高性能清水混凝土工程施工工藝研究
關(guān)鍵詞：高性能清水混凝土；施工；水泥
1高性能清水混凝土的含義
由于我國(guó)目前尚無(wú)統(tǒng)一的清水混凝土質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，清水混凝土的概念也沒(méi)有統(tǒng)一的界定，從清水混凝土的發(fā)展和應(yīng)用來(lái)看，人們普遍認(rèn)同的清水混凝土的基本定義是以混凝土原澆筑表面或透明保護(hù)劑做保護(hù)性處理的混凝土表面作為外表面，通過(guò)混凝土自身質(zhì)感和精心設(shè)計(jì)施工的外觀質(zhì)量來(lái)實(shí)現(xiàn)美觀效果的現(xiàn)澆混凝土工程。從這個(gè)意義來(lái)說(shuō)，清水混凝土是將結(jié)構(gòu)與裝飾功能合二為一，混凝土層面上不再做飾面，直接接受各種氣候條件以及化學(xué)物質(zhì)的侵蝕，所以材質(zhì)必須要有良好的耐久性和穩(wěn)定性，從而也就對(duì)混凝土的材料提出了更高的要求。因此，工程實(shí)際就要求將清水混凝土這樣一種施工工藝和高性能混凝土這種具備高耐久性、高和易性和高強(qiáng)度等特性的混凝土材料相結(jié)合，生產(chǎn)出外觀造型優(yōu)美典雅、經(jīng)得住歲月侵蝕的清水混凝土。高性能混凝土的初步定義是一種高技術(shù)的混凝土，是在大幅度提高混凝土性能的基礎(chǔ)上，采用現(xiàn)代混凝土技術(shù)，選用優(yōu)質(zhì)原材料，在嚴(yán)格的質(zhì)量管理?xiàng)l件下制成，除了水泥、水、集料以外，必須摻加足夠數(shù)量的細(xì)摻料與高效外加劑，重點(diǎn)保證HPC的高耐久性、和易性、各種力學(xué)性能、適用性、體積穩(wěn)定性以及經(jīng)濟(jì)合理性。從高性能混凝土的定義可以看出，該類(lèi)混凝土的性能很多方面是和清水混凝土的性能要求相符合的，其良好的原材料和施工工藝都可以用于清水混凝土。
2高性能清水混凝土施工
混凝土的性能與澆筑質(zhì)量是影響清水混凝土外觀質(zhì)量的決定性因素。為保證高性能清水混凝土的外觀質(zhì)量，混凝土工程主要應(yīng)把握好材料、澆筑和養(yǎng)護(hù)以及缺陷修補(bǔ)四個(gè)方面的施工工藝。
2.1混凝土材料及性能的技術(shù)要求
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水泥的選用是整個(gè)混凝土工程生產(chǎn)施工的基礎(chǔ)，選用的水泥應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)稠度用水量小、水泥與外加劑間的適應(yīng)性良好，堿含量低，配制的混凝土應(yīng)具有良好的流動(dòng)性。
②集料的要求
粗集料應(yīng)選用強(qiáng)度高、連續(xù)級(jí)配好、低堿活性、并且同一顏色的碎石，產(chǎn)地、規(guī)格必須一致，而且含泥量小于1%，集料不得帶雜物。
細(xì)集料要求不得含有雜物，含泥量小于2.0%，泥塊含量小于1.0%。優(yōu)先選用細(xì)度模數(shù)1.8～2.8的細(xì)集料。
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選用的外加劑必須減水效果明顯，能夠滿足混凝土的各項(xiàng)工作性能要求。與水泥的適應(yīng)性良好，不致改變混凝土的顏色。
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摻和料應(yīng)能增強(qiáng)棍凝土的和易性，改善混凝土的施工性能，減少水泥石中的毛細(xì)孔數(shù)量和分布狀態(tài)，且有助于抑制堿集料反應(yīng)，提高混凝土的耐久性。粉煤灰選用磨細(xì)II級(jí)以上粉煤灰。摻入超細(xì)礦渣以改善混凝土的孔結(jié)構(gòu)，超細(xì)礦渣的比表面積應(yīng)大于400m2/kg。所用的摻合料應(yīng)著重考慮其細(xì)度和顏色，摻合料的顏色應(yīng)均勻穩(wěn)定。同一工程所用摻合料應(yīng)來(lái)自同一廠家的同一品種。
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為保證混凝土在澆筑過(guò)程中不產(chǎn)生離析，要求混凝土要有足夠的粘聚性、流動(dòng)性，以保證混凝土的穩(wěn)定性和可泵性。
