清水混凝土的發(fā)展與應(yīng)用

    摘要：清水混凝土是名副其實(shí)的綠色混凝土。隨著綠色建筑觀念的深入人心，清水混凝土的應(yīng)用越來(lái)越多。在我國(guó)，近期已有首座大面積清水混凝土建筑工程面世。但清水混凝土的發(fā)展還需要制定明確的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)與施工定額，以統(tǒng)一人們對(duì)它的認(rèn)識(shí)。

    關(guān)鍵詞：清水混凝土；綠色混凝土；裝飾；特點(diǎn)；發(fā)展歷程；施工技術(shù)；質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)

    1、清水混凝土簡(jiǎn)介
    
    1.1什么是清水混凝土
    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(wú)碰損和污染，只是在表面涂一層或兩層透明的保護(hù)劑，顯得十分天然、莊重。
    
    1.2清水混凝土的特點(diǎn)
    清水混凝土是混凝土材料中最高級(jí)的表達(dá)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(shí)無(wú)華、自然沉穩(wěn)的外觀韻味，與生俱來(lái)的厚重與清雅是一些現(xiàn)代建筑材料無(wú)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(duì)人的感官及精神產(chǎn)生影響，而且可以表達(dá)出建筑情感。因此建筑師們認(rèn)為，這是一種高貴的樸素，看似簡(jiǎn)單，其實(shí)比金碧輝煌更具藝術(shù)效果。
世界上越來(lái)越多的建筑師采用清水混凝土工藝，如世界級(jí)建筑大師貝幸銘、安藤忠雄等都在他們的設(shè)計(jì)中大量地采用了清水混凝土。悉尼那角如院、日本國(guó)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)。

    2、清水混凝土的發(fā)展歷程

    2.1國(guó)外清水混凝土發(fā)展歷程
    清水混凝土產(chǎn)生于20世紀(jì)20年代，隨著混凝土廣泛應(yīng)用于建筑施工領(lǐng)域，建筑師們逐漸把目光從混凝土作為一種結(jié)構(gòu)材料轉(zhuǎn)移到材料本身所擁有的質(zhì)感上，開始用混凝土與生俱來(lái)的裝飾性特征來(lái)表達(dá)建筑傳遞出的情感。此時(shí)多為國(guó)際主義風(fēng)格。最為著名的是路易·康（lovis  kahn）設(shè)計(jì)的耶魯大學(xué)英國(guó)藝術(shù)館，美國(guó)設(shè)計(jì)師埃羅·沙里寧（Eero Searinen）設(shè)計(jì)的紐約肯尼迪國(guó)際機(jī)場(chǎng)環(huán)球航空大樓、華盛頓達(dá)拉斯國(guó)際機(jī)場(chǎng)候機(jī)大樓等。到20世紀(jì)6O年代，越來(lái)越多的清水混凝土出現(xiàn)在歐洲，北美州等發(fā)達(dá)國(guó)家。到了80年代，一批新起的建筑師延續(xù)了國(guó)際主義風(fēng)格，強(qiáng)調(diào)高技術(shù)、強(qiáng)調(diào)建筑結(jié)構(gòu)的科學(xué)技術(shù)含量，形成了“高技派”，它們的代表人物有理查德·羅杰斯、諾曼·福斯特等，典型作品如香港匯豐銀行。在亞洲，日本最先走到了建筑前列。第二次世界大戰(zhàn)以后，百?gòu)U待興，部分混凝土建筑省掉了抹灰、裝飾的工序而直接使用，演繹到今天，日本的清水混凝土技術(shù)已經(jīng)得到了很大的發(fā)展。在混凝土應(yīng)用上，日本改變了以前的不加以修飾的水泥表面手法，利用現(xiàn)代的外墻修補(bǔ)技術(shù)，將水泥墻面拆掉模板后進(jìn)行處理，使水泥表面達(dá)到非常精致的水平，同時(shí)又充分展現(xiàn)出水泥本身特有的原始和樸素的一面。一種被認(rèn)為更接近于東方禪學(xué)無(wú)為而為的思想，被以有“清水混凝土詩(shī)人”之稱的安藤忠雄為代表的日本建筑師融人在其設(shè)計(jì)中，充分體現(xiàn)了東方文化色彩。

