清水混凝土的应用及推广.doc

*大学毕业论文论文题目： 清水混凝土的应用及推广学 生： 指导教师： 学 院： 年 级： 专 业： 工业与民用建筑层 次： 专 科2013年3月清水混凝土摘要：清水混凝土(As-castFinishConcrete/BareConcrete)又称装饰混凝土，属于一次浇注成型，采用现浇混凝土的自然表面作为装饰面，不添加其他外装饰。与普通混凝土不同，清水表面平整光滑，色泽均匀，无碰损和污染，只需在表面涂一层或两层透明的保护剂即可。清水混凝土原料来源丰富，属于低廉的建筑材料，而且通过精细的设计能产生丰富的表面质感，并且经久耐用，环保，节能，是适合推广使用的绿色建筑材料，值得广泛推广应用。 关键词：清水混凝土；低廉；无污染；前 言清水混凝土是名副其实的绿色混凝土。清水混凝土结构一次成型，不剔凿修补、不抹灰，减少了大量建筑垃圾，有利于保护环境。随着绿色建筑观念的深入人心，相信清水混凝土的应用会越来越多。虽然清水混凝土结构精工细作，工期拉长，结构施工阶段投人的人力、物力加大，但最终舍去抹灰、吊顶、装饰面层等内容，减少了维保费用，最终降低了工程总造价。在我国，近期已有首座大面积清水混凝土建筑工程面世。此外清水混凝土还能消除诸多质量通病：如清水装饰混凝土避免了抹灰开裂、空鼓甚至脱落的质量隐患，减轻了结构施工的漏浆、楼板裂缝等质量通病；但清水混凝土的发展还需要制定明确的质量标准与施工定额，以统一人们对它的认识。一、清水混凝土简介 （一）什么是清水混凝土清水混凝土（As-cast Finish Concrete/BareConcrete）又称装饰混凝土，因其极具装饰效果而得名。它属于一次浇注成型，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，因此不同于普通混凝土，表面平整光滑，色泽均匀，棱角分明，无碰损和污染，只是在表面涂一层或两层透明的保护剂，显得十分天然、庄重。 （二）清水混凝土的特点 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。 世界上越来越多的建筑师采用清水混凝土工艺，如世界级建筑大师贝幸铭、安藤忠雄等都在他们的设计中大量地采用了清水混凝土。悉尼那角如院、日本国家大剧院、巴黎史前博物馆等世界知名的艺术类公建，均采用这一建筑艺术。 （三）发展清水混凝土的意义 清水混凝土是名副其实的绿色混凝土：混凝土结构不需要装饰，舍去了涂料、饰面等化工产品；有利于环保：清水混凝土结构一次成型，不剔凿修补、不抹灰，减少了大量建筑垃圾，有利于保护环境； 消除了诸多质量通病：清水装饰混凝土避免了抹灰开裂、空鼓甚至脱落的质量隐患，减轻了结构施工的漏浆、楼板裂缝等质量通病； 促使工程建设的质量管理进一步提升：清水混凝土的施工，不可能有剔凿修补的空间，每一道工序都至关重要，迫使施工单位加强施工过程的控制，使结构施工的质量管理工作得到全面提升；降低工程总造价：清水混凝土的施工需要投人大量的人力物力，势必会延长工期，但因其最终不用抹灰、吊顶、装饰面层，从而减少了维保费用，最终降低了工程总造价。二、清水混凝土施工的几个要点及措施（一）测量放线测量放线作为先导工序应贯穿于各个环节，它是保证主体结构外形尺寸满足设计要求的前提，是使主体结构达到清水混凝土的基础。