清水混凝土配制與性能探討

賴永德

（南寧市嘉大混凝土有限責(zé)任公司，廣西南寧 530000）

0 前言

清水混凝土是指采用整體式安裝工藝同時成型的混凝土，拆除模板后，不作任何外部改動，混凝土呈自然色：以土為飾面。基于多年的經(jīng)驗和標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范的要求，我們首先仔細檢查原材料的選擇，嚴格要求使用合格、高性能的原材料，以確保混凝土符合飾面混凝土的標(biāo)準(zhǔn)，并最大限度節(jié)省成本。

1 工程概況

2019年3—12月澆筑軌道2號東延線（新村站）長框架柱，強度等級C40，表觀光潔、無明顯蜂窩麻面、無明顯色差、無質(zhì)量事故，效果達到清水混凝土要求。此效果得到建設(shè)單位及施工單位認可。

清水混凝土是指混凝土一次澆筑成型，不進行任何外飾面處理，只在構(gòu)件表面涂上一層或兩層透明保護劑，以混凝土的自然表面為基礎(chǔ)的混凝土施工工藝。直接用作飾面。透明水性混凝土構(gòu)件的外觀質(zhì)量特點：表面光滑、色澤均勻、結(jié)構(gòu)拐角處無缺角、缺角、接縫處無明顯痕跡等，圖1為拆模效果圖。

圖1 拆模效果

改進施工方法，消除常規(guī)混凝土結(jié)構(gòu)中的蜂窩、表面波紋、漏筋、氣泡等結(jié)構(gòu)缺陷，使面板混凝土結(jié)構(gòu)與常規(guī)混凝土相比具有明顯的優(yōu)勢和良好的耐久性。隨著高速公路建設(shè)的快速發(fā)展和對結(jié)構(gòu)強度要求的不斷提高，面板混凝土的研究和應(yīng)用不斷擴大，面板混凝土已成為混凝土公路橋梁建設(shè)的重要發(fā)展趨勢。

目前，外墻混凝土施工技術(shù)在國外已經(jīng)很發(fā)達，但在我國的應(yīng)用還處于不斷發(fā)展的階段。面板混凝土機械化、標(biāo)準(zhǔn)化程度低，施工面板混凝土尚未形成單一的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。項目中的相應(yīng)指標(biāo)通常由設(shè)計院提出或參照國外相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)制定。因此，研究面板混凝土施工技術(shù)對于提高施工質(zhì)量和進一步的施工技術(shù)具有重要意義[1]。

2 清水混凝土施工

根據(jù)滿足相關(guān)建筑規(guī)則的要求，往往需要控制以下幾個方面：

2.1 原材料和配合比的選擇

為保證面層混凝土的質(zhì)量，達到直面水泥的標(biāo)準(zhǔn)，必須選用優(yōu)質(zhì)的原材料和適當(dāng)?shù)钠胶庵泵嫠嗟囊曈X質(zhì)量要求使用同一廠家的優(yōu)質(zhì)水泥和石料，品牌品種多，穩(wěn)定性好，強度高。例如，在攪拌材料時，大量水泥應(yīng)使用脫水的熱硅酸鹽水泥等：不應(yīng)混合的密度不僅滿足混凝土施工性能要求，而且有助于改善混凝土的內(nèi)部質(zhì)量和外觀。選擇合適的砂石料后，根據(jù)試驗試驗不同的配合比，并根據(jù)試驗條件調(diào)整配合比和混凝土減量，以滿足純水和混凝土的要求。

2.2 清水混凝土的澆搗工藝

與不同的結(jié)構(gòu)相比，為澆筑與振搗設(shè)計的立面鑄造系統(tǒng)有幾種不同的方法。

2.2.1 立面結(jié)構(gòu)

立面結(jié)構(gòu)是工程結(jié)構(gòu)面的垂直結(jié)構(gòu)，包括墻、柱等。

對于大型尖頭混凝土面板，有兩種設(shè)計方法可以使用：制動澆鑄和連續(xù)澆鑄。澆筑時間是指在建筑物上施加一定量的混凝土后產(chǎn)生的振動。定期澆筑應(yīng)采用垂直澆筑混凝土振搗起吊的方式進行，建筑物的澆筑和施工同時進行，直至該部分結(jié)構(gòu)的施工完成。具有短點的建筑物，例如木板，通常使用塊構(gòu)造方法。施工過程是間歇性的，同時易于操作，易于控制施工進度。平面和法蘭間水泥的表面變化，不斷滲漏和敲擊的建筑物的結(jié)構(gòu)需要進行測試，以確定建筑物的建筑進程，并且很難控制每個環(huán)節(jié)，但施工后立面后面的立面混凝土具有相同的顏色，縮小規(guī)模并不容易。

2.2.2 異面的設(shè)計

異面結(jié)構(gòu)意味著該結(jié)構(gòu)具有獨特的結(jié)構(gòu)，也可以采用各種設(shè)計，包括兩種施工方法，中間澆注和連續(xù)澆注，在進行內(nèi)傾面施工時，減少每一層的澆注（澆注之間）并增加振動時間（連續(xù)澆注）以產(chǎn)生氣泡。在特殊系統(tǒng)上的具體時間必須通過實驗確定。實用質(zhì)量保證標(biāo)準(zhǔn)（GB 50164）規(guī)定，當(dāng)混凝土自由落體長度超過3.0m時，必須使用串聯(lián)管、滑管或火焰閥等基礎(chǔ)設(shè)施。因此，在建造一個混凝土結(jié)構(gòu)時，必須采取措施防止混凝土表面裂開。圖2為清水混凝土異面模板。

