淺談清水混凝土的應(yīng)用

徐凌凱

（陜西建工第六建設(shè)集團有限公司  咸陽  712000）

    清水混凝土作為一種建筑表現(xiàn)形式，由于施工技術(shù)、工藝和標準方面的相對滯后，清水混凝土的應(yīng)用還處于嘗試和發(fā)展階段， 但從2000年起，全國各地的先鋒派建筑師經(jīng)過不斷嘗試和堅持不懈的努力，目前已有一些成功地應(yīng)用清水混凝土的項目出現(xiàn)。清水混凝土施工是一項非常細致的工作，比一般混凝土施工要求嚴格。清水混凝土施工必須有嚴格的分工，鋼筋、混凝土、模板必須有專項負責人，每一道工序都必須有方案作指導，技術(shù)交底必須全面到位并嚴格執(zhí)行清水混凝土施工前制定的各項質(zhì)量控制措施，只有這樣才能保證清水混凝土才可能達到預期的效果。

    一、清水混凝土簡介

    （一）什么是清水混凝土

    清水混凝土（As-cast Finish Concrete/BareConcrete）又稱裝飾混凝土，因其極具裝飾效果而得名。它屬于一次澆注成型，不做任何外裝飾，直接采用現(xiàn)澆混凝土的自然表面效果作為飾面，因此不同于普通混凝土，表面平整光滑，色澤均勻，棱角分明，無碰損和污染，只是在表面涂一層或兩層透明的保護劑，顯得十分天然、莊重。

    （二）清水混凝土的特點
    清水混凝土是混凝土材料中最高級的表達形式，它顯示的是一種最本質(zhì)的美感，體現(xiàn)的是“素面朝天”的品位。清水混凝土具有樸實無華、自然沉穩(wěn)的外觀韻味，與生俱來的厚重與清雅是一些現(xiàn)代建筑材料無法效仿和媲美的。材料本身所擁有的柔軟感、剛硬感、溫暖感、冷漠感不僅對人的感官及精神產(chǎn)生影響，而且可以表達出建筑情感。因此建筑師們認為，這是一種高貴的樸素，看似簡單，其實比金碧輝煌更具藝術(shù)效果。 世界上越來越多的建筑師采用清水混凝土工藝，如世界級建筑大師貝幸銘、安藤忠雄等都在他們的設(shè)計中大量地采用了清水混凝土。悉尼那角如院、日本國家大劇院、巴黎史前博物館等世界知名的藝術(shù)類公建，均采用這一建筑藝術(shù)。

    （三）發(fā)展清水混凝土的意義

    清水混凝土是名副其實的綠色混凝土：混凝土結(jié)構(gòu)不需要裝飾，舍去了涂料、飾面等化工產(chǎn)品；有利于環(huán)保：清水混凝土結(jié)構(gòu)一次成型，不剔鑿修補、不抹灰，減少了大量建筑垃圾，有利于保護環(huán)境；

    消除了諸多質(zhì)量通病：清水裝飾混凝土避免了抹灰開裂、空鼓甚至脫落的質(zhì)量隱患，減輕了結(jié)構(gòu)施工的漏漿、樓板裂縫等質(zhì)量通病；
    促使工程建設(shè)的質(zhì)量管理進一步提升：清水混凝土的施工，不可能有剔鑿修補的空間，每一道工序都至關(guān)重要，迫使施工單位加強施工過程的控制，使結(jié)構(gòu)施工的質(zhì)量管理工作得到全面提升；降低工程總造價：清水混凝土的施工需要投人大量的人力物力，勢必會延長工期，但因其最終不用抹灰、吊頂、裝飾面層，從而減少了維保費用，最終降低了工程總造價。

    二、發(fā)展清水混凝土存在的障礙
    （一）無全國標準
    目前國內(nèi)尚無統(tǒng)一的清水混凝土施工質(zhì)量標準和質(zhì)量驗收標準，給施工單位和建設(shè)單位帶來了一些困惑。參考國外有關(guān)建筑混凝土的技術(shù)標準，在普通結(jié)構(gòu)混凝土驗收標準的基礎(chǔ)上，我國清水混凝土質(zhì)量驗收應(yīng)遵循如下標準：
    l、軸線通直、尺寸準確；
    2、棱角方正、線條順直；
    3、表面平整、清潔、色澤一致；
    4、表面無明顯氣泡，無砂帶和黑斑；
    5、表面無蜂窩、麻面、裂紋和露筋現(xiàn)象；
    6、模板接縫、對拉螺栓和施工縫預留設(shè)有規(guī)律性；
    7、模板接縫與施工縫處無掛漿、漏漿。

