论清水混凝土施工技术与质量控制要点
2012-08-15宋辉
宋 辉
(新疆 伊宁 835000)
1 清水混凝土概论
人类应用清水混凝土于工程建设上是源于第二次世界大战结束以后的德国和日本。战败国德国和日本由于战后百废待兴,急于修建许多厂房和居住建筑,为了加快施工速度、减少混凝土结构建筑的抹灰、装饰等工序,想到了采用无需抹灰就能直接使用的清水混凝土施工技术,即只需要对模板进行刨光处理或直接使用表面光滑的钢制大模板,外加涂刷优质脱模剂,就可以浇筑出无需抹灰的混凝土柱、梁、板、墙等结构构件来,这就是清水混凝土结构构件,发展到今天,欧美、日本等国的清水混凝土施工技术已得到了很大的发展。正是由于它凝重与淡雅的材料特性,受到了世界上越来越多的著名建筑设计大师的青睐,如贝聿铭、安藤忠雄等知名建筑设计师都在他们的设计中大量地采用了清水混凝土。无数工程实践表明,采用清水混凝土于建筑工程上具有许多十分明显的优点:它是名副其实的绿色混凝土,不需要装饰装修,省去了抹灰、刮腻子、刷涂料等化工产品使用及操作工艺;可一次成型,不需剔凿和修补,既省时、省料、省钱,又有利于对环境保护;避免出现抹灰层开裂、空鼓、脱落等质量隐患,减轻漏浆、楼板裂缝等质量通病;免去了抹灰、吊顶、面层装饰等工序,投入使用后减少了维修保养费用,降低了工程总造价;在安全性和耐久性方面,与普通抹灰墙、楼板相比,避免了墙、楼板面短期内会出现龟裂而渗水、最终导致墙和楼板面空鼓、开裂的现象发生。
近年来,我国也出现了许多清水混凝土建筑,如上海国际赛车场看台、联想集团研发基地及海南三亚凤凰国际机场候机楼等工程。随着绿色建筑发展的客观需求,人们的可持续发展和环保意识不断提高,对清水混凝土工程的需求已不再局限于工业与民用建筑,在公路桥梁、水利水电、道路等方面也都得到了广泛的应用,有关清水混凝土施工工艺问题的研究也越来越受到关注。
2 清水混凝土施工技术与质量标准
2.1 清水混凝土施工技术。清水混凝土是现代钢筋混凝土施工技术发展进程中一个新历史阶段的产物,是混凝土施工技术发展中的重要里程碑,是一项涉及到施工测量、模板设计与施工、混凝土配合比设计、混凝土浇捣、成品保护和混凝土表面修补等多方面的综合施工技术。总结国内已完成的清水混凝土工程实践经验来看,影响清水混凝土表观质量的因素大致有以下几方面:混凝土拌合物的施工性能(和易性、粘聚性、泌水和离析程度);模板质量(刚度、光洁度、拼缝状况、对拉螺栓工作状况);脱模剂选用及使用效果;浇筑质量(分层分段情况、振捣情况、拌合物下落高度控制情况);温度状况(混凝土入模温度、养护期间温度等);浇捣后的处理情况(二次抹压收浆及保湿养护情况);施工缝的处理情况(凿毛、除渣、刷界面剂或素水泥浆);拆模情况(拆模时间、拆模方式等);对缺陷处理和修饰水平(对缺陷的处理和表面修饰的水平);施工管理情况(对人为污染的控制情况,亦即成品保护情况)等。从这些影响因素中可以看出,清水混凝土施工技术控制要点主要有两个方面,一是混凝土配合比设计和原材料质量控制;二是施工过程中对混凝土施工质量的控制。换句话说,要确保清水混凝土的外观质量和结构耐久性,在进行配合比设计时,除了应满足强度和施工和易性要求外,还应同时考虑其耐久性影响因素,即抗渗、抗冻、抗硫酸盐腐蚀、抗碳化、抗碱骨料反应及抗机械磨损等外界因素;在施工过程中还应全面考虑模板设计和施工、浇筑质量、施工缝处理和养护、拆模等一系列工艺质量问题。