在实际施工中以确保各工序精度为原则，凡为保证精度需要提供的基准线及时给出，凡有关工序需要配合的检测都及时予及满足。在实际施工中应抓住以下几点：1.1 施工竖向精度(1)水准点的埋设：水准点是竖向控制的依据，埋设要规范，利于互相通视和校核，墙上水准点应选设在稳定的建筑物上，以便于保存、查找、引测。(2)高程控制网的布设：场区依据业主提供的水准点(由市测绘部门引测)，建立高程控制网。1.2 平面轴线投测 平面轴线精度受控，是确保设计轴线和细部线准确的基础。根据轴线控制桩，将所需轴线投测到施工平面图上，同一层上所投测的纵横轴线不得少于2条，以此作为角度、距离的校核。经校核无误后方可在该平面上放出其它相应的设计轴线和细部线。在实际施工中需注意：各楼层的轴线投测，上下层垂直偏差不得超过3mm；轴线投测后放出竖向构件几何尺寸和模板就位线、检查控制线；施工平面测量工作完成后，方可进入竖向施测；墙体拆模后，在墙体上测出结构1m线以供下道工序使用；每一层平面或每段轴线施测完后，进行自检，合格后由专职人员复检，合格后再报检。1.3 引测标高 要保证竖向控制的精度要求，先要进行高程控制网点的联测，检查场区内水准点是否被碰动，确认无误后引测标高。(1)标高基准点的测设必须正确，同一层不少于3点，以便于互相校核，其3点校差不得超过3mm，取其平均值作为平面施工中标高基准点。(2)根据设置标桩，将高程引测到标桩上，并标明绝对标高和相对标高。(3)在地上1层或电梯基坑，采用10cm10cm钢板制作，用钢针刻划出“十”字线作为基准点，为高程引测提供依据。(4)各层标高的传递均以首层标高基准线，用检定合格的钢尺向上引测，也可位于中间层，加设标高基准点，以此向上传递。 (5)标高基准点每层不少于3个，用水准仪往返测，测设合格注上标记，并要设在同一个水平标高上。此外，为保证测量放线自身的精度，施工现场测量人员须经挑选关通过培训，在施工线工作中正确合理使用仪器和钢尺，按规定校验仪器，检定钢尺，从而促进了测量放线工作顺利进行。（二）钢筋工程要保证构件几何尺寸和模板安装到位，首先要保证钢筋位置准确、不位移，应抓好以下几个方面：2.1 严格控制钢筋的配料尺寸为使配制的各种钢筋和箍筋平直、方正和弯钩准确，首先要严把配料关，派有经验的人员负责，实行定期和不定期抽验，对不合格者责令返工。落实奖罚措施以保证钢筋加工的质量。2.2 钢筋接头和绑扎为保证搭接范围内的钢筋密度不增加，以便于混凝土浇筑和节约钢材，必须进一步推广粗直径钢筋的机械连接和焊接，不断提高钢筋的连接质量和施工技术水平。绑扎钢筋的扎丝多余部分应向构件内侧弯折，以免因外露形成锈斑，影响清水混凝土观感质量。2.3 钢筋位置的控制将柱位找中找方，并找出主筋排距，将其与基础底板钢筋绑扎并电焊固定。然后采取在其四角加焊斜撑的加固方法，以保证主筋位置精确和不移动。防止浇筑混凝土时柱筋移位：柱筋绑扎前，应调至准确位置，做到上下垂直。绑扎结束经检查合格后，将每根骨架的上、中、下绑三道箍筋并与主筋焊牢，以增强骨架的整体性，然后将骨架四角焊钢筋垫（选用与保护层厚度相同的钢筋弯曲90度制成），浇筑混凝土时此钢筋垫与模板挤住，不仅保证了主筋位置准确，也保证了保护层厚度的准确。（三）模板工程为实现清水混凝土的目标，减少模板的投入，针对不同结构部位设计不同类型的模板，尽量设计成大模板，要求构造简单，装拆方便。