清水混凝土施工技术在土建施工中的应用要点
2022-11-11张峰
张峰
0 引言
当前社会经济快速发展,工程建设中用到的施工工艺越来越先进,清水混凝土施工技术作为一种具有独特美学特征和环保价值的施工技术,在土建施工领域中的应用率越来越高。在实际施工中,为了有效发挥清水混凝土施工技术的应用价值,需要充分结合工程建设要求和现场施工环境,规避各类影响因素,优化施工管理,因此,有必要结合当下土建施工的环境和要求,对清水混凝土施工技术的应用要点进行深入探究。
1 清水混凝土施工技术概述
清水混凝土施工技术主要是指在工程建设施工中,混凝土成型后不对表面进行额外装饰、处理,以其自然质感呈现一种简约、原始且具有高级感的饰面效果的技术工艺。从工艺效果的角度来看,清水混凝土施工技术被认为是建筑工程领域一种“返璞归真”的施工理念,其主要特色在于凸显混凝土凝固之后的刚硬感、工业感及冷峻感。这种呈现效果与当下建筑装饰领域中的“简约”、“高级灰”、“工业风”等审美风格高度契合,尤其是在对混凝土材料、配合比进行优化的情况下,可以在混凝土表面呈现或光滑或有颗粒感的视觉效果。随着清水混凝土施工技术的进一步发展,业界也出现了一些针对性的特殊工艺,可以在混凝土自然凝固的基础上,呈现一些独特的纹理、质感,以满足不同艺术风格及审美的追求。
从工艺角度来看,清水混凝土施工技术摒弃了复杂的装饰工艺,施工时只涉及针对混凝土本身的材料选型、配合比把控、浇筑、振捣施工环节,施工流程相对简洁,当然部分情况下为了保护混凝土表面,可能会在表面刷一层透明保护漆。可见,清水混凝土施工技术的工艺流程简单,对施工质量的把控难度较低。在具体施工中,清水混凝土施工技术的工艺特点主要表现在以下两个方面:
(1)混凝土凝固拆模后的表面效果,与模板工艺有关,同时也可以在表面进行混凝土砂浆的涂抹、造型。
(2)混凝土拆模之后,不用像传统工艺一样需要进行抹灰、刮腻子施工,仅需要进行一些简单的修复、保养,即可达到理想的效果。
从社会发展背景的角度来看,由于减少了对各种装饰性材料的使用,采用清水混凝土施工该工艺可以很大程度上减少传统装饰材料对环境及人体健康的损害,因此该施工技术具有较强的生态环保价值。从施工过程来看,清水混凝土工艺化繁为简本身就是一种低碳、节能环保的做法。当然,清水混凝土工艺的使用也可以有效减少建筑装饰施工成本,其经济性价值也备受青睐。
2 清水混凝土施工技术的发展进程
混凝土技术作为现代工程建设施工中的基础性施工工艺,在全球范围内的工程建设施工中经历了不断改良升级。在人们审美发展的过程中,关于混凝土表面处理及装饰工艺的发展尤为迅速,大量材料及工艺的应用,人们较难再看到混凝土本身的表面质感。随着现代建筑装饰设计行业的不断发展,混凝土原始工艺下所呈现出来的质感和美感引起了设计师们的兴趣,发展至今,基于清水混凝土施工技术的装饰风格已成为一种现代工程施工建设及装饰施工中的重要风格类型。接下来,对清水混凝土施工技术的国内外发展历程进行分析。
2.1 国外发展进程
在国外,清水混凝土被作为一种标准化工艺类型被定义和应用,还要追溯到上世纪50 年代,欧美建筑学家开始将其作为一种建筑风格而进行实践和推广。尤其是在国际主义风格盛行的背景下,许多国家出现了大量的清水混凝土风格建筑,其中保存至今的很多建筑都凭借独特的艺术风格而备受关注。例如,由美国现代主义建筑设计师路易·康设计的耶鲁大学英国艺术中心,无论是外观还是内部都使用了大面积的清水混凝土工艺,结合极少的装饰工艺,呈现出独特的艺术效果。再比如,在由美国著名建筑设计师主持设计的纽约肯尼迪国际机场环球航空大楼,就大量采用了清水混凝土工艺,呈现了简约、肃穆且具有力量感的视觉效果。
2.2 国内发展历程
