清水混凝土施工技術

摘要：清水混凝土是直接利用混凝土成型後的自然質感作飾面，不做其他修飾的混凝土工程。

清水混凝土是一種綠色建築，它將環保理念貫穿於整個施工過程中，以特有的厚重與清雅及自然沉穩的外觀韻味博得社會的青睞。

0引言

隨著人類的文明、社會的進步、科技的發展和環保意識的提高，建築行業引入了綠色建築的概念。

「綠色建築」是一種對環境無害、充分利用環境自然資源，在不破壞環境基本生態平衡條件下建造的生態建築。

其發展過程本質上是一個生態文明科學發展的過程。

目的和作用在於實現與促進人、建築和自然三者之間高度的和諧統一；經濟效益、社會效益和環境效益三者之間充分的協調一致；在建築全壽命周期內，最大限度地節約資金，保護環境和減少污染，為人們提供健康、適用和高效的使用空間。

清水混凝土以古樸凝重、自然清純的質感列入綠色建築的範疇。

1發展前景

清水混凝土正廣泛應用於工業建築、民用工程、城市基礎設施、大型公共建築及市政橋樑工程中，我國已有很多成功的施工案例。

如海南三亞機場、首都機場、上海浦東國際機場航站樓和東方明珠大型斜筒體等都採用了清水混凝土。

清水混凝土施工發展意義：

⑴ 不做修飾處理，色澤均勻光滑，美觀度較好，質量高；

⑵ 混凝土一次施工成型，消除空鼓、脫落和裂縫的缺陷；

⑶ 取消抹灰等裝飾面層，降低工程成本，減少建築垃圾，符合綠色環保理念。

清水混凝土施工技術與我國建設資源節約型社會理念相吻合，隨著材料和施工技術的不斷提高，綠色技術的不斷推進，清水混凝土及其應用將得到長足發展，清水混凝土建築將會越來越多地點綴和美化城市。

2清水混凝土施工工藝

清水混凝土分為三種類型：第一類是普通清水混凝土，表面顏色無明顯色差，對飾面效果無特殊要求；第二類是飾面清水混凝土，表面顏色基本一致；第三類是裝飾清水混凝土，它要求的混凝土質量更要高，混凝土澆築成型後符合一定的裝飾面，形成木紋、仿石、青磚等紋理。

現行清水混凝土施工工藝主要為以下四種：

純透明保護工法：適用範圍——清水澆築質量很好；完全保留清水質感，允許瑕疵存在。

透明局部修補工法：適用範圍——清水澆築質量很好；保留清水質感及小面積瑕疵，只對大面積瑕疵部分進行修補

全面著色修補工法：適用範圍——清水澆築質量一般；基面色差較為嚴重，蜂窩麻面較多。

仿清水工法：適用範圍——清水澆築質量較差；漏漿漏砂顯現比較嚴重，大面積的蜂窩麻面存在，或在非清水混凝土表面施工。

3清水混凝土施工技術

清水混凝土對施工工藝要求高，與傳統混凝土施工相比有很大不同。

具體表現在：每次澆築混凝土必須先打料塊，對比前次色差，通過檢測後才可繼續澆築，並且必須震搗均勻密實。

同時對施工溫度要求較為嚴格，北方地區適合在4-10月間施工，避免冬期施工帶來的外觀瑕疵。

⑴ 混凝土工程：混凝土配合比設計和原材料質量控制要嚴格一致；新拌混凝土須具有極好的工作性和粘聚性，不允許出現分層離析現象；原材料產地必須統一，所用水泥儘可能用同一廠家同一批次，砂、石的色澤和顆粒級配均勻。

