清水镜面混凝土施工工艺的研究.pdf

2 0 1 3年 第 6期 ( 总 第 2 8 4 期 ) N u mb e r 6 i n 2 0 1 3 ( T o ml No 2 8 4 ) 混 凝 土 Co nc r e t e 预拌混凝土 READY M E D CONCRETE d o i ： 1 0 3 9 6 9 i s s n 1 0 0 2 - 3 5 5 0 2 0 1 3 0 6 0 2 6 清水镜面混凝土施工工艺的研究 李莹 ( 淄博职业学院，山东 淄博 2 5 5 0 1 3 ) 摘要： 清水镜面混凝土是指一次成型， 不做任何装饰， 而表面光亮如镜的混凝土， 因其成本低、 观感质量高和生态环保等方面 的优势 ， 在建筑领域中得到了越来越多的运用 。 首先从清水镜面混凝土的配制机理出发 ， 对配合 比设计方法进行分析 ， 然后深入 研究 了清水镜面混凝土的施工工艺， 并对保持清水镜面混凝土的耐久性提出了有效 的解决措施 ， 为我国清水镜面混凝 土的发展 有一定促进作用。 关键词： 清水镜面混凝土 ；配制机理；施工工艺 ；耐久性 中图分类号： T U 5 2 8 3 8 文献标志码： A 文章编号 ： 1 0 0 2 3 5 5 0 ( 2 0 1 3 ) 0 6 0 0 9 1 0 2 S t u d y o n t h e c on s t r u c t i o n t e c h n o l o g y o f w a t e r m i r r or c on c r e t e L f Y i n g ( Z i b o V o c a t i o n a l I n s t i t u t e ， Z i b o 2 5 5 0 1 3 ， C h i n a ) Ab s t r a c t ： Wa t e r mi r r o r c o n c r e t ei s a c o n c r e t et h a t o n c ef o r me d ， wi tho u t a n yd e c o r a t i v e ， and s u r f a c eb r i g h t a s ami r r o r b e c a u s e o f i t s l ow c o s t ， t h e pe r c e pt i o n o fhi g h q u a l i t y a n d e c o a dv ant a g e s ， i t h a d be e n mo r e an d mor e us e d i n t he c o ns t r u c t i o n s e c t o r Fi r s t ， s t a r t i n g f r o m t he p r e pa r a t i o n me c han i s m o f wa t e r mi r r o r c o nc r e t e a nd d oi n g e xp e rime n tal an a l y s i s of the mi x i n g r a t i o， t he n d o i ng in- d e pt h r e s e arc h o n c on s t r uc t i o nt e c h no l o g yo ft h ewa t e rmi rro r c o n c r e t e， a nd c a r r y i ngo u t s o me e ffe c t i v eme a s u r e st oma i n t a i nt he s u r f a c e d ura b i l i t yI twi l ld o a c e r t a i n r ol