清水混凝土施工工艺在建筑工程中的应用

刘小龙

（山西六建集团有限公司，山西太原 030024）

所谓清水混凝土，是指具有一定自然质感、可以直接用做建筑装饰面的混凝土。由于清水混凝土具有光滑的表面，因此具有一定的装饰作用，又被称之为装饰性混凝土。同时清水混凝土具有一次浇铸成型的特点，因此有较为严苛的施工要求，要求在施工过程中必须保证混凝土表面平整光滑、色泽均匀、棱角分明。除此之外，在具体施工过程中，施工人员只需在清水混凝土表面涂刷1~2 层保护剂即可，极大程度的保留了混凝土朴素大气的原生态风格。为了最大限度提高清水混凝土施工工艺的应用效果，工作人员必须要强化对技术要点的控制，例如原材料的选择、配合比的确定、钢筋的制作与绑扎、模板的制作与拆除等，在保证清水混凝土结构稳定的基础上，最大限度发挥出美观价值。

1 清水混凝土的原材料选择

1.1 水泥

水泥必须符合以下几点技术要求：具有较低的水热化系数；不会引起混凝土表面出现色差；氧化钠的含量小于0.6%；如果施工现场处于酸雨或硫酸盐环境中，那么要保证水泥具有较低的铝酸三钙含量。总的来说，硅酸盐水泥是清水混凝土的首选，但是无论选择何种型号的水泥，都必须要保证水泥性能满足《通用硅酸盐水泥》的具体要求：具有稳定的体积；具有超过45min 的初凝时间和小于10h 的终凝时间；相应标号水泥需要达到标准强度，标准明细如表1 所示。

表1 硅酸盐水泥强度要求标准

1.2 骨料

在选择骨料时，一定要明确骨料的颜色、形状、粒径以及级配等参数，避免因骨料选择不当而影响清水混凝土的最终使用性能。

粗骨料的选择要点：①级配选择。施工企业需要利用密度试验和筛分试验，明确粗骨料中的石子空隙率，级配越好的粗骨料石子空隙率越低。一般情况来说，清水混凝土施工需要控制石子空隙率小于44%；②粒径选择。粒径越小，清水混凝土的内部张力越强、粘聚性越大，但是容易在结构内出现气泡。反之如果骨料粒径越大，那么清水混凝土的和易性越低，离散性越强，这容易导致清水混凝土出现结构缺陷[1]。所以并非粒径越大或越小清水混凝土性能越稳定，需要技术人员科学选择，将骨料粒径控制在一定区间内；③形状选择。骨料形状会在一定程度上影响清水混凝土的空隙率，如果骨料为片状或针状，那么就会降低清水混凝土的和易性与粘聚性，而且在负荷较大时，片状和针状的骨料也容易断裂，导致清水混凝土强度下降。这也就要求技术人员必须能够合理控制片状和针状骨料含量，以不超过2%为宜。

清水混凝土常用的细骨料有碎石砂、河砂与山砂，细骨料的选择要点：①要合理控制砂率。如果砂率过低，会影响清水混凝土的粘聚性和保水性，容易引起混凝土离散和坍塌；如果砂率偏高，会增大混凝土拌和阶段的用水量，容易在振捣环节出现泌水，这会降低清水混凝土的美观性，所以要求施工企业必须能够科学计算细骨料的含砂率；②粒径的选择。细骨料的粒径与清水混凝土的和易性息息相关，所以尽量选择中砂作为细骨料，并适当添加细砂或特细砂。

2 配合比设计

在明确清水混凝土的原材料之后，技术人员就需要对原材料的配合比进行计算，通过最优配合比提高清水混凝土质量。

2.1 水灰比分析

水灰比直接影响清水混凝土的耐久性、抗渗性、耐腐蚀性和抗冻性等性能，所以技术人员必须严格按照水灰比的计算公式，精准界定水灰比利，公式见式（1）：

式中：a、b-回归系数，由骨料和水泥决定；fce-水泥的实际强度，在建筑工程中通常取a=0.46，b=0.07 的固定取值。如果水泥实际强度数据模糊，也可按照如式（2）进行推算：

式中：fce.k-水泥等级强度标准值；γc-富余系数，可以在生产厂家提供的统计数据中查找。技术人员需要至少设置5 个梯度，分别进行实验验证，以此计算出最佳的水灰比例[2]。

2.2 水泥用量分析

在清水混凝土施工中如果没有科学计算水泥用量，水泥过少会提高混凝土的坍落概率；水泥过多会因较大的水热化反应增加清水混凝土的表面裂缝，严重影响混凝土的外观与性能。所以要求技术人员必须精准计算水泥的掺入量。

