普通混凝土鏡面效應(yīng)的技術(shù)研究與工藝控制

普通混凝土鏡面效應(yīng)的技術(shù)研究

與工藝控制楊立民葉宜佩摘要本文以武漢地鐵11號線東段出入段線中的U型槽段工程為例，介紹了改良普通混凝土的施工工藝方法和質(zhì)量控制手段，以實(shí)現(xiàn)利用普通混凝土達(dá)到鏡面混凝土外觀要求的施工方法、工藝和質(zhì)量控制標(biāo)準(zhǔn)。關(guān)鍵詞混凝土質(zhì)量控制鏡面混凝土工藝1概述武漢地鐵11號線東段出入線隧道和路基段受空間界限限制，隧道出口195m長洞段未采取封頂設(shè)計，為使其與周圍景觀協(xié)調(diào)，該隧洞洞頂采取觀光雨棚形式設(shè)計，讓乘客直觀感受地鐵運(yùn)行動態(tài)，是地鐵線上少有的風(fēng)景旅游點(diǎn)。為展示地鐵建造成果，該段混凝土采取普通混凝土而要求達(dá)到鏡面混凝土效應(yīng)，即混凝土既有普通混凝土的外觀總體效果，又具有清水混凝土的鏡面特征。普通混凝土達(dá)到鏡面混凝土外觀施工在我局尚屬首次實(shí)踐，無成熟的經(jīng)驗(yàn)可以參照。清水混凝土與普通混凝土并無本質(zhì)區(qū)別，只是清水混凝土對模板、混凝土的澆筑要求更高，但清水混凝土可以達(dá)到“清水墻”的效果，只需簡單粉飾甚至無粉飾。通常情況下，清水混凝土拆模后表面光滑、色澤分布均勻且棱角分明，只需要在其表面涂抹一層透明的保護(hù)膜則可以將其自然裝飾特性充分體現(xiàn)，為此，以普通混凝土施工達(dá)到其上述特征作為重點(diǎn)進(jìn)行研究，經(jīng)過對混凝土原材料檢驗(yàn)檢測控制、混凝土配比優(yōu)化，模板工藝控制、混凝土二次振搗工藝及養(yǎng)護(hù)工藝的改進(jìn)，最終成功的使用普通混凝土達(dá)到了鏡面混凝土外觀要求?；炷敛鹉：箸R面效果如圖1所示，混凝土表觀呈現(xiàn)大理石光澤，光鑒可人。2關(guān)鍵工序技術(shù)研究及控制混凝土配比優(yōu)化及控制混凝土和易性直接影響入倉混凝土質(zhì)量，試驗(yàn)證明混凝土半成品和易性與塌落度相關(guān)。因此，混凝土和易性通過塌落度來定量控制。通過微調(diào)砂率、外加劑來調(diào)整混凝土半成品塌落度，將混凝土塌落度波動范圍控制在18±0.5cm范圍內(nèi)，圍勃稠度控制在7?8s之間，保證在不同室外溫度條件下運(yùn)輸過程中混凝土的粘聚性和保水性，以克服混凝土離析、泌水率過大而導(dǎo)致的混凝土色差變化等問題?；炷僚浜媳葍?yōu)化結(jié)果見表1。

圖1普通混凝土鏡面效果圖表1混凝土施工配合比表每立方米砼各種材料用量(kg)水水泥砂石粉煤灰外加劑水月1653007071090808.1每包水泥配料用量(kg)27.550117.8181.713.313.50.重量配合比例0.5512.363.630.270.027涂刷模板漆膜刷模板漆可以澆注出高標(biāo)準(zhǔn)的混凝土，成品混凝土表面呈仿大理石狀，表面細(xì)膩、平整光滑，具有鏡面的效果。采用模板漆，可以減少混凝土表面90%?95%的氣泡；可以保護(hù)模板，特別是鋼模板遇水生銹的問題能完全解決；也可使舊模板整潔一新，具有舊模翻新功能。