另外，从模板安装、拆除和维修等方面也应采取相应的措施。3.1 模板的设计(1) 模板的设计时分隔线布置要合理而有规律，以给施工带来方便；否则设计上要求模板严丝合缝的，施工就很困难，需要花更多的人力与物力，甚至要求模板有过分大的刚度与精度，这就不必要的增大了模板费用及整个施工费用，因此制定模板方案十分重要。(2) 根据施工经验，从清水混凝土结构施工结果及有关部门的评价方法来看，首先强调的观感，即梁柱线条是否通顺、结构表面是否平整、色泽是否一致、气泡是否较少、各处接缝是否干净利落等等。至于实测实量检查项目的数据是与普通混凝土一样的。(3) 模板应尽可能拼大，现场的接缝要少，且接缝位置必须有规律，尽可能隐蔽。暴露在外的接缝，如工程允许，接缝处应设压缝条。(4)各种构件连接部位必须做节点设计，针对不同的情况逐个画出节点图，以保证连续严密，牢固可靠，保证施工时有据可依，避免施工的随意性。(5) 所设计模板块连接处要有足够的钢度，经得起反复装拆。3.2 模板的安装为取得清水混凝土的质量效果，加强对模板的施工管理尤为重要，安装模板时应严格按模板组装图进行，对号入座，定点使用。要保证工程结构和结构的形状、尺寸和相互间位置的准确性，具有足够的强度、刚度、稳定性，模板接缝严密、不得漏浆。(1) 材料质量：不能有坏角斜歪、洞孔、拼缝后不密实的模板、柱墙模均采用新模板。(2) 施工准备： 柱模的垂直度必须用线锤或经纬仪控制，标高要有统一的尺寸来控制。 每个楼层必须先撑柱梁模板，后撑平板，拼缝要严密，相邻两板之间必须平直。 支模完毕，必须作一次全面复核，防止差错。(3) 施工要点 支模前关砌必须弹好轴线及柱墙边线，在钢筋上定好标高，在柱墙底部位焊好钢筋限位，按组合图施工。 墙、板梁上予埋铁、管、洞要保证位置与标高的精确。 柱、墙模板的横、竖愣（与排架支撑立杆的连杆、倒闭撑）均要用483.5的圆钢管，双根设置，间距、规则按设计计算确定。 楼模采用排架撑，与梁板立杆一道，离地0.2M处设纵横向水平拉杆，以上每隔1.8M高一道水平拉杆，三根立杆之间设斜拉撑保证整个钢管排架支撑系统的稳定，平台板搁栅间距400，上铺九夹板，在九夹板的接缝处设木搁栅，固定九夹板，拼缝应严密、平整，有不足的地方用木板补上，梁底模板按全跨长度1-3/1000起拱，钢管支撑的底部应垫木板及木楔找平，以利拆模。 不承重模板应在砼强度能保证其表面及棱角不受损的情况下，方可以拆除模板，R1.2MPa。梁：跨度4M，R70%；跨度4M，R100%。楼板：R70%。 拆模时按支撑的倒顺序进行，要保护板面，严禁强行砸、撬模板，拆卸后及时清理，并修理损伤的模板，经检查合格后涂刷隔离剂备用。 在拆模过程中，应按规范要求施工。如发现有影响结构安全时，应停止拆除，并报技术负责人研究处理后，再进行拆除。 已拆除模板及支架的结构应在砼达到设计强度后，才允许承受全部计算荷载，当施工荷载大于设计荷载时，应加设临时支撑。（四） 混凝土工程4.1 混凝土配制清水混凝土要颜色一致，则要求所用的材料一致。水泥应选用厂家、标号、品种相同且安定性好、强度好的水泥；砂石也应按规定选用合格材料；外加剂不仅要满足混凝土施工性能的要求，而且要有利于提高混凝土的内在质量和外观效果。混凝土应取样试配，按试配的配合比施工，严格控制坍落度。