大面積斜板清水混凝土的制備

　　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，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)長城杯工程”獎(jiǎng)，大力推廣清水混凝土施工，使清水混凝土重獲發(fā)展。近年來，部分建筑工程如海南三亞機(jī)場、首都機(jī)場、上海浦東國際機(jī)場航站樓、東方明珠的大型斜筒體等都采用了清水混凝土。隨著我國經(jīng)濟(jì)建設(shè)的快速發(fā)展，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入人心，清水混凝土工程在我國的需求已不再局限于道路橋梁、廠房和機(jī)場，在工業(yè)與民用建筑中也得到了廣泛的應(yīng)用。

1.工程概況

　　西安  灞商務(wù)中心工程位于西安市    灞生態(tài)區(qū)內(nèi)灞河左岸，毗鄰東湖路與濱河路交匯處。本工程由西北建筑設(shè)計(jì)院設(shè)計(jì)，建筑外形新穎、現(xiàn)代，側(cè)視仿佛一艘揚(yáng)帆待發(fā)的巨艦停泊于灞河之濱，俯視又似一條隨風(fēng)飛舞的彩帶充滿靈動(dòng)。本工程地基采用旋挖成孔灌注樁樁筏基礎(chǔ)，上部結(jié)構(gòu)為框架剪力墻結(jié)構(gòu)，總建筑面積57482m2，建筑高度28.6m，建筑層數(shù)為地下一層、地上七層，局部五層。清水混凝土施工面積約為15000m2。

　　西安    灞商務(wù)中心工程首次在西北地區(qū)采用了飾面清水混凝土施工工藝，該工藝與浐灞生態(tài)區(qū)立區(qū)理念相吻合，主要凸現(xiàn)混凝土本身的質(zhì)樸與穩(wěn)重，彰顯精致與大氣，突出生態(tài)區(qū)的自然、環(huán)保、生態(tài)、節(jié)能意識(shí)。飾面清水混凝土對(duì)混凝土的施工工藝要求非常高，主要以混凝土本身的自然質(zhì)感和設(shè)計(jì)安排的明縫、蟬縫和對(duì)拉螺栓孔組合形成的自然狀態(tài)為裝飾面，要求一次成形，不做任何裝飾，成形后僅在混凝土外表面浮刷一層透明保護(hù)涂料。混凝土拆模后，其表面要達(dá)到高級(jí)抹灰標(biāo)準(zhǔn)。明縫、蟬縫及對(duì)拉螺栓孔眼排列整齊美觀。不允許出現(xiàn)任何明顯的觀感缺陷，且要求在距離建筑物5米外肉眼觀察不到明顯色差。

2.影響色差的重要因素

　　本工程清水混凝土施工采用商品混凝土澆筑，由于自密實(shí)清水混凝土首次應(yīng)用于西北地區(qū)，很多商品混凝土廠家還沒有建立起清水混凝土的概念，經(jīng)考察、論證，最終確定天石混凝土商品站為本工程指定混凝土供應(yīng)商。

　　實(shí)驗(yàn)初期，對(duì)比樣板可以清晰的觀察到，影響清水混凝土感官質(zhì)量最大的兩個(gè)方面分別是：①色差；②樣板表面汽泡過大、過于集中。對(duì)于以上問題，實(shí)驗(yàn)室經(jīng)過40余次反復(fù)試驗(yàn)，在不斷優(yōu)化混凝土配合比的基礎(chǔ)上，得出的結(jié)論是，對(duì)清水混凝土表面顏色影響最大的因素依次為：①粉煤灰；②水泥；③外加劑；④骨料清水混凝土表面氣泡過于集中的問題可通過摻加消泡劑的方式予以解決。因此如何確保清水混凝土的施工質(zhì)量，控制混凝土的原材料就變得尤為重要。

3.清水混凝土原材料要求

　　3.1水泥

　　水泥的選用是整個(gè)混凝土工程施工的基礎(chǔ)，選用的水泥應(yīng)具有活性好、標(biāo)準(zhǔn)稠度用水量小、水泥與外加劑間的適應(yīng)性好，并且原材料色澤均勻一致的特性。本工程選用陜西耀縣秦嶺水泥總廠生產(chǎn)的秦嶺牌P.O.42.5R普通硅酸鹽低堿水泥，要求采用同一批熟料。

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　　3.2骨料

　　粗骨料選用的原則是知底堅(jiān)固均勻，粒形和級(jí)配好，非堿活性（檢驗(yàn)依據(jù)CECS48：93），空隙率小（不超過40%）并且同一顏色的碎石。工程選用的粗骨料為產(chǎn)地涇陽的碎石。

