清水混凝土的施工控制及应用分析

　　摘要：随着城市经济建设的发展，市容市貌日新月异，桥梁施工的外观质量要求越来越高，为了改变城市综合面貌,推广市政道路桥梁清水工程中混凝土的应用。本文详细介绍了清水混凝土的施工过程控制及在市政道路中的应用，以期对以后道路桥梁施工有一定的作用。

　　关键词:清水混凝土施工;特点;施工控制

　　近几年来, 伴随着城市道路行车堵塞难题日益严重, 市政道路桥梁工程建设快速发展已成大势所趋。但在市政路、桥建设整个过程中, 往往由于忽略对工程表面质量的控制, 致使部分市政工程的现浇混凝土墩柱、帽梁及防护栏等部位出现跑模变形、蜂窝麻面、露筋等质量难题, 对市容市貌使得了不良影响。清水混凝土又称装饰混凝土, 是直接应用混凝土成型后的自然质感作为饰面效果的混凝土。

　　1.清水混凝土的特点

　　清水混凝土具有显着特点：一次浇筑成型, 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, 表面平整光滑、色泽均匀、棱角分明、无碰损和污染。清水混凝土是混凝土材料中最高级的表达形式，它显示的是一种最本质的美感，体现的是“素面朝天”的品位。清水混凝土具有朴实无华、自然沉稳的外观韵味，与生俱来的厚重与清雅是一些现代建筑材料无法效仿和媲美的。材料本身所拥有的柔软感、刚硬感、温暖感、冷漠感不仅对人的感官及精神产生影响，而且可以表达出建筑情感。因此建筑师们认为，这是一种高贵的朴素，看似简单，其实比金碧辉煌更具艺术效果。

　　2. 清水混凝土配合比设计和生产控制

　　新拌清水混凝土必须具有极好的工作性和粘聚性,绝不允许出现分层离析现象。在材料和浇筑方法允许的条件下,应采用尽可能低的坍落度和水灰比。根据现场实际要求,坍落度一般控制在(90±100)mm,以减少泌水的可能性。同时控制混凝土含气量不超过1.7%,初凝时间6～8h。

　　清水混凝土在原材料方面有严格的限制。水泥应首选硅酸盐水泥,并要求确定生产厂商、强度等级和批号,同一单位工程要能做到采用同一水泥。粗骨料要求选用强度高、粒径5～31.5mm、连续级配、同颜色、含泥量小于1.0%和不带杂物的碎石,也要求定产地,确定规格和颜色。细骨料应优先选用中粗砂,细度模数2.5以上,含泥量小于2%,不得含有杂物,要求确定产地、砂子细度模数、颜色。外加剂应采用高效减水剂,要求确定厂商、品牌及掺量,且应重视解决外加剂和水泥的适应性,以减少混凝土的泌水率和混凝土坍落度的损失。矿物掺合料作为混凝土不可缺少的成分,在考虑掺合料活性的同时,应充分利用各种掺合料的不同粒径,在混凝土内部形成紧密充填,增强混凝土的致密性。因此,为改善清水混凝土的流动性和后期强度,可掺入粉煤灰,宜选用细度达到Ⅱ级以上的粉煤灰产品,并保持确定的供应厂商,且不得含有任何杂物。

　　清水混凝土生产过程中应使用同一种原材料和相同的配合比,必须严格按试验确定的配合比投料,不得带任何随意性,并严格控制水灰比和搅拌时间,随气候变化随时抽验砂子、碎石的含水率,及时调整用水量。水灰比的控制是关键之一,因为不同水灰比将导致硬化后混凝土颜色变化。另外,骨料对外观的影响也不可忽视,因此砂、石的色泽和颗粒级配要求均匀,同一个视觉面的混凝土工程应采用相同类型的骨料。

　　为了确保每块混凝土所用的配合比严格一致,应加强清水混凝土生产过程的监督。对首批进场的原材料,经监理取样抽检合格后,应立即进行“封样”,以后进场的每批来料均与“封样”进行对比,发现有明显色差的不得使用。

