清水混凝土施工工藝在建筑工程中的應(yīng)用

劉小龍

（山西六建集團(tuán)有限公司，山西太原 030024）

所謂清水混凝土，是指具有一定自然質(zhì)感、可以直接用做建筑裝飾面的混凝土。由于清水混凝土具有光滑的表面，因此具有一定的裝飾作用，又被稱之為裝飾性混凝土。同時(shí)清水混凝土具有一次澆鑄成型的特點(diǎn)，因此有較為嚴(yán)苛的施工要求，要求在施工過(guò)程中必須保證混凝土表面平整光滑、色澤均勻、棱角分明。除此之外，在具體施工過(guò)程中，施工人員只需在清水混凝土表面涂刷1~2 層保護(hù)劑即可，極大程度的保留了混凝土樸素大氣的原生態(tài)風(fēng)格。為了最大限度提高清水混凝土施工工藝的應(yīng)用效果，工作人員必須要強(qiáng)化對(duì)技術(shù)要點(diǎn)的控制，例如原材料的選擇、配合比的確定、鋼筋的制作與綁扎、模板的制作與拆除等，在保證清水混凝土結(jié)構(gòu)穩(wěn)定的基礎(chǔ)上，最大限度發(fā)揮出美觀價(jià)值。

1 清水混凝土的原材料選擇

1.1 水泥

水泥必須符合以下幾點(diǎn)技術(shù)要求：具有較低的水熱化系數(shù)；不會(huì)引起混凝土表面出現(xiàn)色差；氧化鈉的含量小于0.6%；如果施工現(xiàn)場(chǎng)處于酸雨或硫酸鹽環(huán)境中，那么要保證水泥具有較低的鋁酸三鈣含量。總的來(lái)說(shuō)，硅酸鹽水泥是清水混凝土的首選，但是無(wú)論選擇何種型號(hào)的水泥，都必須要保證水泥性能滿足《通用硅酸鹽水泥》的具體要求：具有穩(wěn)定的體積；具有超過(guò)45min 的初凝時(shí)間和小于10h 的終凝時(shí)間；相應(yīng)標(biāo)號(hào)水泥需要達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)度，標(biāo)準(zhǔn)明細(xì)如表1 所示。

表1 硅酸鹽水泥強(qiáng)度要求標(biāo)準(zhǔn)

1.2 骨料

在選擇骨料時(shí)，一定要明確骨料的顏色、形狀、粒徑以及級(jí)配等參數(shù)，避免因骨料選擇不當(dāng)而影響清水混凝土的最終使用性能。

粗骨料的選擇要點(diǎn)：①級(jí)配選擇。施工企業(yè)需要利用密度試驗(yàn)和篩分試驗(yàn)，明確粗骨料中的石子空隙率，級(jí)配越好的粗骨料石子空隙率越低。一般情況來(lái)說(shuō)，清水混凝土施工需要控制石子空隙率小于44%；②粒徑選擇。粒徑越小，清水混凝土的內(nèi)部張力越強(qiáng)、粘聚性越大，但是容易在結(jié)構(gòu)內(nèi)出現(xiàn)氣泡。反之如果骨料粒徑越大，那么清水混凝土的和易性越低，離散性越強(qiáng)，這容易導(dǎo)致清水混凝土出現(xiàn)結(jié)構(gòu)缺陷[1]。所以并非粒徑越大或越小清水混凝土性能越穩(wěn)定，需要技術(shù)人員科學(xué)選擇，將骨料粒徑控制在一定區(qū)間內(nèi)；③形狀選擇。骨料形狀會(huì)在一定程度上影響清水混凝土的空隙率，如果骨料為片狀或針狀，那么就會(huì)降低清水混凝土的和易性與粘聚性，而且在負(fù)荷較大時(shí)，片狀和針狀的骨料也容易斷裂，導(dǎo)致清水混凝土強(qiáng)度下降。這也就要求技術(shù)人員必須能夠合理控制片狀和針狀骨料含量，以不超過(guò)2%為宜。