4.2 混凝土浇捣混凝土浇捣前要进行模板内部清理，干净后用水湿润方可浇筑。搅拌一要均匀，二要保证时间，振捣方法要正确，要密实不得漏浆。对于墙体、大体积混凝土以及卸料高度超高等情况时，应采相应的处理办法，以确保混凝土浇捣质量。4.3 混凝土养护混凝土早期养护，应派专人负责，使混凝土处于湿润状态，养护时间应能满足混凝土硬化和强度增长的需要，使混凝土强度满足设计要求。三、清水混凝土的常见质量缺陷（一）色差及控制措施质量缺陷:色差。施工中想要混凝土表面颜色完全一致几乎是不可能的,许多因素都会引起混凝土表面颜色发生变化,比如原材料的种类、施工配合比、混凝土的养护条件、混凝土的振捣情况、脱模剂的使用情况、模板的表面结构、模板的吸附性能等,还有拆模时人为造成的颜色变化,都会给人的感官上带来不悦。决定混凝土颜色的原材料主要是水泥或掺加的矿粉、粉煤灰等粘结料,一旦粘结料的品种或粘结料的用量发生变化,都会导致混凝土颜色发生改变。当混凝土和易性欠佳,或在下料过程中混凝土粗细骨料发生离析,或振捣不均匀等,导致某些部位粗骨料集中,某些部位砂浆过于丰富,待混凝土硬化后颜色不一致。混凝土表面的锈迹也是常见影响混凝土颜色的一个因素,锈迹的产生有四种可能:第一种可能是由于含有黄铁矿(硫化铁)的骨料引起的,骨料中的黄铁矿与空气接触后会发生氧化反应生成铁锈;第二种可能是从混凝土结构中伸出钢筋(比如模板拉杆钢筋、混凝土表面漏筋)以及扎钢筋用的铁丝,暴露在外面一段时间后也会产生锈迹;第三种可能是由于模板表面本身产生了锈迹;第四种可能是由于混凝土结构上表面露出的钢筋长时间暴露在空气中产生的铁锈随雨水或养护水顺混凝土表面流下时,污染了混凝土面而产生锈迹。另外在拆模时,由于一些人为的因素也会导致混凝土表面颜色发生变化.主要预防、控制措施:一是采用同品牌、同规格、同产地的原材料。二是严格按照混凝土的配合比投料和控制搅拌时间,并根据气候和原材料变化,随时抽检含水率,及时调整水灰比。三是采用吸水性适中的模板材料。四是采用无色脱模剂,涂料要均匀,并及时养护.（二）气泡及控制措施质量缺陷:气泡。产生气泡的原因主要有以下三点:一是混凝土拌和料含砂过多;二是模板不吸水或模板表面湿润性能不良;三是混凝土振捣不足.主要预防、控制措施:一是控制混凝土的塌落度及和易性。混凝土浇筑时,混凝土下料口与浇筑面之间距离不宜过大,否则混凝土容易离析。二是严格控制每次下料的高度和厚度,保证分层厚度不超过30cm.三是控制振捣方式和插入下一层的深度和振捣时间。振捣方法要求正确,振捣时间以混凝土表面出浆为宜,应避免漏振和过振。可采用二次振捣法,以减少表面气泡,即第一次在混凝土浇筑时振捣,第二次待混凝土静置一段时间再振捣,而顶层一般在0.5h后进行第二次振捣。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5cm10cm,振捣时间以混凝土翻浆不再下沉和表面无气泡泛起为止,一般为15s左右.（三）黑斑及控制措施质量缺陷:黑斑。产生黑斑的原因主要有以下两点:一是脱模剂不纯或使用过量.二是来自模板上的铁锈.主要预防、控制措施:一是采用无色脱模剂并均匀涂刷。二是对模板上的铁锈,可采用抛光处理。即采用稀释的酸性溶液进行清洗,然后再将处理后的表面用水彻底冲洗。