高性能清水混凝土工程施工工艺研究
关键词：高性能清水混凝土；施工；水泥
1高性能清水混凝土的含义
由于我国目前尚无统一的清水混凝土质量标准，清水混凝土的概念也没有统一的界定，从清水混凝土的发展和应用来看，人们普遍认同的清水混凝土的基本定义是以混凝土原浇筑表面或透明保护剂做保护性处理的混凝土表面作为外表面，通过混凝土自身质感和精心设计施工的外观质量来实现美观效果的现浇混凝土工程。从这个意义来说，清水混凝土是将结构与装饰功能合二为一，混凝土层面上不再做饰面，直接接受各种气候条件以及化学物质的侵蚀，所以材质必须要有良好的耐久性和稳定性，从而也就对混凝土的材料提出了更高的要求。因此，工程实际就要求将清水混凝土这样一种施工工艺和高性能混凝土这种具备高耐久性、高和易性和高强度等特性的混凝土材料相结合，生产出外观造型优美典雅、经得住岁月侵蚀的清水混凝土。高性能混凝土的初步定义是一种高技术的混凝土，是在大幅度提高混凝土性能的基础上，采用现代混凝土技术，选用优质原材料，在严格的质量管理条件下制成，除了水泥、水、集料以外，必须掺加足够数量的细掺料与高效外加剂，重点保证HPC的高耐久性、和易性、各种力学性能、适用性、体积稳定性以及经济合理性。从高性能混凝土的定义可以看出，该类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艺都可以用于清水混凝土。
2高性能清水混凝土施工
混凝土的性能与浇筑质量是影响清水混凝土外观质量的决定性因素。为保证高性能清水混凝土的外观质量，混凝土工程主要应把握好材料、浇筑和养护以及缺陷修补四个方面的施工工艺。
2.1混凝土材料及性能的技术要求
①水泥的要求
水泥的选用是整个混凝土工程生产施工的基础，选用的水泥应标准稠度用水量小、水泥与外加剂间的适应性良好，碱含量低，配制的混凝土应具有良好的流动性。
②集料的要求
粗集料应选用强度高、连续级配好、低碱活性、并且同一颜色的碎石，产地、规格必须一致，而且含泥量小于1%，集料不得带杂物。
细集料要求不得含有杂物，含泥量小于2.0%，泥块含量小于1.0%。优先选用细度模数1.8～2.8的细集料。
③外加剂的要求
选用的外加剂必须减水效果明显，能够满足混凝土的各项工作性能要求。与水泥的适应性良好，不致改变混凝土的颜色。
④掺合料的要求
掺和料应能增强棍凝土的和易性，改善混凝土的施工性能，减少水泥石中的毛细孔数量和分布状态，且有助于抑制碱集料反应，提高混凝土的耐久性。粉煤灰选用磨细II级以上粉煤灰。掺入超细矿渣以改善混凝土的孔结构，超细矿渣的比表面积应大于400m2/kg。所用的掺合料应着重考虑其细度和颜色，掺合料的颜色应均匀稳定。同一工程所用掺合料应来自同一厂家的同一品种。
⑤拌合物的工作性要求
为保证混凝土在浇筑过程中不产生离析，要求混凝土要有足够的粘聚性、流动性，以保证混凝土的稳定性和可泵性。
⑥拌合物的坍落度要求
混凝土浇筑主要采用泵送方式，要求混凝土坍落度保留好，入泵时的坍落度应满足泵送要求。
混凝土搅拌站应根据气温条件、运输时间、砂石含水率变化、混凝土坍落度损失等情况，及时适当地对原配合比(水胶比)进行微调，以确保混凝土浇筑时的坍落度能够满足施工生产需要，混凝土不泌水、不离析，色泽保持一致，确保混凝土供应质量。
⑦配合比设计要求
混凝土配合比设计应在满足混凝土强度、抗渗等级和控制碱－集料反应的前提下，同时具有良好的施工性能、耐久性和满足清水混凝土饰面的特殊要求。
2.2混凝土的浇筑
混凝土浇筑前，清理模板内的杂物，保持模内清洁、无积水。完成钢筋、管线的预留预埋，施工缝的隐蔽工程验收工作。
混凝土浇筑时可先在根部浇筑30～50mm厚与混凝土同配合比的水泥砂浆后，随铺砂浆随浇混凝土，砂浆投放点与混凝土浇筑点距离控制在3m左右为宜。这样可以防止混凝土出现烂根。
浇筑混凝土采用标尺杆控制浇筑层厚度，每层控制在400～500mm。混凝土自由下斜料高度应控制在2m以内。如果混凝土坍落度落差超过2m，应在布料管上接一个下料软管，控制下料高度不超过2m。
墙、柱混凝土浇筑至标高以上50mm处，拆模后剔出表面混凝土至设计标高，保证上下两层结合牢固。
混凝土浇筑时，应保证浇筑的连续性，尽量缩短浇筑时间间隔，避免分层面产生冷缝。
振捣过程中，应尽可能减少砂浆飞溅，及时清理溅于模板内侧的砂浆。