漆膜質(zhì)量好壞會直接影響自由水的分解和排出，是混凝土消除氣泡的關(guān)鍵。選擇質(zhì)量合格、經(jīng)過實(shí)踐檢驗(yàn)效果良好的的模板漆；固定專人進(jìn)行漆膜涂刷，保證漆膜涂刷質(zhì)量；使用磨光機(jī)和鼓風(fēng)機(jī)進(jìn)行模板的除銹和除塵工作，在模板除銹和除塵質(zhì)量沒有驗(yàn)收之前不進(jìn)行漆膜的涂刷；做好防潮、防雨措施。在涂刷漆膜過程中使用帳篷對模板進(jìn)行遮蓋；選擇在每天溫度較高時段進(jìn)行漆膜涂刷；做好模板漆膜的保護(hù)工作，避免刮傷是保證鏡面模板的重點(diǎn)。2.3混凝土振搗控制混凝土振搗質(zhì)量是保證混凝土達(dá)到內(nèi)實(shí)外光的關(guān)鍵，混凝土外觀缺陷與混凝土振搗質(zhì)量有關(guān)，實(shí)踐證明：采用一次振搗施工，其質(zhì)量不如采取二次振搗的質(zhì)量好，二次振搗能夠提高混凝土本身的抗裂性能。工藝控制措施原材料控制鏡面混凝土對原材料有很高的技術(shù)要求，加強(qiáng)原材料檢測，保證骨料級配連續(xù)，顏色均勻，表面潔凈，并符合質(zhì)量要求是控制鏡面混凝土質(zhì)量的關(guān)鍵。為此，在本工程選用骨料時，要求砂、石子使用一個地區(qū)的，且砂、石等材料的色澤和顆粒級配基本一致，與鏡面混凝土對骨料的要求存在較小的差異。砂子優(yōu)先選用中砂或粗砂，為增加混凝土的抗裂性，含泥量嚴(yán)格控制在2%以內(nèi)。粗骨料I?質(zhì)量要求序號檢測項(xiàng)目指標(biāo)1含泥量（按質(zhì)量計，%）W0.52泥塊含量（按質(zhì)量計，%）W0.2_ 3針、片狀顆粒含量（按質(zhì)量計，%）W8 細(xì)骨料使用中砂或粗砂，并滿足質(zhì)量要求。細(xì)骨料質(zhì)量要求序號檢測項(xiàng)目指標(biāo)1含泥量（按質(zhì)量計，%）W22泥塊含量（按質(zhì)量計，%）W0.5本項(xiàng)目粉煤灰使用湖北省清源電廠生產(chǎn)的I級粉煤灰，與鏡面混凝土相比未對減少粉煤灰摻量提出要求。水泥選用亞東水泥廠生產(chǎn)的P.O42.5級普通硅酸鹽水泥，在整個墻體施工中水泥為同一廠家，同一品種，同一強(qiáng)度等級，未要求采用同一批號，與鏡面混凝土要求略有差別，但仍保證了混凝土表面觀感一致，質(zhì)感自然。外加劑選用武漢凌博外加劑廠生產(chǎn)的FDN-5000型高效緩凝減水劑。外加劑摻量根據(jù)試驗(yàn)確定，質(zhì)量及應(yīng)用技術(shù)應(yīng)符合現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《混凝土外加劑》GB8076、《混凝土外加及應(yīng)用技術(shù)》GB50n9等和有關(guān)環(huán)境保護(hù)的規(guī)定。模板制作及存放本項(xiàng)目模板由具有資質(zhì)的工廠定型制作2.5mX4.5m鋼模板，面板為6mm厚的鋼板。模板進(jìn)場后，采用水泥砂漿完成了表面氧化處理。模板氧化24小時候后，使用330型無塵磨光機(jī)進(jìn)行了打磨除銹處理。打磨后的模板表面經(jīng)過鼓風(fēng)機(jī)清掃后，除去了銹蝕和污漬。