当清洗确实无法产生明显效果时,再考虑使用表面涂层处理.（四）花纹斑或粗骨料透明层及控制措施质量缺陷:花纹斑或粗骨料透明层。产生此缺陷的原因主要有以下四点:一是混凝土含砂量过低。二是混凝土所用石子形状不好。三是施工所用的模板不光滑或有挠曲。四是混凝土振捣过度或外部振捣.主要预防、控制措施:一是严格控制混凝土的含砂量。二是采用级配或形状较好的石子。三是严格控制模板的刚度,使用光滑的模板。四是振捣方式应正确,避免外部振捣或拆模过早.（五）混凝土表面泌水及控制措施质量缺陷:混凝土表面泌水有泌水现象。产生此缺陷的原因主要有以下四点:一是混凝土含砂量过低。二是由于气温低或外加剂配料不当,延长了混凝土的硬化时间。三是所用模板吸水能力差和刚度不够或表面有水。四是混凝土的塌落度太大.主要预防、控制措施:一是严格控制混凝土的含水量、含砂量,使用减水剂。二是采用刚度足够且吸水的模板。三是光滑模板采用适当的脱模剂。四是严格控制混凝土的塌落度.（六）接缝挂浆、漏浆或出现砂带及控制措施质量缺陷:接缝挂浆、漏浆或出现砂带.产生此缺陷的原因主要有以下四点:一是模板接缝不严密,模板底部不严实。二是模板拼板太柔,变形大。三是混凝土中水分太多,流动性太高。四是混凝土浇筑时,振捣太强.主要预防、控制措施:一是混凝土浇筑时,设置凹槽施工缝,接缝处采用油膏或发泡剂嵌实。二是采用刚度适中的模板面板材料。三是应严格控制混凝土的塌落度,浇捣方法要正确,浇筑时,避免直接振捣模板的接缝处.（七）蜂窝麻面及控制措施质量缺陷:蜂窝麻面。产生此缺陷的原因主要有以下三点:一是混凝土中细骨料不足。二是混凝土振捣不充分。三是模板接缝不密实.主要预防、控制措施:一是在施工过程中严格控制混凝土配合比。二是混凝土振捣要密实。三是在模板安装时,接缝处用油膏或发泡剂嵌实。脱模后的混凝土表面麻面起粉,主要原因是因为混凝土表面出现缓凝现象所致,这可能是由于使用了不合格的脱模剂或脱模剂使用不当造成的。另外,当使用木制模板时,有些木头在日晒下会析出糖分,而糖分有延缓水泥水化的作用,从而产生混凝土表面缓凝。混凝土表面麻面与模板拼缝不严不无关系,混凝土表面的气孔主要是模板表面携带的水、气泡引起的。如果模板表面有一定吸附性或透气性的话(如采用木制模板),气孔可以减少;若采用抗渗透性强的钢模板,则气孔一般都是因为振捣不充分所致。另外,所使用的脱模剂和混凝土配合比对产生气孔也有很大的影响,一般情况下,粘性大的混凝土比粘性小的更容易产生气孔。水在模板与混凝土浇筑面之间渗流时,水泥浆随水一同流走,会使混凝土结构的垂直面产生像河流三角区一样的图形。其主要原因是因为混凝土坍落度太大或和易性太差,或使用的外掺剂不当有泌水现象,大多属于混凝土配合比设计上的问题.（八）表面裂缝及控制措施质量缺陷:表面裂缝。凝土工程中常见裂缝主要有两类:干缩裂缝和塑性收缩裂缝。干缩裂缝多出现在混凝土养护结束后的一段时间或是混凝土浇筑完毕后的一周左右。水泥浆中水分的蒸发会产生干缩,且这种收缩是不可逆的。塑性收缩是指混凝土在凝结之前,表面因失水较快而产生的收缩。塑性收缩裂缝一般在干热或大风天气出现,裂缝多呈中间宽、两端细且长短不一,互不连贯状态。较短的裂缝一般长20cm30cm,较长的裂缝可达2m3,宽1mm5mm.产生此缺陷的原因主要有以下四点:一是混合料用量水泥太多,水灰比过大。