清水混凝土常用的細(xì)骨料有碎石砂、河砂與山砂，細(xì)骨料的選擇要點(diǎn)：①要合理控制砂率。如果砂率過(guò)低，會(huì)影響清水混凝土的粘聚性和保水性，容易引起混凝土離散和坍塌；如果砂率偏高，會(huì)增大混凝土拌和階段的用水量，容易在振搗環(huán)節(jié)出現(xiàn)泌水，這會(huì)降低清水混凝土的美觀性，所以要求施工企業(yè)必須能夠科學(xué)計(jì)算細(xì)骨料的含砂率；②粒徑的選擇。細(xì)骨料的粒徑與清水混凝土的和易性息息相關(guān)，所以盡量選擇中砂作為細(xì)骨料，并適當(dāng)添加細(xì)砂或特細(xì)砂。

2 配合比設(shè)計(jì)

在明確清水混凝土的原材料之后，技術(shù)人員就需要對(duì)原材料的配合比進(jìn)行計(jì)算，通過(guò)最優(yōu)配合比提高清水混凝土質(zhì)量。

2.1 水灰比分析

水灰比直接影響清水混凝土的耐久性、抗?jié)B性、耐腐蝕性和抗凍性等性能，所以技術(shù)人員必須嚴(yán)格按照水灰比的計(jì)算公式，精準(zhǔn)界定水灰比利，公式見(jiàn)式（1）：

式中：a、b-回歸系數(shù)，由骨料和水泥決定；fce-水泥的實(shí)際強(qiáng)度，在建筑工程中通常取a=0.46，b=0.07 的固定取值。如果水泥實(shí)際強(qiáng)度數(shù)據(jù)模糊，也可按照如式（2）進(jìn)行推算：

式中：fce.k-水泥等級(jí)強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值；γc-富余系數(shù)，可以在生產(chǎn)廠家提供的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)中查找。技術(shù)人員需要至少設(shè)置5 個(gè)梯度，分別進(jìn)行實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，以此計(jì)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沒(méi)有科學(xué)計(jì)算水泥用量，水泥過(guò)少會(huì)提高混凝土的坍落概率；水泥過(guò)多會(huì)因較大的水熱化反應(yīng)增加清水混凝土的表面裂縫，嚴(yán)重影響混凝土的外觀與性能。所以要求技術(shù)人員必須精準(zhǔn)計(jì)算水泥的摻入量。

2.3 骨料用量分析

為了具體驗(yàn)證骨料的用量，技術(shù)人員需要至少設(shè)置5 個(gè)砂率值，分別進(jìn)行坍落度試驗(yàn)，以此來(lái)選出最佳的砂率，然后用體積法或質(zhì)量法明確骨料的具體用量。

3 鋼筋施工工藝

3.1 鋼筋制作

市面上的鋼筋材料并不能直接用于清水混凝土施工，需要施工單位對(duì)其進(jìn)行必要的彎曲、切割、連接處理，將鋼筋轉(zhuǎn)化成可以施工的狀態(tài)。在施工之前，施工單位要結(jié)合施工圖紙明確清水混凝土結(jié)構(gòu)施工中所需要鋼筋的尺寸、型號(hào)、規(guī)格、形狀、數(shù)量、重量等參數(shù)，對(duì)鋼筋進(jìn)行適當(dāng)處理，在清水混凝土施工中，直螺紋連接是最常用的鋼筋連接方式。

3.2 鋼筋綁扎

清水混凝土施工有著更為嚴(yán)格的鋼筋綁扎要求，技術(shù)要點(diǎn)如下：①需要使用20~22#的鍍鋅鋼絲作為鋼筋綁扎材料，并將多余的扎絲向內(nèi)部彎折，避免因銹蝕影響混凝土結(jié)構(gòu)性能；②要結(jié)合清水混凝土的外觀效果，選擇適合的鋼筋保護(hù)層墊塊，同時(shí)保證墊塊密度，避免在鋼筋框架的重力下出現(xiàn)變形，為了最大限度保證清水混凝土結(jié)構(gòu)的外部美觀，可以將墊塊設(shè)計(jì)為正四棱臺(tái)；③綁扎結(jié)束后，施工單位需要對(duì)鋼筋骨架采取一定的保護(hù)措施，避免鋼筋骨架在外力影響下出現(xiàn)變形，導(dǎo)致鋼筋移位[3]。如果鋼筋綁扎后無(wú)法立即施工，還需要采取一定的防銹處理，避免鋼筋銹蝕。