混凝土振点应从中间开始向边缘分布，且布棒均匀，层层搭扣，遍布浇筑的各个部位，并应浇筑连续进行；振捣棒的插入深度要大于浇筑层厚度，插入混凝土中50～100mm。振捣过程中应避免撬振模板、钢筋，每一振点的振动时间，应混凝土表面不再下沉、无气泡逸出为止，一般为20～30s，避免过振发生离析。现场浇筑混凝土时，振动棒采用“快插慢拔”、均匀的梅花形布点。振捣棒在振捣过程中上下略有抽动，以使上下混凝土振动均匀。
为保证竖向混凝土无冷缝，竖向结构浇筑完毕之后，紧跟着浇筑水平结构，浇筑方向应从四周向中心平行推进。水平结构浇筑用“赶浆法”，即先浇筑梁，根据梁高分层浇筑成阶梯形，当达到板底位置时再与板的混凝土一起浇筑，随着阶梯形不断延伸，梁板混凝土浇筑连续向前进行。浇筑与振捣必须紧密配合，第一层下料较慢，梁底充分振实后再下第二层料，保持水泥浆沿梁底包裹石子向前推进，每层均应振实后再下料，梁底部位要注意振实，振捣时不得振动钢筋及预埋件来辅助下料。
2.3混凝土的养护
应自初凝之前就开始对混凝土养护，并且保证相同的成熟度，避免由此形成混凝土表面色差。养护用水应洁净，养护用的覆盖物不允许掉色，防止养护对混凝土的颜色产生污染。养护分带模养护和脱模后养护，带模养护只在混凝土的上表面进行保水养护，脱模后养护应涵盖整个混凝士结构的外露面。洒水养护时，应先将混凝土结构的侧面和底面允分湿润，然后再由顶面洒水。因为混凝土顶面因水分蒸发，会析出一定量的碱和外加剂，洒水时会将这部分碱和外加剂冲下，如果侧面和底面的混凝土干燥，顶面流下的水会渗入，对侧面和底面混凝土的外观造成污染。对于不能保水养护的部位，应采用养护剂养护，或者拆模后直接在混凝士表面喷涂一层保护膜，这样即可免去养护，又可提高混凝士的视觉效果和混凝土的耐久性。
非冬季施工，清水混凝土墙、柱、梁拆模后应立即养护，采用定制的塑料薄膜套包裹，外挂阻燃草帘，洒水养护。不得用草帘直接覆盖，避免污染混凝土表面，覆盖塑料薄膜前和养护过程中都要洒水保持湿润，混凝土时间不少于7d。梁、板混凝土浇筑完毕后，分片分段抹平，及时用塑料布覆盖。塑料布覆盖完毕后，若发现塑料布内无水汽时，应及时浇水保持表面湿润，混凝土硬化后，可采用蓄水养护，严防出现裂纹，养护时间不少于7d。
冬季施工时，在模板背面贴聚苯板保温，拆模后采用涂刷养护剂与塑料养护相结合，外挂阻燃草帘保温，混凝土养护时间不少于14d。
混凝土硬化后，可采用蓄水养护，严防出现裂纹。
2.4混凝土的缺陷修补与透明保护
①表面缺陷的修复
尽管采取了各种质量控制措施，但拆模后其表面局部仍可能会产生一些小的气泡、孔眼和砂带等缺陷。对混凝土细小缺陷的修复，确保表面无色差，是饰面混凝土施工的一个重要环节。
a.对局部麻面、突瘤、接缝不齐等细小缺陷统一配制修复材料。修复材料分作初刮底灰和刮腻两种，将混凝土界面剂、白水泥、水泥、粉质掺和料一、纤维素等按一定比例根据同龄期混凝土试块色泽对比配制，以确保修复面与混凝土周边色泽一致。
b.修复时先用角向磨光机打磨，再粗刮底灰，待底灰有一定强度后用砂轮打磨面层至基本平整，然后薄刮腻子，待腻子有一定强度后再用砂轮打磨至与周边混凝土顺平，最后洒水养护。
②螺栓孔修复与封堵
a.螺栓孔清理。清理孔表面浮渣及松动混凝土块，为确保粘结效果，应将凹坑逐一凿毛，清理孔洞内的杂物后用压力水冲洗。
b.螺栓孔修复。用界面剂的稀释液(约50%)调同配比砂浆(砂浆稠度为1～3cm)作为修复砂浆，然后将对拉螺栓专用塑料堵头。嵌入孔中，用刮刀取砂浆补平堵头周边混凝土面，并刮平；待砂浆终凝后擦拭混凝土而上砂浆，轻轻取出尼龙堵头，覆盖养护。
c.螺栓孔的封堵。施工前局部应保持湿润、无污染，然后用108胶水泥砂浆在洞口周边涂刷一遍，堵塞材料为微膨胀水泥砂浆，第一天先堵塞墙内侧，堵塞深度约50mm第二天从墙外侧向内堵塞，孔洞口留不小于25mm，留待第三天再进行最后封堵，砂浆表面略凸出外墙面，待其初凝后再用铁抹子挤紧抹平。
d.养护。每次砂浆堵塞后须洒水养护，待最后一次堵塞砂浆终凝后12h内洒水养护，时间不得少于3d。
③保护性喷涂
清水混凝土的外表面可采用透明保护涂料或着色透明保护涂料喷涂，在混凝土表面形成透明的保护性膜层。选择的保护涂料应与混凝土表面有良好的粘结性，在露天环境下有良好的耐候性、防水性，且对混凝土无腐蚀性，可长久保护混凝土免受外界环境破坏并保持混凝土质感。
参考文献
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