2.3 骨料用量分析

为了具体验证骨料的用量，技术人员需要至少设置5 个砂率值，分别进行坍落度试验，以此来选出最佳的砂率，然后用体积法或质量法明确骨料的具体用量。

3 钢筋施工工艺

3.1 钢筋制作

市面上的钢筋材料并不能直接用于清水混凝土施工，需要施工单位对其进行必要的弯曲、切割、连接处理，将钢筋转化成可以施工的状态。在施工之前，施工单位要结合施工图纸明确清水混凝土结构施工中所需要钢筋的尺寸、型号、规格、形状、数量、重量等参数，对钢筋进行适当处理，在清水混凝土施工中，直螺纹连接是最常用的钢筋连接方式。

3.2 钢筋绑扎

清水混凝土施工有着更为严格的钢筋绑扎要求，技术要点如下：①需要使用20~22#的镀锌钢丝作为钢筋绑扎材料，并将多余的扎丝向内部弯折，避免因锈蚀影响混凝土结构性能；②要结合清水混凝土的外观效果，选择适合的钢筋保护层垫块，同时保证垫块密度，避免在钢筋框架的重力下出现变形，为了最大限度保证清水混凝土结构的外部美观，可以将垫块设计为正四棱台；③绑扎结束后，施工单位需要对钢筋骨架采取一定的保护措施，避免钢筋骨架在外力影响下出现变形，导致钢筋移位[3]。如果钢筋绑扎后无法立即施工，还需要采取一定的防锈处理，避免钢筋锈蚀。

4 模板施工工艺

4.1 模板设计

在进行模板施工之前，技术人员一定要做好模板的设计工作，并在设计过程中满足以下几点要求：①尺寸要求。技术人员需要结合清水混凝土结构的具体规格，科学设计模板尺寸，尽量保证模板拼缝部位的平整，从源头上避免模板漏浆。清水混凝土竖向结构的模板需要至少大于混凝土浇筑高度5cm，如此才能为后续的水平施工缝处理奠定基础；②性能要求。清水混凝土模板必须具备一定的承载力和稳定性，能够在承受钢筋与混凝土的自重和侧压力的基础上不发生形变，一般来说清水混凝土模板的变形值以小于0.25%为宜；③连接要求。由于清水混凝土所用模板需要频繁拆卸，所以技术人员必须要保障连接部位具有足够刚度，以免引起模板变形，此时可以采用对拉螺栓对模板进行加固，确保连接效果。

4.2 模板制作

清水混凝土模板制作过程与普通混凝土模板制作相类似，但是因为对外观效果有着更高要求，所以要求清水混凝土模板必须表面平整、光滑、色泽均匀、棱角分明。钢模板是最为常见的清水混凝土模板。在模板制作完成后，要对模板质量进行验收，在收合格后方可运至施工现场，在运输和存储过程中一定要避免模板受潮出现腐蚀。

4.3 模板安装

模板安装技术要点：利用脚手架等临时支架，对模板起到临时支撑；在吊装模板时，需要在模板和吊绳接触位置铺设柔性材料，避免在吊装过程中导致模板损坏；科学安装对拉螺栓，施工人员需要严格按照设计图纸安装对拉螺栓，并确保所有螺栓具有一致的锁紧程度和拧紧程度，确保模板受力均匀。

4.4 模板拆除

在清水混凝土浇筑和振捣施工结束后，工作人员即可进行模板的拆除作业。模板拆除技术要点：在模板拆除后，需要第一时间将附着在模板表面的水泥浆和混凝土进行彻底清除，如果发现模板存在损伤，需要用相同材料进行修复，然后刷涂隔离剂，如此可有效延长模板的使用时间；工作人员需要仔细检查对拉螺栓孔位和模板的边缘部位，确保螺栓孔位封圈完整、无封胶破损现象；在储存模板时，严禁在模板上方堆积重物，同时分类放置模板的紧固件和连接件，方便模板的后续重复使用。

综上所述，为了确保清水混凝土的施工质量，施工单位在施工过程中必须严格遵守施工方案与施工要求，对混凝土的原材料以及配合比进行科学控制，同时优化钢筋施工工艺与模板施工工艺，为后续的清水混凝土施工奠定扎实基础。在进行清水混凝土施工时，施工人员也要对混凝土的浇筑环节、振捣环节、养护环节引起足够关注，最大限度保证清水混凝土结构具有稳定的性能，不断提高清水混凝土的观感质量。