模板規(guī)格及處理與鏡面混凝土工藝基本一致。模板使用壓路機(jī)壓實(shí)、并經(jīng)過整平處理場地堆放采取集中存放。堆放模板時，在場地上按照2X2m的間距擺放2m長的方木，排距1m作為墊木，模板由吊車平穩(wěn)擺放到方木上，模板之間的間排距按0.5m控制。模板打磨工序經(jīng)過驗(yàn)收合格后，開始涂刷防銹漆。防銹漆選擇采用水性高分子成膜物質(zhì)為主劑，配以多種活性助劑的環(huán)保模板漆。質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)需達(dá)到下表所示的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。模板漆質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)項(xiàng)目名稱標(biāo)準(zhǔn)備》干燥時間25℃條件下表干＜0.5小時，實(shí)干＜24小時主控J耐磨性500轉(zhuǎn)加荷500g時＜3mg耐熱性80℃條件下三120小時不起泡，不脫落耐堿性3%鹽水浸泡超過1個月不生銹易成膜性成膜迅速，耐水沖刷一般J環(huán)保型無毒、無味、不燃、使用方便隔離性具有優(yōu)異的隔離性能，易拆模模板支撐排架設(shè)計模板支架采用鋼管組合移動排架。移動排架如圖所示，底盤縱向?yàn)?根18m長I18工字鋼，橫向?yàn)?根4.17m100型槽鋼，按照6m間距布置。槽鋼插入工字鋼的翼板之間并焊接成整體。以中間的工字鋼為中點(diǎn)，每道槽鋼上按照1.98m間距對稱布置0300行走輪，在底排橫向桿上安裝兩道導(dǎo)向輪。圖2行走式滿堂模板排架示意圖在底盤上縱向按照凈距0.95m將鋼管焊接在底盤上，橫向按照圖紙要求安裝立桿，立桿與底盤橫桿之間使用扣件連接。其上依據(jù)圖紙按照滿堂腳手架的技術(shù)要求搭設(shè)腳手架。水平剪刀撐按照3跨一道布置，縱橫剪刀撐按照4跨一道布置。腳手架頂部滿鋪5cm馬道板，馬道板兩端用12#鐵絲綁扎在腳手架上。腳手架搭設(shè)完成需要通過技術(shù)、質(zhì)量和安全部門的聯(lián)合檢查才能投入使用。模架移動采用人工推移的方法，保證定位準(zhǔn)確。模板漆施工模板涂漆膜工藝與鏡面混凝土工藝一致，其施工控制如下：(1)清理模板。使用模板漆之前先把模板清理干凈，清除浮塵、銹漬、油污、蠟、水漬等，以提高模板漆對模板的粘結(jié)力。(2)用羊毛刷粘取模板漆涂刷在模板上，涂刷不宜過厚，涂刷均勻，無漏刷、無掛流現(xiàn)象。用量一般為15?-25m2/kg。(3)涂刷之后，一般1h后模板漆可表干，24h實(shí)干。待模板漆實(shí)干后方可澆筑混凝土。(4)第一次脫模后對模板進(jìn)行簡單的清理，即可再次脫模。(5)脫模3?4次后，漆膜脫落無法滿足再次脫模的情況下，需除去舊的漆膜，方可重新涂刷?？刹捎媒悄C(jī)打磨或者采用脫漆劑。涂刷時需注意事項(xiàng)：(1)天氣情況：涂刷模板漆需要注意未來半天內(nèi)的天氣情況，如果有雨水、結(jié)露、結(jié)霜等情況，切忌不能涂刷模板漆，否則模板漆在未成膜被雨淋的話，需要重新去除；在15℃情況下，模板漆半小時內(nèi)即可表干，表干后可適當(dāng)遮蓋，以免被雨淋，24h實(shí)干后即可進(jìn)行模板的吊裝及澆筑混凝土。