4 模板施工工藝

4.1 模板設(shè)計(jì)

在進(jìn)行模板施工之前，技術(shù)人員一定要做好模板的設(shè)計(jì)工作，并在設(shè)計(jì)過(guò)程中滿足以下幾點(diǎn)要求：①尺寸要求。技術(shù)人員需要結(jié)合清水混凝土結(jié)構(gòu)的具體規(guī)格，科學(xué)設(shè)計(jì)模板尺寸，盡量保證模板拼縫部位的平整，從源頭上避免模板漏漿。清水混凝土豎向結(jié)構(gòu)的模板需要至少大于混凝土澆筑高度5cm，如此才能為后續(xù)的水平施工縫處理奠定基礎(chǔ)；②性能要求。清水混凝土模板必須具備一定的承載力和穩(wěn)定性，能夠在承受鋼筋與混凝土的自重和側(cè)壓力的基礎(chǔ)上不發(fā)生形變，一般來(lái)說(shuō)清水混凝土模板的變形值以小于0.25%為宜；③連接要求。由于清水混凝土所用模板需要頻繁拆卸，所以技術(shù)人員必須要保障連接部位具有足夠剛度，以免引起模板變形，此時(shí)可以采用對(duì)拉螺栓對(duì)模板進(jìn)行加固，確保連接效果。

4.2 模板制作

清水混凝土模板制作過(guò)程與普通混凝土模板制作相類似，但是因?yàn)閷?duì)外觀效果有著更高要求，所以要求清水混凝土模板必須表面平整、光滑、色澤均勻、棱角分明。鋼模板是最為常見(jiàn)的清水混凝土模板。在模板制作完成后，要對(duì)模板質(zhì)量進(jìn)行驗(yàn)收，在收合格后方可運(yùn)至施工現(xiàn)場(chǎng)，在運(yùn)輸和存儲(chǔ)過(guò)程中一定要避免模板受潮出現(xiàn)腐蝕。

4.3 模板安裝

模板安裝技術(shù)要點(diǎn)：利用腳手架等臨時(shí)支架，對(duì)模板起到臨時(shí)支撐；在吊裝模板時(shí)，需要在模板和吊繩接觸位置鋪設(shè)柔性材料，避免在吊裝過(guò)程中導(dǎo)致模板損壞；科學(xué)安裝對(duì)拉螺栓，施工人員需要嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)圖紙安裝對(duì)拉螺栓，并確保所有螺栓具有一致的鎖緊程度和擰緊程度，確保模板受力均勻。

4.4 模板拆除

在清水混凝土澆筑和振搗施工結(jié)束后，工作人員即可進(jìn)行模板的拆除作業(yè)。模板拆除技術(shù)要點(diǎn)：在模板拆除后，需要第一時(shí)間將附著在模板表面的水泥漿和混凝土進(jìn)行徹底清除，如果發(fā)現(xiàn)模板存在損傷，需要用相同材料進(jìn)行修復(fù)，然后刷涂隔離劑，如此可有效延長(zhǎng)模板的使用時(shí)間；工作人員需要仔細(xì)檢查對(duì)拉螺栓孔位和模板的邊緣部位，確保螺栓孔位封圈完整、無(wú)封膠破損現(xiàn)象；在儲(chǔ)存模板時(shí)，嚴(yán)禁在模板上方堆積重物，同時(shí)分類放置模板的緊固件和連接件，方便模板的后續(xù)重復(fù)使用。

綜上所述，為了確保清水混凝土的施工質(zhì)量，施工單位在施工過(guò)程中必須嚴(yán)格遵守施工方案與施工要求，對(duì)混凝土的原材料以及配合比進(jìn)行科學(xué)控制，同時(shí)優(yōu)化鋼筋施工工藝與模板施工工藝，為后續(xù)的清水混凝土施工奠定扎實(shí)基礎(chǔ)。在進(jìn)行清水混凝土施工時(shí)，施工人員也要對(duì)混凝土的澆筑環(huán)節(jié)、振搗環(huán)節(jié)、養(yǎng)護(hù)環(huán)節(jié)引起足夠關(guān)注，最大限度保證清水混凝土結(jié)構(gòu)具有穩(wěn)定的性能，不斷提高清水混凝土的觀感質(zhì)量。