    8、混凝土具有較高的耐久性（包括混凝土的無公害性、抗?jié)B性、抗凍性、抗腐蝕性、體積穩(wěn)定性、抗碳化以及預防堿骨料反應(yīng)等各方面）；

    9、混凝土具有良好的密實度；
    （二）項目管理上存在障礙
    清水混凝土施工工藝在國外已是一項成熟的技術(shù)，而國內(nèi)直至今日才有大面積項目的實施，其難點主要體現(xiàn)在項目管理的科學與嚴謹上。對于一個復雜的工程，最重要的就是有好的適合的運作系統(tǒng)。從組織設(shè)計、安排施工到項目管理與監(jiān)理督檢，如果每一個環(huán)節(jié)都運行良好，實現(xiàn)清水混凝土是順理成章的事。這也是為什么清水混凝土建筑在國外很普遍而在國內(nèi)卻很少見的原因。
   （三）業(yè)主觀念上的障礙
    很多國內(nèi)建筑師都對清水混凝土情有獨鐘，也曾嘗試著進行設(shè)計，并說服業(yè)主實施，但業(yè)主往往一遇到各分項工種之間的配合問題時，就會缺乏決心，常有半途而廢的實例出現(xiàn)至使被迫改變方案，無法將建筑師的設(shè)計思想貫徹到底。清水混凝土的無窮魅力尚需在不斷的實踐與創(chuàng)新中確立與發(fā)展。另外，造價也是一個問題。普通混凝土完成一方造價在700-800元，使用清水混凝土則在1000元以上，成本要高出20％左右。雖然清水混凝土結(jié)構(gòu)精工細作，工期拉長，結(jié)構(gòu)施工階段投人的人力、物力加大，但最終舍去抹灰、吊頂、裝飾面層等內(nèi)容，減少了維保費用，最終降低了工程總造價。但往往業(yè)主看不到這點，還需在觀念上有所轉(zhuǎn)變。
     三、清水混凝土的施工技術(shù)要點
    在中國，清水混凝土尚處于發(fā)展階段，屬于新興的施工工藝，真正掌握此類建筑的設(shè)計和施工的單位不多。清水混凝土墻面最終的裝飾效果，60%取決于混凝土澆筑的質(zhì)量，40%取決于后期的透明保護噴涂施工，因此，清水混凝土對建筑施工水平是一種極大的挑戰(zhàn)。
   （一）施工工藝與傳統(tǒng)工藝的不同之處
    由于清水混凝土對施工工藝要求很高，因此與普通混凝土的施工有很大的不同，具體表現(xiàn)在：每次打水泥必須先打料塊，對比前次色彩，通過儀器檢測后才可繼續(xù)打；必須震搗均勻；施工溫度要求十分嚴格，適合在4-10月間施工； 對施工人員的現(xiàn)場管理也十分重要，每一道工序都必須仔細； 由于清水混凝土一次澆注完成，不可更改的特性，與墻體相連的門窗洞口和各種構(gòu)件，埋件須提前準確設(shè)計與定位，與土建施工同時預埋鋪設(shè)。由于沒有外墻墊層和抹灰層，施工人員必須為門窗等構(gòu)件的安裝預留槽口，并且清水墻體上若安裝雨水管，通風口等外露節(jié)點也須設(shè)計好與明縫等的交接。
   （二）施工技術(shù)要點
    清水混凝土施工的技術(shù)關(guān)鍵有以下3點：
    1、混凝土配合比設(shè)計和原材料質(zhì)量控制每塊混凝土所用的水泥配合比要嚴格一致；新拌混凝土須具有極好的工作性和粘聚性，絕對不允許出現(xiàn)分層離析的現(xiàn)象。
    原材料產(chǎn)地必須統(tǒng)一，所用水泥盡可能用同一廠家同一批次的；砂、石的色澤和顆粒級配均勻。
    2、模板工程
    清水混凝土施工用的模板要求十分嚴格，需要根據(jù)建筑物進行設(shè)計定做，且所用模板多數(shù)為一次性的，成本較高，轉(zhuǎn)角、梁與柱接頭等重要部位最好使用進口模板；模板必須具有足夠的剛度，在混凝土側(cè)壓力作用下不允許有一點變形，以保證結(jié)構(gòu)物的幾何尺寸均勻、斷面的一致，防止?jié){體流失；對模板的材料也有很高的要求，表面要平整光潔，強度高、耐腐蝕，并具有一定的吸水性；對模板的接縫和固定模板的螺栓等，則要求接縫嚴密，要加密封條防止跑漿；固定模板的拉桿也需要用帶金屬帽或塑料扣，以便拆模時方便，減少對混凝土表面的破損等等。
     3、養(yǎng)護
    清水混凝土如養(yǎng)護不當，表面極容易因失水而出現(xiàn)微裂縫，影響外觀質(zhì)量和耐久性。因此，對裸露的混凝土表面，應(yīng)及時采用粘性薄膜或噴涂型養(yǎng)護膜覆蓋，進行保濕養(yǎng)護。