⑵ 模板工程：清水混凝土施工用的模板必須具有足夠的剛度，在混凝土側壓力作用下不允許有變形，以保證結構的幾何尺寸均勻、斷面一致，防止漿體流失。

模板表面要平整光潔，強度高、耐腐蝕，並具有一定的吸水性。

接縫和固定模板的螺栓等，要接縫嚴密，不允許漏漿。

⑶ 鋼筋工程：進入現場的鋼筋規格、品種以及鋼筋的製作、搭接、錨固、構造應符合設計規範。

在規範允許偏差範圍內，環形件（箍筋等）外形加工尺寸取偏差下限。

所有入模的鋼筋應清除表面的銹斑，鋼筋的連接應該儘量採用機械連接和焊接，鋼筋以及焊接工作必須在電焊位下方用金屬薄板做墊護，避免因為焊接燒傷造成混凝土的麻點。

⑷ 養護：清水混凝土如養護不當，表面極容易因失水而出現微裂縫，影響外觀質量和耐久性。

為保證強度，防止收縮，清水混凝土澆築完成之後，進行保濕養護，養護時間不得少於14天。

對裸露的混凝土表面，在12小時之內採用粘性薄膜或噴塗型養護膜覆蓋，進行保濕養護。

高溫季節，還要增加保濕和養護的次數，避免溫差裂縫。

4清水混凝土質量控制

4.1 質量驗收標準

清水混凝土施工目前國內尚無統一的質量驗收標準，參考國內外有關建築混凝土的技術標準，在普通結構混凝土驗收標準的基礎上，質量驗收應遵循如下標準：

⑴ 軸線通直、尺寸準確；

⑵ 稜角方正、線條順直；

⑶ 表面平整、清潔、色澤一致；

⑷ 表面無明顯氣泡，無砂帶和黑斑；

⑸ 表面無蜂窩、麻面、裂紋和露筋現象；

⑹ 模板接縫、對拉螺栓和施工縫預留設有規律性；

⑺ 模板接縫與施工縫處無掛漿、漏漿。

4.2混凝土質量缺陷及監控措施

序號	質量缺陷	分析可能造成原因	監控對策及措施
1	色差	原材料變化及配料偏差；	原材料要求同品種、同規格、同顏色、同產地；採用自動計量系統嚴格按配合比投料和攪拌，並根據氣候和原材料變化隨時抽檢砂、石含水率，及時調整水灰比；
攪拌時間不足；	攪拌設備採用電腦計量系統嚴格控制攪拌時間；
脫模劑施加不均勻或養護方法、時間不穩定；	保證模板面板的材料光潔度，均勻塗布無色脫模劑完成脫模；澆灌完成後及時養護，養護方法、時間統一；
模板的不同吸收作用或模板局部漏漿；	統一採用相同材料作為模板面板；製作安裝時精心施工，杜絕漏漿的發生；
拆模過早或時間不一致，造成構件表面色澤偏差；	根據氣候情況嚴格控制拆模時間，並保證時間統一，及時噴表面養護液；
原材及外加劑、防凍劑中含鹼量過大，造成澆灌後表面反鹼。	採用低鹼材料配製混凝土。
2	氣泡	混凝土拌合料含砂過多；	合理進行配比，控制混凝土坍落度和和易性；
振搗不足；	採用機械振搗，分層振搗並嚴格控制振搗時間；
澆灌厚度過大。	嚴格控制分層厚度。
3	色斑污點黑影	鋼筋保護層不到位造成表面露筋；	採用塑料保護層墊塊，嚴格控制保護層厚度；
頂模筋外露端頭；	對傳統控制構件截面尺寸的方式進行改革，將頂模筋改為頂模套管；
脫模劑不純或使用過量；	使用輕質無色脫脂脫模劑均勻塗刷或不使用脫模劑；
覆蓋保溫材料脫色；	採取有效防變色措施；
來自模板上的鐵鏽；	鋼質面板採取熱鍍鋅處理等有效防鏽措施；
3	色斑污點黑影	穿牆螺栓洞口周圍微量漏漿造成顏色偏深；	採取有效的防止漏漿措施；
接縫微量漏漿。	模板拼縫採取海綿條等嵌固。
4	表面花紋	振搗過度；	嚴格控制振搗時間及方法；
拆模過早。	適當延長拆模時間。
5	表面泌水現象	含砂量低；	合理調配砂用量；
混凝土坍落度過大；	控制含水量，並採用減水劑；
外加劑配料不當；	合理控制外加劑的用量；
提前澆水過多，模板表面有水。	模板內清理後根據天氣情況適量濕潤，
6	接茬漏漿出現砂帶	模板接縫不嚴密；	加強接縫處理，採取有效措施；
混凝土中水分太多，流動性太高；	嚴格控制配比用水量，合理使用減水劑，加強過程坍落度檢測；
振搗過量。	嚴格按要求澆注，避免過振。
7	蜂窩麻面	配合比中細骨料不足；	嚴格調配混凝土配合比；
坍落度過小，造成入模困難，局部不密實；	根據結構截面、部位等合理調配坍落度，保證和易性良好；
攪拌不均勻；	嚴格攪拌時間；
振搗不充分；	保證振搗時間，嚴格振搗方法；
模板拼縫不嚴漏漿；	加強模板拼縫控制；
拆模過早，局部粘模；	嚴格控制拆模時間；
冬季施工受凍。	採取有效防凍措施。
8	表面裂紋	混合料水泥用量太多，水灰比大；	合理調配混凝土配合比，嚴格控制水泥用量，適量摻加摻合料；
原材中使用了含泥量過大的粉細砂子；	控制原材含泥量，採用質量優良的中砂；
養護不足；	加強後期養護，確保養護時間；
拆模過早。	嚴格控制拆模時間並適當延長。
9	陰、陽角漏漿	模板陰陽角處理不合理，接縫不嚴密。	採用合理的陰陽角模板方案。
10	缺棱掉角	拆模過早，稜角損壞；	嚴格控制拆模時間；
成品保護措施不利。	採取有效保護措施。