2.2 清水混凝土质量标准。清水混凝土的质量应能满足现行《混凝土结构工程质量验收规范》和《建筑装饰装修工程质量验收规范》中保证项目和基本项目对一般混凝土的质量要求,其允许偏差应满足:墙、柱、梁轴线位移≤5mm,墙、柱、梁截面尺寸:+5~-2mm,立面垂直度:5mm,表面平整度4mm,阴阳角垂直和方正均为4mm;其观感应符合中级抹灰的质量要求,即:表面平整、颜色一致,无蜂窝麻面及明显气泡出现,无明显模板拼缝痕迹和错台现象。为了满足上述各项要求,施工中必须对影响混凝土施工质量的各个过程加以严格控制,做好施工测量、模板设计与制作安装、混凝土浇捣和养护以及成品保护等工作。
鉴于现行国家规范对清水混凝土尚无明确的定义和明确的质量标准,笔者认为,除了上述对清水混凝土的质量应能满足现行《混凝土结构工程质量验收规范》和《建筑装饰装修工程质量验收规范》中保证项目和基本项目对一般混凝土的质量要求外,还应对其外观质量有个具体的目标要求,即:墙面、柱面、梁面、板面光洁度好、手感光滑;墙面、板面、柱面无漏浆和无流坠;墙面、柱面无过振、欠振、离析、颜色均匀,无明显气泡;墙面、柱面无错台;结构外形尺寸准确、无露筋;成品保护好,无缺棱掉角和粘模脱皮现象,边角整齐美观。
3 清水混凝土常见质量通病原因分析、控制要点及补救措施
3.1 清水混凝土表面蜂窝麻面是指混凝土表面的石子没有被水泥砂浆充填满,或表面不密实、不光洁;而气泡是指混凝土表面留有大小不一、形状各异的不规则小孔隙。原因分析:模板表面粗糙或清理不彻底;脱模剂涂刷不均匀,拆模时混凝土表面粘模;结构形状复杂,钢模板凹凸槽多,气泡难以排除;混凝土配合比设计有误,造成石子用量过多、水泥砂浆量偏少,或混凝土塌落度过小;混凝土搅拌时间不足,拌和不均匀;浇筑后振捣不足或漏振;模板拼缝不严,加之振捣时间过长,造成水泥浆流失。控制要点:使用旧模板,务必将其表面清洗干净;涂刷脱模剂要均匀、勿漏涂;改进结构设计,避免外形怪异,提高钢模质量,使气泡在振捣混凝土时易于逸出;严控混凝土配合比和塌落度,确保投料时计量准确;严控混凝土搅拌和振捣时间,确保混凝土均匀、密实。补救措施:将蜂窝、麻面或有气泡的混凝土表面用钢丝刷刷去浮浆和污物后用水冲洗干净,刷界面剂,用与原表面相同色泽的高强度等级水泥砂浆或掺108胶的水泥砂浆修补平整,然后保湿(冬期则需同时保温)养护7天;对麻面、气泡用水冲净后,用水泥胶浆嵌实、抹平,保湿养护7天后,用细砂纸对混凝土表面打磨,使表面平整、光滑。
3.2 清水混凝土构件缺棱、掉角。缺棱掉角是指清水混凝土构件在脱模后,表面出现缺角和边棱局部破损等现象,严重影响构件的外观质量和结构功能。原因分析:脱模时野蛮操作,用撬杠、鎯头硬撬、硬砸;脱模剂涂刷不匀或漏涂;模板拼缝不严,振捣时边角处水泥砂浆流失过多,致使拆模后边角处混凝土疏松、稍有碰撞立即缺棱掉角;未到养护期满,过早拆模,导致缺棱掉角。控制要点:严格按规范要求对不同构件采取达到相应强度等级时方可拆模,严禁过早拆模;拆模时应小心操作,按顺序拆模,严禁野蛮操作;刷脱模剂应均匀,尤其是模板沟槽、阴角部位更应仔细涂刷,防止漏涂;模板拼缝务必严密,振捣混凝土务必仔细、均匀,切勿过振、欠振和漏振。补救措施:缺棱掉角损伤较小者,可用钢丝刷将受损处浮渣刷净,洒水湿润后刷界面剂,用与原混凝土相同色泽的高强度等级水泥砂浆修补,并保湿养护7天;损伤较大时,应将松动部分凿除,洗刷干净后涂刷界面剂用相应尺寸钢模支设后,再用比原混凝土强度等级提高一级的细石混凝土重新浇捣补齐缺损部分,保湿养护7天后方可拆模;拆模后用细砂纸仔细打磨接槎部分混凝土表面,尽量做到与原混凝土色泽一致。