改革开放以来,我国社会经济快速发展,建筑工程设计及施工中,混凝土工艺被作为一种基础性工艺而使用。但是,受到设计施工理念及人们审美追求的影响,很少有人提出将混凝土原有表面作为建筑饰面的想法。尤其是20 世纪初,我国大多数建筑施工时都会在混凝土表面添加面砖、玻璃幕墙及各种装饰性涂料。但在近几年,随着人们建筑审美呈现多元化发展趋势,加上节能环保的理念深入人心,清水混凝土工艺逐渐在我国流行起来。例如,海南三亚机场、上海浦东国际机场航站楼的建筑内部就大量采用清水混凝土工艺,另外在很多城市也开始出现大量loft 风格的建筑,而这类风格建筑的主要特点就在于对清水混凝土施工技术的大量使用。
3 清水混凝土施工技术的模板及脱模剂选型工艺
3.1 模板选型及工艺
在混凝土施工技术中,对模板的应用十分重要,模板施工质量决定着混凝土成型效果。显然,在清水混凝土施工应用中,模板材料的材质以及模板安装质量,都会直接决定混凝土表面质感和效果。从施工过程来看,模板对清水混凝土的成型及前期保护尤为重要,因此关于模板的选型和工艺把控工作值得引起重视。
关于清水混凝土模板的选型,目前业界比较常用的模板材料包括玻璃钢模板和钢模板两种,其中玻璃钢模板具有重量轻、运输转移方面的特点,尤其在支模和拆模时不用使用大型垂直运输机。并且,在小体量的混凝土浇筑中,柔性适中的玻璃钢模板具有很强的实用性,且具有较强的性价比优势。但是,玻璃钢刚性相对较低,在大体量混凝土构件浇筑中不再适用,并且该材料无法进行弧面或异型构件定制。钢模板具有强度高、承载力好的特点,在清水混凝土施工技术应用中可以有效保证成型效果。同时,该模板的接缝难度相对较低,可以有效控制漏浆问题。并且,钢制模板可以有效满足大体量及特殊造型混凝土构件的施工,达到一次性成型的效果。但是,钢制模板重量较大,在支模及拆模施工中需要用到专用的垂直运输机,并且其造价相对较高。
在模板工艺应用中,首先,模板材料应当具有足够可靠的强度、韧性,不能在混凝土浇筑及凝固期间出现大幅度变形的情况。其次,模板表面应当平整光滑,不能存在开裂现象,在混凝土浇筑时也不能存在杂质、油污等。在实际使用中,柱形混凝土结构体用到的模板不能有环形拼接缝,同时纵向拼缝不能出现错台、漏浆的情况。
值得一提的是,针对一些特殊形状的混凝土构件施工,可以采用定制模板的方式,使用钢板材料进行焊接处理,并对焊缝部位进行打磨。针对体量较大的混凝土构件,除了选择高强度钢板作为模板材料以外,还要使用高强度螺栓对其进行连接加固,配合锥形纤维钉,避免出现纵向拼接缝漏浆的情况。
3.2 脱模剂选型及工艺
在清水混凝土施工技术应用中,关于脱模剂的选择和使用,对混凝土表面效果有重要影响。目前在我国市场上常用的混凝土脱模剂类型较多,包括水质类、矿物质油类、乳化油类及生物质油类等,不同类型脱模剂的应用效果存在一定差异,需要结合实际施工环境和要求进行选用。
当然,影响脱模剂选型的重要因素是模板材料类型,比如在实际使用中,如果使用的是木胶合板模板,可以使用水质类脱模剂,如果使用的是玻璃钢模板,矿物质油脱模剂比较适用,如果使用的是钢制模板,则使用聚合物类脱模剂更好。
值得一提的是,在使用脱模剂时,该材料很容易沾染空气中的粉尘等杂质,一旦沾染较难进行清理,且会对混凝土表面质量造成不良影响。为此,在使用脱模剂时,可以加入一定剂量的光亮剂,这不仅可以提升脱模剂的脱模性能,还能让成型后的混凝土表面平整、光亮。
4 清水混凝土施工技术在土建施工中的应用要点
4.1 工艺选型
现代土建工程类型多样,施工环境也存在较大差异,对清水混凝土施工技术进行应用时,应当结合实际情况,选择合适的工艺类型和施工方法。尤其是在清水混凝土的修补方面,根据不同的损伤情况,需要采用更合适的修补工艺。在土建施工中,比较常见的清水混凝土施工技术工艺类型包括以下四种:
(1)全面着色修补法,主要适用于混凝土基面色差较大且存在较多蜂窝麻面的情况。