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混凝土澆筑主要采用泵送方式，要求混凝土坍落度保留好，入泵時(shí)的坍落度應(yīng)滿足泵送要求。
混凝土攪拌站應(yīng)根據(jù)氣溫條件、運(yùn)輸時(shí)間、砂石含水率變化、混凝土坍落度損失等情況，及時(shí)適當(dāng)?shù)貙?duì)原配合比(水膠比)進(jìn)行微調(diào)，以確�；炷翝仓䲡r(shí)的坍落度能夠滿足施工生產(chǎn)需要，混凝土不泌水、不離析，色澤保持一致，確�；炷凉⿷�(yīng)質(zhì)量。
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混凝土配合比設(shè)計(jì)應(yīng)在滿足混凝土強(qiáng)度、抗?jié)B等級(jí)和控制堿－集料反應(yīng)的前提下，同時(shí)具有良好的施工性能、耐久性和滿足清水混凝土飾面的特殊要求。
2.2混凝土的澆筑
混凝土澆筑前，清理模板內(nèi)的雜物，保持模內(nèi)清潔、無(wú)積水。完成鋼筋、管線的預(yù)留預(yù)埋，施工縫的隱蔽工程驗(yàn)收工作。
混凝土澆筑時(shí)可先在根部澆筑30～50mm厚與混凝土同配合比的水泥砂漿后，隨鋪砂漿隨澆混凝土，砂漿投放點(diǎn)與混凝土澆筑點(diǎn)距離控制在3m左右為宜。這樣可以防止混凝土出現(xiàn)爛根。
澆筑混凝土采用標(biāo)尺桿控制澆筑層厚度，每層控制在400～500mm�；炷磷杂上滦绷细叨葢�(yīng)控制在2m以內(nèi)。如果混凝土坍落度落差超過(guò)2m，應(yīng)在布料管上接一個(gè)下料軟管，控制下料高度不超過(guò)2m。
墻、柱混凝土澆筑至標(biāo)高以上50mm處，拆模后剔出表面混凝土至設(shè)計(jì)標(biāo)高，保證上下兩層結(jié)合牢固。
混凝土澆筑時(shí)，應(yīng)保證澆筑的連續(xù)性，盡量縮短澆筑時(shí)間間隔，避免分層面產(chǎn)生冷縫。
振搗過(guò)程中，應(yīng)盡可能減少砂漿飛濺，及時(shí)清理濺于模板內(nèi)側(cè)的砂漿。
混凝土振點(diǎn)應(yīng)從中間開(kāi)始向邊緣分布，且布棒均勻，層層搭扣，遍布澆筑的各個(gè)部位，并應(yīng)澆筑連續(xù)進(jìn)行；振搗棒的插入深度要大于澆筑層厚度，插入混凝土中50～100mm。振搗過(guò)程中應(yīng)避免撬振模板、鋼筋，每一振點(diǎn)的振動(dòng)時(shí)間，應(yīng)混凝土表面不再下沉、無(wú)氣泡逸出為止，一般為20～30s，避免過(guò)振發(fā)生離析�，F(xiàn)場(chǎng)澆筑混凝土?xí)r，振動(dòng)棒采用“快插慢拔”、均勻的梅花形布點(diǎn)。振搗棒在振搗過(guò)程中上下略有抽動(dòng)，以使上下混凝土振動(dòng)均勻。
為保證豎向混凝土無(wú)冷縫，豎向結(jié)構(gòu)澆筑完畢之后，緊跟著澆筑水平結(jié)構(gòu)，澆筑方向應(yīng)從四周向中心平行推進(jìn)。水平結(jié)構(gòu)澆筑用“趕漿法”，即先澆筑梁，根據(jù)梁高分層澆筑成階梯形，當(dāng)達(dá)到板底位置時(shí)再與板的混凝土一起澆筑，隨著階梯形不斷延伸，梁板混凝土澆筑連續(xù)向前進(jìn)行。澆筑與振搗必須緊密配合，第一層下料較慢，梁底充分振實(shí)后再下第二層料，保持水泥漿沿梁底包裹石子向前推進(jìn)，每層均應(yīng)振實(shí)后再下料，梁底部位要注意振實(shí)，振搗時(shí)不得振動(dòng)鋼筋及預(yù)埋件來(lái)輔助下料。
2.3混凝土的養(yǎng)護(hù)
應(yīng)自初凝之前就開(kāi)始對(duì)混凝土養(yǎng)護(hù)，并且保證相同的成熟度，避免由此形成混凝土表面色差。養(yǎng)護(hù)用水應(yīng)潔凈，養(yǎng)護(hù)用的覆蓋物不允許掉色，防止養(yǎng)護(hù)對(duì)混凝土的顏色產(chǎn)生污染。養(yǎng)護(hù)分帶模養(yǎng)護(hù)和脫模后養(yǎng)護(hù)，帶模養(yǎng)護(hù)只在混凝土的上表面進(jìn)行保水養(yǎng)護(hù)，脫模后養(yǎng)護(hù)應(yīng)涵蓋整個(gè)混凝士結(jié)構(gòu)的外露面。灑水養(yǎng)護(hù)時(shí)，應(yīng)先將混凝土結(jié)構(gòu)的側(cè)面和底面允分濕潤(rùn)，然后再由頂面灑水。因?yàn)榛炷另斆嬉蛩终舭l(fā)，會(huì)析出一定量的堿和外加劑，灑水時(shí)會(huì)將這部分堿和外加劑沖下，如果側(cè)面和底面的混凝土干燥，頂面流下的水會(huì)滲入，對(duì)側(cè)面和底面混凝土的外觀造成污染。對(duì)于不能保水養(yǎng)護(hù)的部位，應(yīng)采用養(yǎng)護(hù)劑養(yǎng)護(hù)，或者拆模后直接在混凝士表面噴涂一層保護(hù)膜，這樣即可免去養(yǎng)護(hù)，又可提高混凝士的視覺(jué)效果和混凝土的耐久性。
