镜面清水混凝土的应用及施工工艺
2010-04-09瞿翀
瞿 翀
河南建筑材料研究设计院有限责任公司(450002)
镜面清水混凝土是在清水混凝土基础上发展起来的一项新技术,因其表面具有大理石、花岗岩等块材的镜面装饰效果,使得镜面清水混凝土比清水混凝土更胜一筹,近年来在我国的一些公共建筑、工业厂房中得以应用实施。其施工工艺是在清水混凝土基础上通过混凝土配合比优化设计,即工程施工前通过试配试验选定适宜的混凝土颜色和与该颜色相配套的配合比,通过优化模板体系、钢筋加工工艺,确保了混凝土观感质量内实外如镜面泛光,可与大理石、花岗岩等高级装饰相媲美,通过增加较少成本而带来了较好的经济效益、社会效益,值得大力推广。
1 镜面清水混凝土工艺质量标准
目前镜面清水混凝土在国内尚无施工技术规范可遵循,企业可以在以往清水混凝土施工基础上,通过调查、参观、总结编制清水混凝土工艺质量标准,一般镜面清水混凝土应达到:①构件表面平整、光滑、色泽一致;②轴线通直、几何尺寸准确;③大截面结构棱角倒圆或倒角;④无接槎痕迹;无蜂窝、麻面及明显气泡;⑤模板拼缝有规律。
2 保证镜面清水混凝土质量的方法
1)模板加装塑钢线条防止漏浆,模板角部应加固定牢,使模板在浇筑过程中不产生变形,三级检查验收时,要对该部位专门检查。
2)台阶根部混凝土振捣必须到位,按施工方案和技术交底施工,除必要的技术间歇外,在模板的根部抹混凝土斜坡,以阻止混凝土外渗,解除混凝土振捣人员的心理负担。
3)混凝土面颜色一致,特别是每台阶上面8~10 cm范围,具体要求:混凝土搅拌要严格按配合比施工,严格控制混凝土坍落度,不合格混凝土严禁进入施工现场。混凝土上表面适当添加石子,进行二次振捣。采用高品质水泥,混凝土养护采用20mm海绵覆盖,然后蓄水,避免养护水下渗。搅拌站要认真按配合比施工,控制混凝土坍落度。
3 施工工艺
清水混凝土模板体系一般采用18mm厚胶合板上覆1.5mm厚PVC板,柱、梁角用塑钢线条倒圆。并按构件截面尺寸,用高速电锯将胶合板截开,用手推刨将缝口刨平,使模板缝拼接严密,将配好的胶合板钉在50mm×100mm方木上,然后粘贴PVC板,粘贴材料选用树脂胶。树脂胶应用稀料稀释后使用,一般掺兑比例为胶∶稀料=3∶1,注意稀料掺兑量不要过大,否则不但影响粘结力,还易溶解PVC板。模板组合好后,表面清理干净,满涂稀释后的树脂胶,待10 min~16 min后涂胶呈干模状态,将1.5mm厚PVC板由一边向另一边赶贴,并用橡皮锤敲击,以便粘贴牢固,不留气体。粘贴后用手推刨沿模板四周将板边刨齐、倒口,以免支模时PVC板因挤压而碎裂,支模前将PVC外层保护模揭掉。PVC板接缝处不得与模板接缝在同一截面上,避免模板缝处挤浆使混凝土面出现缺陷。PVC板缝用20mm宽胶带纸粘贴。模板配制好后,应有防雨防晒措施,避免因日晒或雨淋使胶合板变形,导致PVC板开裂。柱梁角塑钢线条倒圆,塑钢线条安装后必须顺直且与模板接缝处不漏浆。经过多次试验,塑钢线条安装采用以下施工顺序:基础承台塑钢线条待承台模板加固完毕后安装;柱子塑钢线条用万能胶粘合在小面模板适当位置;塑钢线条与模板接触面粘贴双面胶带纸,使塑钢线条与模板之间缝隙严密;塑钢线条表面粘贴50mm宽胶带纸,使混凝土表面光滑;用柱子大面模板夹紧小面模板,柱子加固用型钢柱箍,不允许使用对拉螺栓。基础承台模板加固:基础施工时为保证柱模板的刚度和稳定性,在垫层上钻φ28mm的孔,采用80 cm长φ25mm的螺纹钢筋打入地下50 cm,地上留出30 cm,把脚手架杆套在螺纹钢上,形成支撑体系。柱模板加固:为了提高清水镜面混凝土的观感效果,柱中不再加对拉螺栓,混凝土侧压力依靠型钢柱箍来承受,柱箍用螺栓在柱外拉紧,对拉螺栓的直径、间距及柱箍的型号应通过力学计算来确定。经计算,沁北电厂清水镜面混凝土柱模板用柱箍材料为[18a槽钢,M16螺栓,间距500mm加固。