    2.2我國(guó)清水混凝土發(fā)展歷程
    在我國(guó)，清水混凝土是隨著混凝土結(jié)構(gòu)的發(fā)展不斷發(fā)展的。20世紀(jì)70年代，在內(nèi)澆外掛體系的施工中，清水混凝土主要應(yīng)用在預(yù)制混凝土外墻板反打施工中，取得了進(jìn)展。后來(lái)，由于人們將外裝飾的目光都投諸于面磚和玻璃幕墻中，清水混凝土的應(yīng)用和實(shí)踐幾乎處于停滯狀態(tài)。直至1997年，北京市設(shè)立了“結(jié)構(gòu)長(zhǎng)城杯工程”獎(jiǎng)，推廣清水混凝土施工，使清水混凝土重獲發(fā)展。近年來(lái)，少量高檔建筑工程如海南三亞機(jī)場(chǎng)、首都機(jī)場(chǎng)、上海浦東國(guó)際機(jī)場(chǎng)航站樓、東方明珠的大型斜筒體等都采用了清水混凝土。

    隨著綠色建筑的客觀需求，人們環(huán)保意識(shí)的不斷提高，返樸歸真的自然思想的深人人心，我國(guó)清水混凝土工程的需求已不再局限于道路橋梁、廠房和機(jī)場(chǎng)，在工業(yè)與民用建筑中也得到了一定的應(yīng)用。由中建一局二公司作為總承包商建設(shè)的聯(lián)想研發(fā)基地，被建設(shè)部科技司列為“中國(guó)首座大面積清水混凝土建筑工程”，標(biāo)志著我國(guó)清水混凝土已發(fā)展到了一個(gè)新的階段，是我國(guó)清水混凝土發(fā)展歷史上的一座重要里程碑。

    3、發(fā)展清水混凝土的意義
    清水混凝土是名副其實(shí)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(bǔ)、不抹灰，減少了大量建筑垃圾，有利于保護(hù)環(huán)境；

    消除了諸多質(zhì)量通?。呵逅b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??；

    促使工程建設(shè)的質(zhì)量管理進(jìn)一步提升：清水混凝土的施工，不可能有剔鑿修補(bǔ)的空間，每一道工序都至關(guān)重要，迫使施工單位加強(qiáng)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(jià)：清水混凝土的施工需要投人大量的人力物力，勢(shì)必會(huì)延長(zhǎng)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(fèi)用，最終降低了工程總造價(jià)。

    4、清水混凝土的施工技術(shù)要點(diǎn)
    在中國(guó)，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(jì)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(hù)噴涂施工，因此，清水混凝土對(duì)建筑施工水平是一種極大的挑戰(zhàn)。

    4.1施工工藝與傳統(tǒng)工藝的不同之處
    由于清水混凝土對(duì)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(duì)比前次色彩，通過儀器檢測(cè)后才可繼續(xù)打；必須震搗均勻；施工溫度要求十分嚴(yán)格，適合在4-10月間施工；
對(duì)施工人員的現(xiàn)場(chǎng)管理也十分重要，每一道工序都必須仔細(xì)；
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(zhǔn)確設(shè)計(jì)與定位，與土建施工同時(shí)預(yù)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(yù)留槽口，并且清水墻體上若安裝雨水管，通風(fēng)口等外露節(jié)點(diǎn)也須設(shè)計(jì)好與明縫等的交接。

    4.2施工技術(shù)要點(diǎn)
    清水混凝土施工的技術(shù)關(guān)鍵有以下3點(diǎn)：

    4.2.1混凝土配合比設(shè)計(jì)和原材料質(zhì)量控制每塊混凝土所用的水泥配合比要嚴(yán)格一致；新拌混凝土須具有極好的工作性和粘聚性，絕對(duì)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(jí)配均勻。