　　3.3 水

　　一般符合國家標(biāo)準(zhǔn)的生活飲用水，可直接用于拌制各種混凝土。地表水和地下水首次使用前，應(yīng)按有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行檢驗(yàn)后方可使用。

　　混凝土拌合用水的技術(shù)要求：

　　1.所用于拌合混凝土的拌合用水所含物質(zhì)對(duì)混凝土、鋼筋混凝土不應(yīng)產(chǎn)生以下有害作用：①影響混凝土的和易性和凝結(jié)；②有損于混凝土的強(qiáng)度發(fā)展；③降低混凝土的耐久性，加快鋼筋腐蝕；④污染混凝土表面。2.采用待檢驗(yàn)水和蒸餾水或符合國家標(biāo)準(zhǔn)的生活用水，試驗(yàn)所得的水泥初凝時(shí)間差及終凝時(shí)間差均不得大于標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定時(shí)間的30min。3.采用待檢驗(yàn)水配制的水泥砂漿或混凝土的28d抗壓強(qiáng)度，不得低于用蒸餾水或符合國家標(biāo)準(zhǔn)的生活飲用水拌制的對(duì)應(yīng)砂漿或混凝土抗壓強(qiáng)度的90％。4.水的pH值、不溶物、可溶物、氯化物、硫酸鹽、硫化物的含量應(yīng)符合下表的要求。

　　3.4摻合料

　　3.4.1粉煤灰

　　本工程選用渭河電廠II級(jí)磨細(xì)粉煤灰。要求清水混凝土用的粉煤灰為同一批號(hào)。（檢驗(yàn)依據(jù)GB/T1596-2005，并綜合混凝土耐久性要求）

　　3.4.2磨細(xì)礦渣

　　本工程選用陜西星元建材發(fā)展有限公司生產(chǎn)的磨細(xì)礦渣。檢驗(yàn)依據(jù)GB/T8046-2000，其余指標(biāo)應(yīng)符合該標(biāo)準(zhǔn)要求。

　　3.5外加劑       

　　1、各種外加劑應(yīng)由廠商提供的推薦摻量與相應(yīng)減水率、主要成分（包括復(fù)配組分）的化學(xué)名稱、氯離子含量、水溶性鈉鹽含量、含堿量以及施工中必要的注意事項(xiàng)如超量或者欠量使用時(shí)的有害影響、摻和方法和使用證明等。2、當(dāng)混合使用多種外加劑前，應(yīng)事先專門測定它們之間的相容性。3、各種外加劑中的氯離子含量不得大于混凝土中膠凝材料總重的0.02%。

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　　3.5.1泵送劑

　　摻泵送劑的混凝土黏聚性、流動(dòng)性要好，泌水率要低。坍落度試驗(yàn)時(shí)，坍落度擴(kuò)展后的混凝土試樣中心部分不能有粗骨料堆積，邊緣部分不能有明顯的漿體和游離水分離出來。將坍落度筒倒置并裝滿混凝土試樣，提起30cm后計(jì)算樣品從筒中流空時(shí)間，短者為流動(dòng)性好。泵送劑的各項(xiàng)指標(biāo)應(yīng)符合JC473-2001標(biāo)準(zhǔn)的要求。

　　3.5.2膨脹劑

4.對(duì)清水混凝土拌合物的要求

　　4.1 混凝土工作性能要求

　　1、混凝土澆筑以汽車泵為主、塔吊為輔的方式澆筑，為了保證泵送能順利進(jìn)行，要求入泵時(shí)坍落度嚴(yán)格控制在18cm-20cm。

　　混凝土攪拌站根據(jù)氣溫條件、運(yùn)輸時(shí)間（白天或夜天）、運(yùn)輸?shù)缆返木嚯x、砂石含水率變化、混凝土坍落度損失等情況,及時(shí)適當(dāng)?shù)膶?duì)原配合比（水膠比）進(jìn)行微調(diào)，以確?；炷翝仓r(shí)的坍落度能夠滿足施工生產(chǎn)需要，混凝土不泌水、不離析，色澤保持一致，確?；炷凉?yīng)質(zhì)量。

　　2、對(duì)混凝土和易性的要求

　　為了保證混凝土在澆筑過程中不離析，要求混凝土要有足夠的粘聚性，在泵送過程中不泌水、不離析。《混凝土泵送施工技術(shù)規(guī)程》規(guī)定泵送混凝土10s時(shí)的相對(duì)壓力泌水率不得超過40%，因此要求攪拌站供應(yīng)的混凝土泌水速度要慢，以保證混凝土的穩(wěn)定性和可泵性。