预埋件安装:现代建筑由于装饰和灯光效果的需要预埋件多,保证预埋件与混凝土平整一致和位置准确,是检验清水混凝土质量的一个重要条件。预埋件安装方法是在预埋件上锥丝,在模板相应位置钻孔用φ4螺栓连接,预埋件与模板间加垫2mm厚海绵条,防止二者之间夹浆,致使预埋件移位影响混凝土表面质量。
钢筋工程质量是保证工程质量的一项重要保证,钢筋进场时,要求必须有合格证,每批次钢筋均须按规范要求进行复验,合格后方可下料成型,成型后的钢筋半成品验收合格后才可运至施工现场使用。为了保证底板钢筋的间距,施工时,要求垫层混凝土表面压光,用墨斗在垫层上弹出每根钢筋位置线和柱子钢筋位置线,柱子钢筋位置用红三角标出,底板钢筋按线放置,确保了底板钢筋位置的准确。柱子钢筋绑扎时,用线坠吊出柱子钢筋上部位置,用钢管固定架固定后,用铅丝将钢筋固定在钢管上。为保证柱子钢筋位置和间距的准确,在钢管固定架上部用15mm厚木板按钢筋间距齿槽卡在柱钢筋上,木板与钢管固定架用铅丝捆绑固定,确保了柱子钢筋的间距。
混凝土的材料及配合比:混凝土外观产生镜面效果的内因主要是水泥水化时产生的水化硅酸钙和水化铁酸钙凝胶及氢氧化钙、水化铝酸钙和水化硫酸钙晶体。设计配合比时,必须保证水泥浆能产生足够的上述凝胶和晶体,并保证水泥浆在光滑模板表面均匀分布。在镜面装饰混凝土中,掺加粉煤灰会导致水泥的份额不足以及在振实混凝土过程中粉煤灰与水泥分离,导致分布不均匀,影响混凝土的镜面效果,故应避免掺加粉煤灰;由于掺加减水剂容易产生气泡,可掺加适量的减水剂,在不大量增加混凝土气泡的情况下改善混凝土的和易性,满足混凝土产生镜面效果的条件。
不同强度等级混凝土、不同的减水剂掺量、不同的粉煤灰掺量、不同的水泥品种、不同的坍落度以及不同的浇灌方式,其镜面效果均有区别。施工前应做多组配合比试验进行对比,以确认混凝土镜面效果。混凝土镜面效果以硅酸盐水泥用量不少于400 kg,坍落度控制在90mm左右为宜。
清水混凝土构件应色泽一致,光滑美观。混凝土浇筑所用地材、水泥应同厂家、同批号、同时间。所以施工现场宜采用大仓收料,混凝土搅拌站宜配备300 t以上水泥仓,使散装水泥在工程中得以应用,散装水泥同批号吨位大,可以满足同批号要求。配合比要保证混凝土的和易性,坍落度应在10~12mm范围内。经试配选择出较优配合比,为保证混凝土质量搅拌严格按配合比施工,混凝土搅拌站设备应能自动上料、电脑计量,保证生产按配合比施工和混凝土的均匀性,同时也保证了混凝土浇筑的连续性。
混凝土的浇筑:清水混凝土模板在混凝土浇筑过程中排水、透气性差,因此混凝土应分层浇筑,振动棒插点均匀,一般情况下应比普通模板增加振动时间20 s,直到混凝土表面不再冒泡为止。柱子在梁底部所留施工缝处二次浇筑前,应适当地将柱上口模板再紧固一次,尽量减小柱模与已浇筑混凝土之间的缝隙,避免混凝土二次浇筑后出现戴帽现象,同时也可减少水泥浆下渗,致使下部混凝土色泽不一致。混凝土浇筑后应至少养护14 d。
工序验收:工程施工时,应实行全过程、全方位管理,实行四级验收制,即班组自检、工地验收、公司验收检查验收合格后,再报请建设监理验收,四级验收全部通过后,方可进行下道工序施工,上道工序不合格下道工序严禁施工。
利用胶合板表面粘贴PVC板的施工工艺生产出来的混凝土构件内实外光、棱角倒圆、光泽一致,可与高级装修的大理石相媲美,镜面清水混凝土表面一般涂施氟碳树脂涂料或刮瓷粉进行保护。镜面清水混凝土的表面光泽会在构件完成2~3个月后逐渐消退。如在混凝土构件表面施涂透明氟碳树脂涂料,将使构件表面任何微小的色差都凸显出来,一般掺入颜料进行调配,并有效消除混凝土构件表面色差。