    4.2.2模板工程
    清水混凝土施工用的模板要求十分嚴(yán)格，需要根據(jù)建筑物進(jìn)行設(shè)計(jì)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(jìn)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(diǎn)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(duì)模板的材料也有很高的要求，表面要平整光潔，強(qiáng)度高、耐腐蝕，并具有一定的吸水性；對(duì)模板的接縫和固定模板的螺栓等，則要求接縫嚴(yán)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(shí)方便，減少對(duì)混凝土表面的破損等等。

    4.3養(yǎng)護(hù)
    清水混凝土如養(yǎng)護(hù)不當(dāng)，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(duì)裸露的混凝土表面，應(yīng)及時(shí)采用粘性薄膜或噴涂型養(yǎng)護(hù)膜覆蓋，進(jìn)行保濕養(yǎng)護(hù)。

    5我國(guó)發(fā)展清水混凝土存在的障礙

    5.1無(wú)全國(guó)標(biāo)準(zhǔn)
    目前國(guó)內(nèi)尚無(wú)統(tǒng)一的清水混凝土施工質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)和質(zhì)量驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)，給施工單位和建設(shè)單位帶來(lái)了一些困惑。參考國(guó)外有關(guān)建筑混凝土的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，在普通結(jié)構(gòu)混凝土驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)上，我國(guó)清水混凝土質(zhì)量驗(yàn)收應(yīng)遵循如下標(biāo)準(zhǔn)：
    (l）軸線通直、尺寸準(zhǔn)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(wú)明顯氣泡，無(wú)砂帶和黑斑；
    (5）表面無(wú)蜂窩、麻面、裂紋和露筋現(xiàn)象；
    (6）模板接縫、對(duì)拉螺栓和施工縫預(yù)留設(shè)有規(guī)律性；
    (7）模板接縫與施工縫處無(wú)掛漿、漏漿。

    5.2項(xiàng)目管理上存在障礙
    清水混凝土施工工藝在國(guó)外已是一項(xiàng)成熟的技術(shù)，而國(guó)內(nèi)直至今日才有大面積項(xiàng)目的實(shí)施，其難點(diǎn)主要體現(xiàn)在項(xiàng)目管理的科學(xué)與嚴(yán)謹(jǐn)上。對(duì)于一個(gè)復(fù)雜的工程，最重要的就是有好的適合的運(yùn)作系統(tǒng)。從組織設(shè)計(jì)、安排施工到項(xiàng)目管理與監(jiān)理督檢，如果每一個(gè)環(huán)節(jié)都運(yùn)行良好，實(shí)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(guó)外很普遍而在國(guó)內(nèi)卻很少見的原因。

    5.3業(yè)主觀念上的障礙
    很多國(guó)內(nèi)建筑師都對(duì)清水混凝土情有獨(dú)鐘，也曾嘗試著進(jìn)行設(shè)計(jì)，并說服業(yè)主實(shí)施，但業(yè)主往往一遇到各分項(xiàng)工種之間的配合問題時(shí)，就會(huì)缺乏決心，常有半途而廢的實(shí)例出現(xiàn)至使被迫改變方案，無(wú)法將建筑師的設(shè)計(jì)思想貫徹到底。清水混凝土的無(wú)窮魅力尚需在不斷的實(shí)踐與創(chuàng)新中確立與發(fā)展。另外，造價(jià)也是一個(gè)問題。普通混凝土完成一方造價(jià)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(xì)作，工期拉長(zhǎng)，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(fèi)用，最終降低了工程總造價(jià)。但往往業(yè)主看不到這點(diǎn)，還需在觀念上有所轉(zhuǎn)變。

    6、結(jié)語(yǔ)
    在我國(guó)，清水混凝土的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與施工，還有待理論研究和實(shí)踐應(yīng)用。另外，我國(guó)清水混凝土施工操作多依賴人工，施工機(jī)械化、標(biāo)準(zhǔn)化程度不高。但是，隨著與國(guó)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(guó)的應(yīng)用將會(huì)有一個(gè)較大的發(fā)展。