　　3、對(duì)混凝土初凝時(shí)間的要求

　　為了保證混凝土澆筑不出現(xiàn)冷縫，根據(jù)當(dāng)前氣候，要求商品混凝土在結(jié)構(gòu)施工期間的初凝時(shí)間保證在8-10h。

　　當(dāng)氣候有變化時(shí)，要求混凝土攪拌站提供不同溫度下、單位時(shí)間內(nèi)的坍落度損失值，以便現(xiàn)場能夠掌握混凝土罐車在現(xiàn)場的停置時(shí)間，澆筑混凝土?xí)r，攪拌站要派一名調(diào)度現(xiàn)場調(diào)配車輛，以便根據(jù)混凝土澆筑情況隨時(shí)調(diào)整混凝土罐車的頻率。

　　4.2 混凝土預(yù)拌及進(jìn)場

　　4.2.1預(yù)拌混凝土的質(zhì)量控制

　　1、嚴(yán)格執(zhí)行同一配合比，也即是保證原材料不變（同產(chǎn)地、同規(guī)格、主要性能指標(biāo)接近）、水膠比不變（即是嚴(yán)格控制誤差在允許范圍內(nèi)）。2、控制好混凝土攪拌時(shí)間，攪拌時(shí)間的長短直接關(guān)系到混凝土的強(qiáng)度、和易性等指標(biāo)，本工程混凝土的攪拌時(shí)間比普通混凝土延長20-30s。3、根據(jù)氣溫條件、運(yùn)輸時(shí)間（白天或夜天）、運(yùn)輸?shù)缆返木嚯x、砂石含水率變化、混凝土坍落度損失等情況,及時(shí)適當(dāng)?shù)貙?duì)原配合比（水膠比）進(jìn)行微調(diào)，以確?；炷翝仓r(shí)的坍落度能夠滿足施工生產(chǎn)需要，混凝土不泌水、不離析，色澤保持一致，確?；炷凉?yīng)質(zhì)量。

　　4.2.2混凝土運(yùn)輸

　　1、混凝土攪拌運(yùn)輸車每次清洗后注意排凈料筒內(nèi)的積水，以免影響水膠比，同時(shí)還要注意將混凝土的運(yùn)輸時(shí)間控制在0.4小時(shí)內(nèi)（根據(jù)天氣及路程計(jì)算），以免坍落度損失過大，而影響混凝土的勻質(zhì)性。2、混凝土澆筑現(xiàn)場由專人統(tǒng)一調(diào)配車輛，同時(shí)做好兩套攪拌設(shè)備和車輛，兩條混凝土運(yùn)輸路線的緊急預(yù)案，消除了混凝土運(yùn)輸過程中的隱患。

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　　4.2.3混凝土進(jìn)場檢驗(yàn)

　　 嚴(yán)格執(zhí)行混凝土進(jìn)場交貨檢驗(yàn)制度。由攪拌站人員向現(xiàn)場檢驗(yàn)人員逐車交驗(yàn)，交驗(yàn)的內(nèi)容有：目測混凝土外觀色澤、有無泌水離析，試驗(yàn)員對(duì)每車的坍落度進(jìn)行取樣試驗(yàn)，對(duì)于坍落度大于200mm和小于160mm的混凝土嚴(yán)禁使用?；炷撩寇嚤貦z，檢查必須有記錄。

5.管理要求

　　1、清水混凝土生產(chǎn)期間要固定一套攪拌設(shè)備專門生產(chǎn)清水混凝土。同時(shí)應(yīng)有應(yīng)急措施。2、清水混凝土運(yùn)輸車輛應(yīng)固定。3、混凝土運(yùn)輸車在現(xiàn)場卸料前應(yīng)先高速轉(zhuǎn)動(dòng)料筒2-3分鐘。4、車泵指揮人員要服從現(xiàn)場管理人員的調(diào)度。澆筑墻混凝土?xí)r，要服從現(xiàn)場安排，移動(dòng)泵管，做到分層澆筑。

6.結(jié)論

　　1、清水混凝土的質(zhì)量好壞決定于各種原料的嚴(yán)格選擇。2、現(xiàn)場的嚴(yán)格管理也是影響清水混凝土的質(zhì)量好壞的因子。3、本工程經(jīng)過以上幾個(gè)環(huán)節(jié)的嚴(yán)格把關(guān)，取得了良好的效果，也贏得了一定的經(jīng)濟(jì)效益。 （作者單位分別為：1、西安    灞生態(tài)管委會(huì)規(guī)劃建設(shè)局2、西安    灞生態(tài)房地產(chǎn)公司  ）