4.3.1 嚴格控制鋼筋的配料尺寸4.3 鋼筋工程

配製的各種鋼筋和箍筋平直、方正及彎鉤準確，應嚴格把好配料關。

4.3.2 鋼筋接頭和綁紮

綁紮鋼筋的扎絲多餘部分應向構件內側彎折，避免外露形成銹斑，影響清水混凝土觀感質量。

4.3.3鋼筋生根位置控制

⑴ 在柱施工中採用定位套箍，卡住主筋確保其位置，套箍按柱的斷面設計製作，並對主筋採用斜撐加固，確保主筋位置準確；

⑵ 在剪力牆鋼筋根部採用梯形定位套箍，用來固定主筋不位移，並控制好排距。

4.3.4 牆橫向鋼筋的控制

牆體水平筋的排距和內外豎筋距離的控制，採用豎向定位梯形撐，將此支撐埋於牆內，可採用φ14～16鋼筋焊接，間距1.2～1.5m。

注意與普通混凝土結構使用梯形筋的不同是：為防止頂模筋露出牆體表面造成局部返銹，清水混凝土定位梯形筋不設頂模筋，牆體鋼筋定位靠保護層墊塊及牆體模板頂部加定位卡具解決。

4.3.5 保護層墊塊

為穩住鋼筋及其安裝方便，平板的墊塊為正四稜台形；牆體墊塊為半圓形，將鋼筋卡在半圓內，扎絲扎牢。

4.4 模板工程

為使混凝土達到清水混凝土效果，保證混凝土達到結構的觀感效果，針對不同結構部位設計不同類型的模板，減少模板的投入，儘量設計成大模板。

另外，從模板安裝、拆除和維修等方面也應採取相應的措施。

4.4.1 面板材料的選擇

混凝土的表面質量，是清水混凝土成功與否的最直接反映；而面板質量又直接影響混凝土的表面質量。

因此，對面板材料的選擇，在清水混凝土模板設計中必須予以重視。

目前國內清水混凝土工程中大量採用覆膜竹膠合板。

4.4.2 模板節點及細部控制

要保證清水混凝土取得較好的飾面效果，模板的節點、細部設計至關重要。

模板設計及施工應重點解決好拼縫處理、楞角方正、線條順直以及模板防鏽等問題。

牆體模板安裝前對模板位置線及樓地面標高進行驗收，根據控制線安裝模板就位。

為避免混凝土跑漿出現爛根現象，支模前剔平模板下皮混凝土面並浮漿找平，加粘海綿條。

方柱模板採用覆膜竹膠板組合而成。

為保證接縫處不漏漿，片模加工時接縫處設連接橫肋，並在面板與橫肋間粘貼一道止漿海綿條。

接縫板接口處刨光擠嚴，與橫肋連接牢固。

片模成型後，在模板板面水平接縫處採用防水樹脂膠塗抹、嵌平。

柱模板豎向接縫位於柱面陽角片模拼縫處，為防止漏漿，片模加工成企口縫，使四塊片模合模後接縫互相咬合，配合粘貼海綿條，確保接縫嚴密。

4.5 混凝土工程

4.5.1 混凝土配製

清水混凝土要顏色一致，則要求所用的材料一致。

水泥應選用廠家、標號、品種相同且安定性好、強度好的水泥；砂石也應按規定選用合格材料；外加劑不僅要滿足混凝土施工性能的要求，而且要有利於提高混凝土的內在質量和外觀效果。