e for the d e v e l o p me n t o fChi n a S wa t e r mi r r o r c o n c r e t e K e ywo r d s ： wa t e r mi rro r c o n c r e t e ； p r e p a r a t i o nme c h ani s m； c o n s t r u c t i o nt e c h n o l o g y ； d u r a b i l i ty 0 引言 清水镜面混凝土是一种采用一次成型， 以混凝土自身 的自然质感和精心设计的明缝、 圆角等组合作为建筑装饰 面的建筑形式， 它有独特的美感并形成了新式的建筑风格， 它不仅纹理细密、 质感均匀， 而且经济环保 ， 有效地降低了 工程造价， 在工业建筑、 民用高层和公共建筑中应用越来 越广泛。 通过对清水镜面混凝土的配制机理及施工工艺进 行研究， 深入阐述了清水镜面混凝土的成型原理和配置方 法 ， 并对具体施工工艺作了详细介绍， 最后就清水混凝土 表层耐久性 问题提 出了一些有效的措施 。 1 清水镜面混凝土配制机理分析 1 1 清水镜面混凝土组成成分 水泥 ： 宜采用 4 2 5级及其以上的硅酸盐水泥、 普通硅 酸盐水 泥 ， 水泥含碱量不超过 0 5 ， 此处采用 P O 4 2 5 级 水泥。 砂 ： 优质 I I 区中砂， 细度模数不小于 2 6 ， 含泥量不小 于 1 5 。 石子 ： 粒径 5 2 5 i n i i 1 ， 级配良好 ， 针片状颗粒不小于 1 5 收稿 日期：2 0 1 2 1 2 1 8 粉煤灰： 粉煤灰一方面能减少水泥用量， 节约成本 ， 另 一 方面能降低水灰比， 提高密实度和抗渗能力 ， 宜采用 I I 级以上粉煤灰。 水 ： 饮用水或河水 ， 同一工程需保证 同一水源。 外加剂： 正厂出产的复合高效减水剂， 减水剂能改进 水泥浆 的流动性 ， 节约水泥用量 。 1 2 清水镜 面混凝土的成型机理及质量标准 清水 混凝 土表面的镜 面效果 主要 是在严格 的工艺要 求的前提下 ， 水泥与水发生化学反应生成水化硅酸钙凝胶 体、 铁酸钙凝胶体以及水化铝酸钙和水化硫酸钙晶体， 并粘 贴在 P V C光滑模版表面进而产生镜面光亮的效果。 清水镜面混凝土最终要达到的标准如下 ： 从整体上看 ， 混凝土表面平整光滑 ， 色泽均匀 ， 自然质朴 ， 没有明显 打磨 修补的痕迹 ； 从细处看 ， 混凝土表面没有露筋、 蜂窝和麻 面， 无明显色斑 ， 无大片气泡 ， 施工接缝处无漏浆、 挂浆， 对 拉螺栓孔 眼整齐平整 ， 颜 色与墙体一 致 ， 只有达到以上条 件， 才符合清水镜面混凝土的质量要求。 1 3 清水镜 面混凝 土的配合 比设计 清水镜面混凝土的配合比设计应满足工作性能好、 达 到设计规定强度等级、 混凝土表面有镜面效果和有良好的 耐久性 四个方面 的要求 。 当前施工普遍采用泵送混凝土 ， 91 因此， 清水镜面混凝土的坍落度要保持在 1 2 0 1 5 0 m m范 围为宜。 目前 ， 普遍采用的混凝土配合 比为水泥： 砂： 粉煤灰： 石子 ：水 ：减水剂 = 4 5 0 ： 6 0 0 ： 3 5 0 ： 9 5 0 ： 1 5 0 ： 4 5 ， 因为水灰 比是影 响清水镜面混凝土力学性能 的主要因素 ， 粉煤灰是影响混 凝土的和易性能的主要因素 ， 下面从水灰比和粉煤灰方面 来验证上述配合 比的合理性。 表 1 清水镜面混凝土配合比试验 k g m3 将上述配合比混凝土做成 1 0 0 mmx l 0 0 m mx l 0 0 r n r n 试件 ， 分别进行坍落度 、 和易性和单轴抗压强度试验 ， 得到 的结果 如表 2 和图 1 所示。 