二是模板吸水能力差。三是混凝土养护时间不足。四是拆模时间太早.主要预防、控制措施:一是在施工过程中严格控制混凝土配合比,控制水泥用量.混凝土应使用同一种材料和相同的配合比,混凝土拌合物应具有良好的和易性,不离析、不泌水。塌落度控制在9010mm,含气量不超过1.7%,初凝时间6h8h。水泥应首选硅酸盐水泥;粗骨料应选用强度高、525粒径、连续级配好、含泥量0.8%和不带杂物的碎石;细骨料应选用中粗砂,细度模数2.5以上,含泥量2%,不得带杂物。清水混凝土在制备过程中,一定要严格按照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、搅拌时间和水泥用量,随气候变化随时抽验砂子、石子的含水率,及时调整用水量。二是选择适宜的模板。清水混凝土模板选型应当根据工程设计要求和工程具体情况,流水段的划分和模板的周转使用次数,施工质量目标、模板允许偏差和外观质量要求来进行选择。三是及时做好养护工作。充分合理的养护是保证混凝土硬化后表面和内在质量的关键,养护时间一般不得少于14d。四是严格控制拆模时间。清水混凝土构筑物的侧模应在48h后拆除。模板拆除后其表面养护的遮盖物不得直接用草垫或草包铺盖,以免造成永久性污染,应采用塑料薄膜严密覆盖养护.四、推广应用混凝土的意义（一）消除抹灰，减少了湿作业，既节省工料，又有利于文明施工清水混凝土外墙的运用避免了一般工程存在贴瓷砖掉下来不安全，刷涂料会变色，石材造价高等问题。普通混凝土完成一方造价在700元到800元，使用清水混凝土则在1000元以上，成本要高出20。不过，虽然清水混凝土成本高，但由于使用该混凝土可免去装修和部分内装修及吊顶工程，可以省略大量帖脸的装饰装潢，而且只要施工得法，严格控制，精细设计，总体上反而降低了成本。在追求建筑品味的同时实现了成本的节约和工期的高效率。清水混凝土是一种低廉的建筑材料，只要施工得法，严格控制，精细设计，可以省略大量贴脸的装饰装潢。（二）特殊的质感带来独特的表现形式清水混凝土当下所有混凝土材料中最新型的，显示朴素，低调的美感，具有朴实无华、沉静优雅的外观韵味。而清水混凝土与生俱来的厚重与清雅是一些现代建筑材料无可比拟的。材料本身的物理特性如柔软和坚硬、温暖和冰冷，也会对人的感官产生影响，建筑师们也可以藉此表达出自己的品味和建筑的情感。相比于有些建筑的金碧辉煌，清水混凝土的朴素清雅所达到的艺术效果毫不逊色。清水混凝土可以用“内坚外美”四个字来概括:“内坚”表现在混凝土坚固密实、内部钢筋横平竖直、钢筋位置准确、钢筋保护层厚度满足规范要求；“外美”表现在混凝土外观垂直、平整、无污染、无蜂窝、麻面等现象。（三）绿色环保的建筑材料清水混凝土是名副其实的绿色混凝土：混凝土结构不需要装饰，舍去了涂料、饰面等化工产品；有利于环保：清水混凝土结构一次成型，不剔凿修补、不抹灰，减少了大量建筑垃圾，有利于保护环境；消除了诸多质量通病：清水装饰混凝土避免了抹灰开裂、空鼓甚至脱落的质量隐患，减轻了结构施工的漏浆、楼板裂缝等质量通病。清水混凝土原料来源丰富，属于低廉的建筑材料，而且通过精细的设计能产生丰富的表面质感，并且经久耐用，环保，节能，是适合推广使用的绿色建筑材料。结 语以清水混凝土自然表面作为建筑装饰效果,是建筑艺术的新时尚,新风格,它体现了现代人追求自然,回归自