　　3. 清水混凝土施工控制

　　清水混凝土在施工过程中,其模板体系的设计、制作与安装,钢筋绑扎等要求相当严格,其中模板工程是关键技术之一。清水混凝土施工用模板需根据建筑物具体构造进行设计订做,且所用模板多为一次性的,成本较高。模板设计应充分考虑拼装和拆除的方便性,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,确保在混凝土侧压力作用下不产生任何变形,以保证结构物的几何尺寸均匀、断面一致,防止浆体流失。模板材料也有很高的要求,表面要平整光洁、强度高、耐腐蚀,并具有一定的吸水性。要求根据构件的规格和形状,合理选用不同的模板材料。对圆形构件选择钢模板,对E形、T形等截面形式复杂的构件可采用强度较高的竹胶板和自制钢模板。钢模板内表面均应进行抛光处理,以保证混凝土表面光洁度。对模板的接缝和固定模板的螺栓等,要求接缝严密,固定模板的拉杆需带金属帽或塑料扣,以便于拆模,减少对混凝土表面的破损。模板面板拼缝高差、宽度应不大于1mm,模板间接缝高差、宽度不大于2mm。另外,模板内板缝用油膏批嵌,外侧用硅胶或发泡剂封闭,同时要加密封条以防漏浆。模板脱模剂应采用吸水率适中的无色轻机油。值得注意的是,在施工过程中,模板拼缝部位、对拉螺栓和施工缝的设置位置、形式和尺寸均须经监理工程师认可。

　　在清水混凝土浇筑过程中,应落实施工技术保证措施、现场组织措施,严格执行有关规定;合理调度混凝土罐车送料时间,逐车测量混凝土的坍落度;严格控制每次下料的高度和厚度,保证分层厚度不超过50cm;每次浇筑前必须先打料块,对比前次色彩,通过仪器检测后才可继续进行浇筑;振捣方法要正确,不得漏振和过振,保证振捣均匀。可采用2次振捣法,以减少表面气泡,即第1次在混凝土浇筑时振捣,第2次待混凝土静置一段时间再振捣,而顶层一般在0.5h后进行第2次振捣。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5~10cm,振捣时间以混凝土翻浆不再下沉和表面无气泡泛起为止。清水混凝土对施工温度要求十分严格,适合在4—10月之间进行施工。

　　4. 清水混凝土在市政高架桥中的应用实例

　　笔者针对清水混凝土的原材料、配合比、模板、浇筑、养护等环节进行了全面控制,并进行了模拟试验。经多次墩柱试验,最终确定采用大块定型钢模板、吊装浇筑、插入式振动器振捣、外包塑料薄膜补水养护的施工工艺。确定清水混凝土正式施工的数据及配合比:入模温度取30℃,坍落度80mm,水泥为42.5级普通硅酸盐水泥,配合比为水泥400kg、砂650kg、碎石1120kg、水175kg、Ⅱ级粉煤灰50kg、外加剂5kg。由于聚羧酸系减水剂与水泥相对有更好的相容性,即使在掺量较低时也能使混凝土具有高流动性,同时还有相当的减水和增稠效果,使混凝土分层和泌水现象得到较大改善,抗离析能力大大提高。另外,对于低水灰比具有低粘度和较好的坍落度保持性能。通过配合比试验发现,相对萘系减水剂,聚羧酸系减水剂更适宜清水混凝土的配制。采用该配合比的坍落度损失在30mm/h以内,含气量为2.5%。混凝土表面处理剂采用日本进口产品,其干燥时间25℃条件下,表干小于8h;耐磨性优良,在500g加荷、500转条件下,质量损失小于3mg;在饱和Ca(OH)2溶液中不起泡、不脱落;耐热、耐腐蚀。该产品涂膜坚硬,施工简单,涂刷一道即可,在工程中综合效益良好。经过多次模拟试验后,正式施工的墩柱取得了较好的外观效果。

　　清水混凝土施工费用与传统施工费用基本持平。尽管清水混凝土施工造价比普通混凝土每m3增加约20%,施工投入的人力略有增加,施工工期也约增加10%,还需考虑保护液的费用,但由于清水混凝土不需抹灰、吊顶、装饰面层,且结构梁、板、柱及相关基础材料也可减少,维保费用也少,因此采用清水混凝土其经济性也是可行的。

　　5. 结语

　　由于清水混凝土是由沙石、水泥等材料够成，我们可以根据自己的需要调整沙石、水泥的比例和控制其表面肌理的粗糙程度，做到质地变化丰富多样。而且材质也比传统混凝土更加坚固耐用，经得起时间和风霜的考验。我国目前具备清水混凝土施工能力的企业仍然有限,因此应加快我国清水混凝土施工机械化、标准化进程,以彰显其在市政工程建设中的优越性。