表 2 清水镜面混凝土试验结果 从表 2和图 1 可以看 出， 工程中广泛应用的清水镜 面 混凝土配合比在坍落度和工作性能方面表现都好 ， 且在 7 d 和 2 8 d时 的抗压强度都 大于其他各组 ， 而水 灰 比稍小 的 A 2 组和水灰 比稍大的 A 3 组在各方面表现有所下 降， 流动 性 和强度方面均差于第 一组试 件 ， A 4组甚至有泌水 现象 发生， 粉煤灰掺量大大降低的A 5 组在和易性方面有所降低， 且早期抗压强度较低 ， 后期 2 8 d 的强度才有大幅上升 ， 达到 了4 8 8 MP a ， 以上数据说明A1 组试件对应的清水镜面混凝 土配合 比是最优化的配合 比方案 。 6 0 5 0 d 4 o 蓄 s o 墨 z o 1 0 O 图 1 A1 A2 A3 A4 A5 试验 编号 清水镜面混凝土强度试验结果 图 2 清水镜面混凝土施工工艺研 究 2 1 清水镜面混凝土施工工艺 清水镜面混凝土质量控制的重点就是提高混凝土的 表面质量和抗裂性能， 其直接影响到其镜面效果和耐久性， 要杜绝蜂窝麻面， 要求整洁、 密实 、 光亮 ， 这都是与混凝土 9 2 拌合物性能和浇筑施工工艺控制水平密切相关 的。 清水镜 面混凝 土的施 工工艺流程主要 分为 以下几个 步骤 ： 第一步分为混凝土配合 比设计 、 模板制作及安装 、 钢 筋制作及安装 三个部分 ， 第二 步为混凝 土的拌制 和浇灌 ， 第三步为拆模、 养护和表面修整， 第四步为成品保护。 第一 节已经对配合 比进行了探讨 ， 下面分别对其他各部分施工 工艺进行详细介绍。 ( 1 ) 模版工程 ： 面板 的好坏会直接影 响混凝土的表面 质量 ， 清水镜面混凝土模版要选用强度好 、 耐磨度高 、 表面 光洁 、 有一定吸水性 ， 以钢板和质量高的木胶合板最佳 ； 清 水镜面混凝土对表面质量要求高 ， 宜选用整体式大模 板体 系 ， 减少拼缝 ， 对于阴阳角处宜在模版上加设 P V C塑料线 条 ， 使阴 阳角平滑细腻 ； 模板 的衬板采用 白色硬质 1 mm厚 P V C板 ， 粘贴衬板时胶要满涂 ， 粘贴牢 固， 不留气体 。 模板的拼接时主要采用平接 、 企 口连接和螺栓连接三 种 ， 平接时 ， 当面板为大模板钢板时 ， 钢板边缘要铣边 ， 挡 面板为木胶合板时 ， 四周刨平后 ， 宜刷封边 防水漆 ， 防止混 凝土浆浸泡 ， 纵 向接缝后设置木方竖龙骨 ， 横 向加钉木条 ； 模版与阴阳角之间一般采取企 口连接 ，企 口宽 4 0 mm， 并 留2 mm安装或拆模余量； 采用螺栓连接时宜采用橡胶止 水套保证混凝土从空隙流出。 柱模 版安装时 ， 在柱宽方 向一次拼成 ， 不 留接缝 ， 柱长 边 方向接缝要在 同一水平高度 ， 且模板间粘贴 2 m m 厚海 绵胶带； 梁模安装采用侧模压底模、 板模压侧模方式， 侧模、 底模接 口补缝必须留设在梁中间部分 ， 不能在梁端补缝 ， 在 梁高 5 0 0 m m 以上按间距 5 0 0 m m设一排对拉螺栓 ， 对拉螺 栓部位在模板上划线分 中 ， 保证螺栓孔 间距均匀 ， 在 同一 条水平线 ； 楼板模版安装 时要从一个方 向铺设 ， 对项面支 承木枋的水平架管用水准仪测量 ， 调整标高 ， 确保标高一 致 。 然后铺设 方木 ， 方木间距不大于 3 0 0 m m， 方木应铺 平 放稳 ， 然后 拉通线找平并 加固牢靠 ， 板模 与其他模 版接缝 处和P V C板接缝处粘贴海绵胶带做密封处理。 ( 2 ) 钢筋工程 ： 首先要求进场钢筋质量合格， 表面洁 净， 有出场合格证， 钢筋在加工时要考虑叠放位置和穿插 顺序 ， 重点考虑接头形式和位置 、 搭接长度 、 锚 固长度等 ， 保证钢筋 的尺寸准确 。 