    （三）清水混凝土的要求

    1、對清水混凝土原材料的技術(shù)要求

    （1）水泥：活性高，質(zhì)量穩(wěn)定，堿含量低，適應(yīng)性好，色澤均勻一致，選用硅酸鹽或普通硅酸鹽水泥；

    （2）骨料：級配好，色澤、規(guī)格、產(chǎn)地一致。粗骨料選用碎卵石，針片狀顆粒含量小于8%，含泥量小于0.8％，無雜物；細骨料為中粗砂，細度模數(shù)不小于2.3，含泥量小于2％，泥塊含量小于0.6%；

    （3）礦物摻合料：以I級粉煤灰和S75級粒化高爐礦渣為主，但要固定產(chǎn)地和規(guī)格，禁用高鈣粉煤灰；

    （4）外加劑：減水率大于15％，含氣量2±1％，不改變基準混凝土的色澤。

    2、對清水混凝土的拌合物運輸、澆筑及其成品養(yǎng)護的技術(shù)要求

    （1）車輛調(diào)度準確合理，做到不壓車、不斷車； 逐車測量坍落度，坍落度180±20mm；

    （2）混凝土初凝時間控制在8-10小時內(nèi)，以保證混凝土澆筑不出現(xiàn)冷縫為準；

    （3）拌合物在運輸、澆筑及成型過程中和易性好、工作性能好。并根據(jù)砂石含水率、氣溫、運輸時間、坍落度損失等情況的變化對混凝土配合比進行微調(diào)；

    （4）模板拆除盡可能晚些（根據(jù)氣溫變化決定拆模時間），專人負責混凝土早期養(yǎng)護（養(yǎng)護時間不應(yīng)少于14d），使混凝土表面一直處于濕潤狀態(tài)，表面覆蓋物不得用草墊或草包等直接鋪蓋，不得對混凝土表面產(chǎn)生永久性的顏色污染。

    四、清水混凝土應(yīng)用

    （一）優(yōu)越的結(jié)構(gòu)性能

    1、由于省掉了粉飾增加了保護層厚度，混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件的截面相應(yīng)增大，而自重較普通粉飾后的混凝土并沒有明顯增大，提高了構(gòu)件的承載能力。
    2、由于保護層厚度的增加，混凝土構(gòu)件的耐久、耐火性能明顯增強。

    3、由于沒有粉飾層，也就無須擔心抹灰層、鑲貼面層脫落造成的安全隱患，結(jié)構(gòu)病害的發(fā)現(xiàn)、檢查更為直接方便。
    （二）廣泛的適用性
    清水混凝土與普通混凝土的應(yīng)用同樣適用和廣泛。現(xiàn)澆混凝土工程量浩大的大型鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)、框剪結(jié)構(gòu)可以使用；現(xiàn)澆混凝土工程量較少的大量的磚混結(jié)構(gòu)房屋中，現(xiàn)澆混凝土梁板、樓梯等同樣適用。可以這樣認為，在沒有特殊裝飾要求的情況下，清水混凝土完全可以替代普通混凝土。
    （三）安全、經(jīng)濟技術(shù)效益
    由于裝飾工程多為手工作業(yè)，勞動強度大，安全性差；使用清水混凝土既減少了施工工序，又減輕了勞動強度，管理成本間接下降。一可減少腳手架使用和搭拆，更方便；二可減少施工工序，有利于縮短工期，更便捷；三可減少投入使用后的維護，更經(jīng)濟，更安全；并且有利于機械化施工和技術(shù)進步。

    以清水混凝土自然表面作為建筑裝飾效果,是建筑藝術(shù)的新時尚,新風格,它體現(xiàn)了現(xiàn)代人追求自然,回歸自然的一種理念.清水混凝土的結(jié)構(gòu)設(shè)計與施工，還有待理論研究和實踐應(yīng)用。另外，我國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。但是，隨著與國際接軌的日益加速，隨著綠色建筑日漸受到重視，在工業(yè)與民用建筑中，清水混凝土在我國的應(yīng)用將會有一個較大的發(fā)展。清水混凝土優(yōu)越的結(jié)構(gòu)性能和顯著的經(jīng)濟性，在各種建筑工程中的使用證明，其效果良好，可以預期清水混凝土有著廣闊的推廣應(yīng)用前景。

 (本文來源：陜西省土木建筑學會    文徑網(wǎng)絡(luò)：雷丹 尹維維 編輯    劉真 文徑 審核)