(2)涂刷的注意事項(xiàng)：涂刷工具可采用棕毛刷、滾筒及噴涂。推薦采用棕毛刷，涂刷時需要勤拉勤收，確保涂刷均勻一致；如用滾筒，需采用抗溶劑的短毛滾筒，攤料時采用“W”形，然后豎向橫向攤均，最后朝著一個方向收即可；如用噴涂，建議采用無氣噴涂；涂刷時注意不要流掛、漏刷。模板清潔及模板漆的涂刷具體參照模板漆廠家的使用說明進(jìn)行。模板上有凹陷，用原子灰(鐵膩?zhàn)?將縫隙、凹陷填滿、刮平，或用模板漆加大白粉或滑石粉調(diào)成膩?zhàn)?比例視情況而定)，待其實(shí)干后用200?400目的砂紙打磨平整，然后刷模板漆即可。鋼模板已銹蝕同樣可以刷模板漆，但需要先進(jìn)行除銹處理?；炷涟韬匣炷翑嚢枧c鏡面混凝土施工工藝一致，按配合比嚴(yán)格計量，加料順序：水泥f砂子f石子；如有添加劑時，應(yīng)與水泥一并加入；粉沫狀的外加劑同水泥一并加入，液體狀的與水同時加入。為使混凝土攪拌均勻，攪拌時間不得少于90s,當(dāng)冬季施工或有添加劑時，應(yīng)延長30s?；炷寥雮}混凝土入倉采用泵送,接管時,接頭必須安裝牢固、穩(wěn)定,接頭加墊圈密封；泵送混凝土必須保證混凝土泵能連續(xù)工作，如發(fā)生故障停歇時間超過10min或混凝土已出現(xiàn)“離析”現(xiàn)象,應(yīng)立即用壓力水或其它方法沖洗凈管內(nèi)殘留的混凝土。泵管移動的時候,很容易將混凝土灑到模板上,為保證澆筑混凝土過程中混凝土不離析和灑到模板上,在軟管上系一條帆布袋。澆筑混凝土的時候安排專人負(fù)責(zé)泵管擺放位置和收放帆布袋,以保證混凝土漿不濺到模板上。施工方法同鏡面混凝土施工工藝。澆筑振搗掌握好混凝土振搗時間,以混凝土表面呈現(xiàn)均勻的水泥漿、不再有顯著下沉和大量氣泡上冒到混凝土面為止。為減少混凝土表面氣泡,采用二次振搗工藝,第一次在混凝土澆筑入模振搗,第二次在第二層混凝土澆筑前進(jìn)行,頂層混凝土一般在0.5h后進(jìn)行二次振搗。振搗棒軟軸上使用油漆標(biāo)注每次插入深度標(biāo)志,每次振搗時候按照標(biāo)志投放振搗棒。兩側(cè)墻體對稱下料。澆筑層厚0.3cm，澆筑過程中安排四個850振搗棒同時振搗，振搗棒應(yīng)插入到下層混凝土不少于10cm,距離模板10?15cm范圍內(nèi)。振搗棒采用快插慢拔方式振搗，振搗時間不少于30s,同時混凝土不再下沉?xí)r為止。當(dāng)一側(cè)澆筑層第一次振搗完成，四個振搗棒再次振搗一遍，以保證氣泡充分排出。澆筑過程中安排專人檢查模板變形，及時調(diào)整支撐。如果發(fā)現(xiàn)腳手架變形，立即停止?jié)仓?，查找原因并解決后在進(jìn)行澆筑。澆筑前安排專人沿混凝土運(yùn)輸路線了解交通狀況，以單車行走時間來確定需用車輛數(shù)量，確保澆筑的連續(xù)性。澆筑過程車輛由專人進(jìn)行調(diào)度，確保澆筑間隔時間不超過30min?；炷琉B(yǎng)護(hù)澆筑完成8h后，對模板灑水養(yǎng)護(hù)?；炷翝仓?6h后方可拆除模板。拆模后混凝土表面溫度與環(huán)境溫度差大于15℃時，表面應(yīng)覆蓋養(yǎng)護(hù)，使其緩慢冷卻。