(2)纯透明保护法,主要适用于对混凝土表面清水质感要求较高且允许一定瑕疵存在的工程。
(3)透明局部修补法,主要适用于要求减少表面瑕疵、保留一定清水质感的工程。
(4)仿清水工艺,主要适用于清水浇筑质量较差且漏浆漏沙现象比较严重的工程,该工艺可以在非清水混凝土的表面进行施工。
4.2 清水混凝土配合比设计及控制
针对清水混凝土工艺的材料配合比设计,应当充分考虑工程设计的表面效果,再结合混凝土构件特征进行处理。
在具体设计中,首先应当把控混凝土各类材料的质量,避免因材料质量问题影响混凝土凝结效果。比如,针对中砂的选择,要严格控制含泥量,避免出现各类杂质。在体量较大的混凝土构件施工时,要相对减少水泥用量,结合减水剂等外加的使用,减少混凝土水化热现象对混凝土构件凝固期间温度的影响,进而有效控制温度裂缝,保证混凝土成型效果。要有效控制混凝土的坍落度,避免应坍落度差异较大而影响混凝土的浇筑成型。
4.3 清水混凝土浇筑及振捣
清水混凝土施工技术最为突出的特点就是一次性浇筑,不进行额外的装饰施工,所以对浇筑施工环节的质量控制要求极高。在实际施工中,浇筑前要全面检查支模质量,确保模板接缝处理到位,做好模板内部的清理,避免存在积水或其他杂质。
正式浇筑时,要采取分层浇筑的方式,采用设置分层标尺的方式,将每层厚度控制在400mm 左右。针对有结构缝的独立柱构件,浇筑时需要在结构缝位置两侧同时进行下料和振捣操作。每层下料时,同步进行振捣施工,一般选择60kHz 高频振捣棒。通常在第一层混凝土下料时要将振捣时间控制在20s 内,避免因过振而出现跑浆的情况。后面每层混凝土振捣时间控制在30s 左右,振捣棒插入深度应当控制在50mm 左右,且按照快插慢拔的方式操作振捣棒,同时要避免振捣棒接触模板。
在涉及梁板混凝土浇筑的环节时,要使用赶浆法,先浇筑梁,然后根据梁高度分三次进行阶梯型浇筑的方法,在浇筑至底板位置时,再和板体混凝土一起浇筑,以达到梁体和板体稳定可靠的目的。需要注意的是,第一层浇筑下料时要减慢速度,确保梁底位置充分振捣密实之后,再进行后续的灌注振捣施工。
4.4 缺陷修补
在采用清水混凝土施工技术时,难免会因各种原因导致混凝土表面存在缺陷,此时就需要采取科学的方法对其进行修补。比如说,因混凝土泌水性、空气含量过高,或是模板存在缺陷等原因,混凝土凝固拆模之后会发现混凝土表面存在一些气泡或孔眼。在出现这种情况时,应当先将混凝土表面的松动沙子和浮浆去除,然后使用相同品种的水泥和砂、水拌制成水泥浆体,将其分层涂抹至缺陷区域。在水泥浆凝固之后,再对整个构件表面进行打磨,直至其达到设计效果。
4.5 养护
由于清水混凝土施工工艺讲究一次成型,且不在表面进行额外的装饰施工,如何保证工艺效果,成为施工人员需要关注的重点。因此,在混凝土浇筑完成以及拆模处理之后,对混凝土的养护工作尤为重要。并且,不同构件及环境条件下的清水混凝土养护方法存在一定差别。例如,针对混凝土柱的浇筑施工后,要求其强度达到1.2MPa之后,才能进行拆模,拆模之后要使用无纺布和塑料布对其进行分层包裹,待7d 之后再拆除这些防护层。如果天气比较炎热,还需要在柱体顶部悬挂滴水袋,以滴水的方式让混凝土柱顶部保持湿润状态。在其他构件混凝土浇筑完成之后,也应当采取塑料薄膜覆盖及定时洒水等方式,避免混凝土因为温差过大或水分蒸发过快而出现裂缝。
5 结语
综上所述,在如今社会经济快速发展、城市化进程逐渐加快的背景下,土建工程施工规模都在不断提升。清水混凝土施工技术作为一种讲究简洁和质感的施工技术,在土建工程施工中可以有效满足现代人关于高级审美、节能环保及经济性方面的要求。为此,相关领域应当对清水混凝土施工技术的应用价值有正确的认识,在土建施工中充分做好工程设计、工艺优化,进一步发挥该技术工艺的应用优势,为人们的理想生活打下可靠的基础。