非冬季施工，清水混凝土墻、柱、梁拆模后應(yīng)立即養(yǎng)護(hù)，采用定制的塑料薄膜套包裹，外掛阻燃草簾，灑水養(yǎng)護(hù)。不得用草簾直接覆蓋，避免污染混凝土表面，覆蓋塑料薄膜前和養(yǎng)護(hù)過(guò)程中都要灑水保持濕潤(rùn)，混凝土?xí)r間不少于7d。梁、板混凝土澆筑完畢后，分片分段抹平，及時(shí)用塑料布覆蓋。塑料布覆蓋完畢后，若發(fā)現(xiàn)塑料布內(nèi)無(wú)水汽時(shí)，應(yīng)及時(shí)澆水保持表面濕潤(rùn)，混凝土硬化后，可采用蓄水養(yǎng)護(hù)，嚴(yán)防出現(xiàn)裂紋，養(yǎng)護(hù)時(shí)間不少于7d。
冬季施工時(shí)，在模板背面貼聚苯板保溫，拆模后采用涂刷養(yǎng)護(hù)劑與塑料養(yǎng)護(hù)相結(jié)合，外掛阻燃草簾保溫，混凝土養(yǎng)護(hù)時(shí)間不少于14d。
混凝土硬化后，可采用蓄水養(yǎng)護(hù)，嚴(yán)防出現(xiàn)裂紋。
2.4混凝土的缺陷修補(bǔ)與透明保護(hù)
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盡管采取了各種質(zhì)量控制措施，但拆模后其表面局部仍可能會(huì)產(chǎn)生一些小的氣泡、孔眼和砂帶等缺陷。對(duì)混凝土細(xì)小缺陷的修復(fù)，確保表面無(wú)色差，是飾面混凝土施工的一個(gè)重要環(huán)節(jié)。
a.對(duì)局部麻面、突瘤、接縫不齊等細(xì)小缺陷統(tǒng)一配制修復(fù)材料。修復(fù)材料分作初刮底灰和刮膩兩種，將混凝土界面劑、白水泥、水泥、粉質(zhì)摻和料一、纖維素等按一定比例根據(jù)同齡期混凝土試塊色澤對(duì)比配制，以確保修復(fù)面與混凝土周邊色澤一致。
b.修復(fù)時(shí)先用角向磨光機(jī)打磨，再粗刮底灰，待底灰有一定強(qiáng)度后用砂輪打磨面層至基本平整，然后薄刮膩?zhàn)�，待膩�(zhàn)佑幸欢◤?qiáng)度后再用砂輪打磨至與周邊混凝土順平，最后灑水養(yǎng)護(hù)。
②螺栓孔修復(fù)與封堵
a.螺栓孔清理。清理孔表面浮渣及松動(dòng)混凝土塊，為確保粘結(jié)效果，應(yīng)將凹坑逐一鑿毛，清理孔洞內(nèi)的雜物后用壓力水沖洗。
b.螺栓孔修復(fù)。用界面劑的稀釋液(約50%)調(diào)同配比砂漿(砂漿稠度為1～3cm)作為修復(fù)砂漿，然后將對(duì)拉螺栓專(zhuān)用塑料堵頭。嵌入孔中，用刮刀取砂漿補(bǔ)平堵頭周邊混凝土面，并刮平；待砂漿終凝后擦拭混凝土而上砂漿，輕輕取出尼龍堵頭，覆蓋養(yǎng)護(hù)。
c.螺栓孔的封堵。施工前局部應(yīng)保持濕潤(rùn)、無(wú)污染，然后用108膠水泥砂漿在洞口周邊涂刷一遍，堵塞材料為微膨脹水泥砂漿，第一天先堵塞墻內(nèi)側(cè)，堵塞深度約50mm第二天從墻外側(cè)向內(nèi)堵塞，孔洞口留不小于25mm，留待第三天再進(jìn)行最后封堵，砂漿表面略凸出外墻面，待其初凝后再用鐵抹子擠緊抹平。
d.養(yǎng)護(hù)。每次砂漿堵塞后須灑水養(yǎng)護(hù)，待最后一次堵塞砂漿終凝后12h內(nèi)灑水養(yǎng)護(hù)，時(shí)間不得少于3d。
③保護(hù)性噴涂
清水混凝土的外表面可采用透明保護(hù)涂料或著色透明保護(hù)涂料噴涂，在混凝土表面形成透明的保護(hù)性膜層。選擇的保護(hù)涂料應(yīng)與混凝土表面有良好的粘結(jié)性，在露天環(huán)境下有良好的耐候性、防水性，且對(duì)混凝土無(wú)腐蝕性，可長(zhǎng)久保護(hù)混凝土免受外界環(huán)境破壞并保持混凝土質(zhì)感。
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