人模 的钢筋要清洁无水锈或油污 ， 确保钢筋定位准确 ， 绝不能发生露筋现象 ， 钢筋绑扎要拧 不少 于两 圈 ， 钢丝尾部倒 向墙 内 ， 每一竖 向及水平钢筋交 叉点均绑扎 ， 采用塑料卡环作垫块 ， 呈梅花型放置 ， 且颜色 与混凝土的颜色要接近。 对于预埋件必须安装准确 ， 防止 由 于误差过大引起墙面重凿影 响装饰性 。 ( 3 ) 混凝土工程： 清水镜面混凝土必须采用同一种配 合比， 原材料来源必须相同， 混凝土的搅拌试件比普通混 凝土延长 2 0 mi n ， 搅拌运输车每次清洗后要排干筒内积水， 且混凝土运输时间严格控制， 避免影响水胶比和坍落度损 失 ， 混凝土进场时严格检查 ， 杜绝泌水离析现象 。 混凝土浇筑前要先清除模版内杂物， 重点检查钢筋保 护层 、 垫块数量 、 预埋件与模版是否贴严密 ， 合格后方可浇 下转第 9 9页 浆 整个 龄期 内 的尺寸稳 定性会 有 较大 的影 响 。 因此 ， 从 C A C基 自流平砂浆 的角度来看 ， 建材行业标准 J C T 9 8 5 2 0 0 5 地面用水泥基 自流平砂浆 仅对砂浆 1 2 8 d的尺寸 变化率作了规定要求， 却忽略了O 2 4 h的干燥收缩 ， 未能 全面反映砂浆整个龄期 内的干燥收缩 ， 有一定 的局限性 。 4结 论 ( 1 ) 配 制 了 C A C基 自流平 砂浆 ， 3 h抗 压 强 度达 到 6 7 MP a ， 满足上人行走的要求； 2 8 d 抗压强度达到4 5 7 MP a ， 抗折强度达到 1 3 4 MP a ， 压折比低， 韧性优异， 达到工业面 层的性能需求。 ( 2 ) 结合采用薄层砂浆激光测试仪和立式砂浆收缩仪 ， 测试了 C A C基自流平砂浆 0 2 4 h ， 以及 1 2 8 d的尺寸变 化率， 可以直观地看到C A C基 自流平砂浆从加水拌和开始 直至 2 8 d ， 相继经历 了塑性收缩 、 快速膨胀 、 快 速收缩 、 平 缓收缩的过程 ， 最后到达稳定阶段 。 ( 3 ) 分析得 出 ， C A C基 自流平砂浆 0 2 4 h的所产生 的 上接第 9 2页 筑混凝土。 浇筑时先在根部浇筑 3 0 5 0 m i l l 厚同配合 比砂 浆 ， 然后分层下料 ， 分层振捣 ， 每层严格控制在 5 0 0n l l n ， 浇 筑方向应从 四周 向中心平行推进 ， 竖 向结构浇筑完成后紧 跟浇筑水平结构 ， 防止 出现混凝土冷缝 ， 在此过程 中， 振捣 棒采用“ 快插慢拔 ” 、 均匀 的梅花形布点 ， 且插入下层混 凝 土中的深度大于 5 0 m n ， 每点振捣 2 0 3 0 S 左右 ， 为减少混 凝土表面气泡 ， 宜采用二次振捣工艺。 混凝 土拆模时间要严格控制 ， 在强度达到 4 MP a 左 右 时拆模， 保证拆模后不掉角、 不起皮， 拆模后采取覆盖塑料 薄膜和刷养护剂 的方法养护 ， 塑料薄膜包裹不少 于 2 8 d 。 清水镜面混凝土成品修整是工艺中不可缺少的重要 环节， 对于出现的气孔、 麻面等细小缺陷用普通水泥、 白水 泥 、 水玻璃等材料调色抛磨处理 ， 整个过程尽量 在 3 0 mi n 内完成， 自然风干 1 2 h后， 用水磨砂纸粗磨 ， 再用大理石抛 光 片精磨 ， 最后再 用水磨 砂纸干磨 ， 基本可 以达到与清水 混凝土一致 的效果。 对处理好 的混凝土外表面喷涂透明保 护涂料 ， 形成保护性膜层。 2 2 提高清水镜面混凝土耐久性措施 现实工程 中， 清水镜面混凝土的效果会随着时间而变 差 ， 表层 混凝土容易碳化 、 开裂 ， 从 而达不到建筑物耐久性 要求 ， 为 了提 高镜 面混凝 土表层结构耐 久性 ， 在施工过程 中要注意 以下几点 ： ( 1 ) 降低镜 面混凝土表层 混凝 土的水灰 比 ， 因为表层 水灰比一般比混凝土内部高 ， 而水灰比越小 ， 碳化速度就 越慢， 因此可以采用加入减水剂 ， 或者采用真空脱水工艺 等降低表层混凝土水灰比。 ( 2 ) 改善混凝土表面养护条件 ： 养护对镜面混凝土的 外观有很重要的影响， 不能采用人工覆盖的方法养护， 而要 用养护剂喷涂养护， 并加强检验 ， 提高养护效果 ， 最后涂刷 透 明保护涂料 。 ( 3 ) 选择合格的材料， 按照成型机理进行科学的配合比 干燥收缩 ， 在其整个龄期发展过程 中产生的总干缩量中占 有很大的比例 ， 从这个角度来看 ， 建材行业标准 J C T 9 8 5 2 0 0 5 地面用水泥基 自流平砂浆 仅对水泥基 自流平砂浆 1 - 2 8 d 的尺寸变化率作了规定要求， 而忽略了0 2 4 h的干 燥收缩 ， 未能全 面反映水泥基 自流平砂浆整个龄期 内的干 燥收缩 ， 有一定的局限性。 参考文献 ： 【 1 J C T 9 8 5 -2 0 0 5 ， 地面用水泥基自流平砂浆【 s 】 2 B O H L E R E ， Z U R B R I G G E N R 快硬地面自流平砂浆的早期收缩 与膨胀机理 J 】 张量， 译 膨胀剂与膨胀混凝土， 2 0 0 7 ( 2 ) ： 1 6 1 8 【 3 】D E G A S P A R O A， K I G H E L M A N J ， Z U R B R I G G E N R， e t a 1 自流 平地面砂浆的性能机理及应用 J 】 新型建筑材料， 2 0 0 6 ( 9 ) ： 4 - 7 作者简介： 联系地址 ： 联系电话： 高汉青( 1 9 8 4 一 ) ， 男， 工程师， 主要从事水泥基材料及 混凝土外加剂相关研究。 北京市海淀区西土城路 3 3号( 1 0 0 0 8 8 ) 1 3 91 1 8 7 5 2 7 0 设计， 确定合理的钢筋保护层厚度， 保证施工工序严格实施。 3结语 通过对清水镜 面混凝土的成型机理 、 配合 比确定和施 工工艺的研究 ， 得 出的主要结论如下 ： ( 1 ) 首先介绍了清水混凝 土的主要组成成分和成型机 理，然后从水灰比和外加剂的影响方面对普遍使用的混凝 土配合比进行试验验证， 确认其为最佳配合比方案， 配合比 为水泥： 砂： 粉煤灰： 石子： 水： 减水剂 = 4 5 0 ：6 0 0 ： 3 5 0 ： 9 5 0 ： 1 5 0 ： 4 5 。 ( 2 ) 介绍了清水镜面混凝土的施工工艺， 详细分析了 各个过程施工工艺控制的方法和要点， 最后对提高清水镜 面混凝土耐久性提 出了几点措施 ， 为清水镜面混凝 土施工 达到预定标准奠定基础 。 参考文献 ： 【 1 】吕春林 清水混凝土的施工工艺 J 内蒙古煤炭经济， 2 0 0 6 ( 2 ) 【 2 丛林起， 吴铁强， 王颖， 等 清水混凝土施工技术探讨 J 辽宁建 材 ， 2 0 0 5 ( 1 ) f 3 13 周鹏华， 代爽俊， 郑玉华 清水饰面混凝土施工技术 J 】 建筑技 术 ， 2 0 0 5 ， 3 6 ( 1 ) ： 4 9 5 0 4 曹祥 ， 梁云利， 贺文凯， 等 清水混凝土在北京某大型办公楼的 应用 J 混 凝土， 2 0 0 5 ( 6 ) 5 】赵来喜 清水混凝土施工技术及其质量控S u J 建材技术与应 用， 2 0 0 3 ( 3 ) 【 6 】G B 5 0 2 0 4 -2 0 0 2 ， 混凝土结构工程施工质量验收规范【 s 】 北京 ： 中国建筑工业出版社 ， 2 0 0 2 作者简介： 联 系地址 ： 联系电话 李莹( 1 9 8 1 一 ) ， 女， 硕士， 讲师， 研究方向： 建筑施工技 术， 施工管理。 山东省淄博市周村区联通路西首 淄博职业学院 ( 2 5 5 o 1 3 ) 1 3 5 8 951 4 9 0 0 9 9