模板,在使用前,要进行全面的清理和打磨,打磨时要特别注意,只能用中硬度的砂轮磨,将钢板表面磨至保护膜层就可以了。用硬砂轮时,会磨到金属层,容易生锈;用软砂轮时,磨的太浅,表面不光滑。在每一次砼浇注完成,必须对模板进行清理,清理的主要内容有:模板表面砼残留物的清理,将上次浇注砼时粘在模板表面的砼清理干净;其它残留物的清理,如防漏浆的海棉、封口胶等,将该部分残留物清理干净;模板表面抛光处理,在砼施工过程中,震动泵和钢筋等其他较硬的物体免不了要对模板表面有所损伤,必须对模板表面进行抛光处理。
五、混凝土的施工
(1)入模温度。入模温度要求在不宜大于30℃。夏天时,混凝土浇筑尽量选择在早晚气温较低时进行。若天气炎热,可采用拌合用水里加冰的方法降温,砂石料场设置雨阳蓬。(2)坍落度。坍落度的稳定是保证清水混凝土色差的一个关键环节,必须做到经常检查。(3)混凝土的浇注和振捣。严格控制下料的厚度,保证分层厚度不超过30 cm。振捣采用附着式和插入式振捣相结合的方法。振捣方法要求正确,不得漏振和过振。可采用二次振捣法,以减少表面气泡。严格控制振捣时间和振捣棒插入下一层混凝土的深度,保证深度在5 cm～10 cm,振捣时间以混凝土翻浆不再下沉和表面无气泡泛起为止,要注意过振产生分层,还要振捣均匀,否则易产生色差。
六、清水混凝土的缺陷修复措施
由于施工的原因,混凝土表面不可避免地有气泡、孔眼、砂带和碰伤等缺陷,在拆模后应立即采取修补措施。采用相同品种、相同强度等级的水泥掺一定量的白水泥和粘合胶水进行修复,修补完成后再用细砂纸将表面均匀地打磨光洁,并用水冲洗洁净,确保表面无色差。
参考文献
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