圖2 清水混凝土異面模板

2.3 清水混凝土的養(yǎng)護

混凝土養(yǎng)護必須由合格人員進行，以免養(yǎng)護水污染混凝土表面。養(yǎng)護時間應(yīng)與混凝土養(yǎng)護和提高強度的需要相適應(yīng)。為了在混凝土早期固化期間保持混凝土濕潤，可使用透水土工布或薄膜覆蓋固化材料；干硬混凝土、高強混凝土等應(yīng)加強初濕固化。

2.4 質(zhì)量控制方面

設(shè)計大模板時，考慮將模板懸掛在澆筑混凝土結(jié)構(gòu)底部200mm處，以便用底墻螺栓固定模板底部，使新的子模板更好地與已建墻體相匹配：緊密的混凝土接觸，不僅保證上下層的施工縫順暢，而且防止下支撐漏水。模板的接縫處應(yīng)有縱橫強度墊，以保證模板的整體剛度。穿墻通孔組合螺釘應(yīng)垂直于模板安裝，使塑料塞緊貼模板表面，保證穿墻螺釘孔不漏水。取下模板后，用專用扳手擰下螺釘末端的塑料塞，嚴禁敲擊，以免損壞孔周圍混凝土的棱角。拆掉塑料塞后，由于嵌入混凝土墻體的螺絲露出近10mm以防生銹，先刷防腐漆，再用聚合物水泥砂漿密封砂漿表面。深度為20mm時，必須密封壓延，不得污染圓孔周邊[2]。

3 清水混凝土的性能研究

清水混凝土的性能研究主要分為表觀性能研究和基本性能研究。

3.1 表觀性能

從清水混凝土的定義及其基本性能要求可以看出，清水混凝土最重要的特點是其高質(zhì)量的可見特性，表現(xiàn)為：顏色均勻，即飾面混凝土表面的顏色應(yīng)均勻，無明顯色差。較少的氣泡意味著飾面混凝土表面不會出現(xiàn)可見的氣泡。如果氣泡超過允許范圍，則必須消除氣泡。目前尚無關(guān)于外觀特性檢測方法的報道，即尚未建立對具有光滑表面的混凝土的外觀特性進行測試和評價的方法。

《清水混凝土應(yīng)用技術(shù)規(guī)程（JGJ 169—2009）》對清水混凝土的顏色和氣泡有相應(yīng)的驗收標(biāo)準(zhǔn)。雖然對氣泡有定量的要求，但并沒有明確的說明所選的原料必須是最優(yōu)的，所以可以根據(jù)產(chǎn)生不同的檢測結(jié)果來測量原料的質(zhì)量。至于色差，只是定性的，沒有明顯的色差。

對于清水混凝土的上述兩項指標(biāo)，大部分都是后來通過施工技術(shù)改進的，但沒有采用混凝土配合比技術(shù)等初步措施和控制方法[3]。

3.2 基本性能

這里提到的主要特性包括清水混凝土的性能、機械性能和耐久性。根據(jù)清水混凝土的定義和現(xiàn)有清水混凝土的質(zhì)量控制措施，與常規(guī)混凝土和優(yōu)質(zhì)混凝土相比，清水混凝土對過程控制和控制方法等外部因素的要求更為嚴格，而不是原材料比例。內(nèi)部因素存在較大差異，單純研究飾面混凝土的力學(xué)性能、耐久性甚至微觀特性是不切實際的。對清水混凝土性能的研究也是基于清水混凝土的過程控制。

3.3 監(jiān)測清水混凝土的工作性能

清水混凝土工程對清水混凝土的工作條件提出更高的要求。清水混凝土的工況對清水混凝土的表觀質(zhì)量影響較大。清水混凝土的性能更佳，主要由制造過程控制。只要清水混凝土的原材料質(zhì)量穩(wěn)定，攪拌系統(tǒng)穩(wěn)定，就應(yīng)對生產(chǎn)的每一塊清水混凝土板的性能進行檢查。清水混凝土的性能特點，必須及時發(fā)現(xiàn)不利因素并及時消除，以保證清水混凝土性能的穩(wěn)定性。同時，由清水混凝土在運輸過程中不可避免地會發(fā)生性能變化，因此應(yīng)根據(jù)清水混凝土運輸距離和天氣情況分配適當(dāng)?shù)挠嗔俊?/p>

4 結(jié)語

通過優(yōu)化清水混凝土配合比，加入適量粉煤灰和礦粉代替部分水泥，可降低清水混凝土溫升，大大提高混凝土和易性，并能有效提高混凝土的和易性，可以保證光面混凝土結(jié)構(gòu)，對于裂紋有明顯的抑制作用。一個清水混凝土工程的技術(shù)和實踐經(jīng)驗，可以為相關(guān)測試技術(shù)人員研究清水混凝土提供一定的素材，對一些建設(shè)具有極其重要的意義。此外，通過研究和實踐，提高清水混凝土的研發(fā)和技術(shù)水平，對其配合比和性能有更深入的了解。由于缺乏實踐和經(jīng)驗，面對具體認識存在局限性，知識水平有待提高。因此，高性能混凝土清水配合比設(shè)計、生產(chǎn)和施工技術(shù)在工程中的具體應(yīng)用還需要工程技術(shù)人員進一步地概括和補充。