混凝土應取樣試配，按試配的配合比施工，嚴格控制坍落度。

4.5.2 混凝土澆搗

清水混凝土對色澤要求很高，為克服色澤不一引起的外觀缺陷，混凝土應一次澆築成形，所以混凝土應集中攪拌或採用商品混凝土，並適當摻加粉煤灰，提高清水混凝土的色澤效應。

清水混凝土坍落度柱為150±20mm，牆、梁、板為170±20mm，在混凝土初凝時間內完成澆築。

掌握好清水混凝土的振搗方法，震搗器快插慢拔，不得漏振和過振，振搗時間以清水混凝土表面無浮漿、無氣泡為止。

澆築清水混凝土時，分層厚度不大於500mm，並嚴格控制下料的高度，防止骨料集中堆積。

4.5.3 成品保護

稜角損傷較小時，可用鋼絲刷刷乾淨，沖洗潤濕後，用相同色澤的同強度等級水泥砂漿修補。

當損傷較大時，需要把鬆動的混凝土徹底清除，用同色澤比原來高一個強度等級的清水混凝土進行修補，實時做好養護工作。

5存在問題及建議

⑴國內尚無統一的清水混凝土施工質量及驗收標準，對清水混凝土施工和驗收帶來爭議，因此需要結合國情制定相關標準，實現清水混凝土施工及驗收有章可循。

從設計角度進行倡導、推廣其使用，逐步取得社會認同，實現建築與人和自然的和諧與完美。

⑵由於清水混凝土取消裝飾面層而直接暴露於空氣中，加快混凝土的碳化速度，導致混凝土過早失去對鋼筋的保護功能，降低結構使用年限。

施工中要加強過程檢查，使構件受力鋼筋移位導致箍筋無保護層的現象消滅於萌芽狀態；施工時採用表面密實光滑、強度高的砂漿墊塊以保證鋼筋位置並提高清水混凝土的觀感質量。

6工程實例

2013 年第十二屆全運會鞍山賽區主場館由中國三冶集團有限公司承建，包括體育館、游泳館及冰球館。

由於結構空間大、質量要求高，採用清水混凝土施工工藝，最大限度保證室內的觀感質量及使用功能，避免粉刷層可能出現的空鼓、開裂等質量通病，節約人工和材料，取得較好的社會效益和經濟效益。

該項目正在申報建築業最高獎項「魯班獎」。

7結束語

清水混凝土施工技術是保證結構工程質量的一個有效手段。

通過對清水混凝土結構中細部構造的精心設計與採取相應的施工技術，可以使混凝土表面的顏色、平整度、光潔度、明縫等各項技術指標和裝飾效果達到預期目標。

既保證了工程質量，又獲得了經濟效益和社會效益。

雖然清水混凝土施工技術近幾年在我國已得到廣泛應用，但與國際先進標準相比還有很大差距。

我國現階段清水混凝土施工操作多依賴人工，施工機械化、標準化程度不高。

清水混凝土的結構設計與施工，還有待理論研究和實踐應用。

隨著綠色建築日益受到重視，高性能混凝土的不斷應用和質量要求的不斷提高，我國清水混凝土施工技術會在應用中得到更加深入、全面的發展。