清水混凝土的质量标准与控制

摘 要：上海浦东国际机场航站楼施工中 参考 国外标准制定了清水混凝土的质量标准, 分析 清水混凝土面层可能出现的质量缺陷,制定了监控对策,对整个施工过程采取了踏步式、跟踪式监理,实现了对全过程各工序的预控.

清水混凝土（as-cast finish concrete）系一次成型,不做任何外装饰,直接采用现浇混凝土的 自然 色作为饰面,因此要求混凝土表面平整光滑,色泽均匀,无碰损和污染,对拉螺栓及施工缝的设置应整齐美观,且不允许出现普通混凝土的质量通病.由法国设计大师安德鲁在上海浦东国际机场航站楼结构柱、二层框架中槽口大梁和主楼南北立面的剪力墙全部采用清水混凝土,其用量达5.5万立方米,且形式复杂多样,仅结构柱就有椭圆形、E形、U形、T形、L形等十几种截面形式,施工难度和质量要求极高.本文结合浦东国际机场航站楼清水混凝土施工监理情况,介绍清水混凝土的质量标准、常见的质量缺陷及其监控对策以及从模板体系的设计、制作与安装到混凝土原材料选用、配合比设计、混凝土的浇筑、养护和表面缺陷修补全过程所采取的控制措施.

1.清水混凝土的质量标准

目前 国内尚无统一的清水混凝土质量验收标准,我们参考国外有关建筑混凝土的技术标准,经场外多次试制足尺的E形柱,并经业主、设计、监理和施工单位多次讨论 研究 ,在普通结构混凝土验收标准的基础上,制定了如下的质量标准：（1）轴线通直、尺寸准确；（2）棱角方正、线条顺直；（3）表面平整、清洁、色泽一致；（4）表面无明显气泡,无砂带和黑斑；（5）表面无蜂窝、麻面、裂纹和露筋现象；（6）模板接缝、对拉螺栓和施工缝留设有 规律 性；（7）模板接缝与施工缝处无挂浆、漏浆.

2.清水混凝土表面常见质量缺陷及监控对策

为做好施工预控工作,必须认真分析清水混凝土面层可能出现的质量缺陷和产生的原因,从而采取有效措施避免发生上述缺陷.参考巴黎机场设计（ADP）公司的有关技术资料和国外的专业 文献 ,结合我们的经验,将清水混凝土表面常见质量缺陷分成六大类,它们可能产生的原因和相应的监控对策如表1所示.

3.过程控制措施

为避免出现上述质量 问题 ,必须从模板体系的设计、制作与安装、钢筋绑扎、混凝土原材料及配合比、混凝土浇筑、养护和修补等全过程采取有效措施加以控制,以保证清水混凝土的装饰效果,并做到对整个施工过程踏步式、跟踪式监理,抓全过程各个工序的预控.

3.1 模板体系控制措施

（1）模板设计要充分考虑在拼装和拆除方面的方便性,支撑的牢固性和简便性,并保持较好的强度、刚度、稳定性及整体拼装后的平整度.

（2）模板拼缝部位、对拉螺栓和施工缝的设置位置、形式和尺寸须经建筑师认可.

（3）根据构件的规格和形状,合理选用不同的模板材料,配制若干定型模板,以便周转施工所需.对圆形构件可选择钢模板,对E形、T形等截面形式复杂的构件可采用进口芬兰板或涂塑九夹板.钢模板内表面均应进行抛光处理,以保证混凝土表面光洁度.

（4）模板制作时应保证几何尺寸精确,拼缝严密,材质一致,模板面板拼缝高差、宽度应≤1mm,模板间接缝高差、宽度≤2mm.

（5）模板接缝处理要严密.模板内板缝用油膏批嵌,外侧用硅胶或发泡剂封闭,以防漏浆.模板脱模剂应采用吸水率适中的无色的轻机油.模板周转次数应严格控制,一般周转3次后应进行全面检修并抛光打磨一次.

3.2 清水混凝土的配合比

在材料和浇筑 方法 允许的条件下,应采用尽可能低的坍落度和水灰比,坍落度一般为90土10mm,以减少泌水的可能性.同时控制混凝土含气量不超过1.7%,初凝时间6～8h

3.3 清水混凝土原材料的控制措施

（1）水泥.首选硅酸盐水泥,要求确定生产厂商、定强度等级、定批号,最好能做到同一熟料.

（2）粗骨料（碎石）.选用强度高、5～25mm粒径、连续级配好、同颜色、含泥量之0.8%和不带杂物的碎石,要求定产地、定规格、定颜色.

（3）细骨料（砂子）.选用中粗砂,细度模数2.5以上,含泥量之2%,不得含有杂物,要求定产地、定砂子细度模数、定颜色.

（4）粉煤灰.掺入粉煤灰可改善混凝土的流动性和后期强度,宜选用细度按《粉煤灰混凝土 应用 技术规范》（GBJ146-90）规定Ⅱ级粉煤灰以上的产品,要求定供应厂商、定细度,且不得含有任何杂物.

（5）外加剂.可采用EA-1（2）普通型减水剂,要求定厂商、定品牌、定掺量.对首批进场的原材料经监理取样复试合格后,应立即进行“封样”,以后进场的每批来料均与“封样”进行对比,发现有明显色差的不得使用.清水混凝土生产过程中,一定要严格按试验确定的配合比投料,不得带任何随意性,并严格控制水灰比和搅拌时间,随气候变化随时抽验砂子、碎百的含水率,及时调整用水量.

3.4 清水混凝土浇筑控制措施

（1）落实施工技术保证措施、现场组织措施,严格执行有关规定.

（2）合理调度搅拌输送车送料时间,逐车测量混凝土的坍落度.

（3）严格控制每次下料的高度和厚度,保证分层厚度不超过30cm.

（4）振捣 方法 要求正确,不得漏振和过振.可采用二次振捣法,以减少表面气泡,即第一次在混凝土浇筑时振捣,第二次待混凝土静置欢问奔湓僬竦罚ゲ阋话阍?.5h后进行第二次振捣.

（5）严格控制振捣时间和振捣棒插入下一层混凝土的深度,保证深度在5～10cm,振捣时间以混凝土翻浆不再下沉和表面无气泡泛起为止,一般为155左右.

3.5 清水混凝土养护控制措施

为避免形成和减小清水混凝土表面色差,抓好混凝土早期硬化期间的养护十分重要.清水混凝土构筑物的侧模应在48h后拆除.模板拆除后其表面养护的遮盖物不得直接用草垫或草包铺盖,以免造成永久性黄颜色污染,应采用塑料薄膜严密覆盖养护.养护时间一般不得少于14d.

3.6清水混凝土表面缺陷修补控制措施

尽管已采取了各种措施,但拆模后由于混凝土的泌水性、模板的漏浆和混凝土本身的含气量较大,其表面局部可能会产生一些小的气泡、孔眼和砂带等缺陷.拆模后应即清除表面浮浆和松动的砂子,采用相同品种、相同强度等级的水泥拌制成水泥浆体,修复和批嵌缺陷部位,待水泥浆体硬化后,用细砂纸将整个构件表面均匀地打磨光洁,并用水冲洗洁净,确保表面无色差.

航站楼工程被评为上海市优质结构,整个工程被评为上海市“白玉兰”特别奖和 中国 建筑工程鲁班奖.这表明清水混凝土技术已能推广应用于类似公共建筑中,但需要加强其耐久性的 研究 ,寻求一种能够永久保护混凝土的新材料,以防止裸露在大气环境中的清水混凝土表面发生碳化而 影响 结构安全、耐久和外观质量.