拆模后應(yīng)及時養(yǎng)護(hù)，以減少混凝土表面出現(xiàn)色差、收縮裂縫等現(xiàn)象。在墻體頂端沿混凝土面布設(shè)噴淋管，對脫模后的混凝土采取噴淋的方式進(jìn)行養(yǎng)護(hù)，混凝土表面覆蓋塑料薄膜保證濕潤。拆模前和養(yǎng)護(hù)過程中均應(yīng)經(jīng)常灑水保持濕潤，養(yǎng)護(hù)時間不少于7d。冬期施工時若不能灑水養(yǎng)護(hù)，采用涂刷養(yǎng)護(hù)劑與塑料薄膜、阻燃草簾相結(jié)合的養(yǎng)護(hù)方法，養(yǎng)護(hù)時間不少于14d。澆筑完混凝土后，裸露的鋼筋頭最好做防銹處理（刷水泥漿），以防止生銹后經(jīng)雨水流到混凝土上。普通混凝土翻新鏡面混凝土面措施混凝土建筑的使用年限不僅取決于設(shè)計強(qiáng)度，還取決于它的使用環(huán)境?；炷两Y(jié)構(gòu)在水的長期侵蝕和空氣中的水分子的滲透會使混凝土反堿，碳化(劣化)鋼筋腐蝕，混凝土壽命減少；混凝土所在環(huán)境中或空氣中的有害氣體(氯離子)侵蝕，也將改變混凝土的外觀效果。本項(xiàng)目試驗(yàn)初期，灑水養(yǎng)護(hù)過程因未嚴(yán)格按照養(yǎng)護(hù)要求保持混凝土表面濕潤，養(yǎng)護(hù)過程中干濕交替，將導(dǎo)致混凝土表面水分流失出現(xiàn)氧化，影響了鏡面質(zhì)量。為此，在混凝土表面采用A8-1透明型和A8-4環(huán)氧型混凝土保護(hù)劑進(jìn)行了防護(hù)施工，使混凝土與空氣有效隔離，利用養(yǎng)護(hù)劑與混凝土表層游離氫氧化鈣結(jié)合形成一層硬膜，封閉混凝土中的水分不流失，保證了混凝土中的水分自身完成水化反應(yīng)。不僅解決了混凝土防碳化問題，也將普通混凝土面處理成清水混凝土面。其工藝措施快速、簡單。施工方法如下：(1)基層要求：打磨混凝土表面，去除表面浮漿，使基層堅固平整。(2)底涂施工：在基層表面直接涂刷，輥涂施工時，注意輥?zhàn)由喜灰e累過多的樹脂，保證輥?zhàn)由蠘渲木鶆?，無過多積料。(3)面涂施工：底涂干燥3h后，涂刷A8-4面涂，涂刷方向與底涂垂直。(4)干燥養(yǎng)護(hù)7d可投入使用。A8-1透明型和A8-4環(huán)氧型混凝土保護(hù)劑的耐老化強(qiáng)度高，適合重腐蝕、潮濕和干濕交替環(huán)境、腐蝕介質(zhì)環(huán)境的混凝土保護(hù)。A8-1透明型混凝土保護(hù)劑為淺灰色粘性流體，表干時間：W30min；實(shí)干時間W24h。耐水性：不起泡、不粉化、允許輕微變色。耐堿性：不起泡、不粉化、允許輕微變色?？孤入x子滲透性：滲透性極低。A8-4環(huán)氧型混凝土保護(hù)劑色澤呈均勻狀態(tài)，內(nèi)部無沉淀、無結(jié)塊。干燥時間：表干時間Wh實(shí)干時間W24h。耐候性：人工加速老化1000h無膨脹、裂縫、脫落、軟化和粉化現(xiàn)象。耐堿性：10d無膨脹、破裂、脫落、軟化和溶出現(xiàn)象。粘結(jié)強(qiáng)度三1.5MPa。二氧化碳透過性＜1mm。凍融抵抗性：300個循環(huán)無脫落、破裂、起泡現(xiàn)象。氯離子擴(kuò)散系數(shù)：10?12m加＜0.5。質(zhì)量保證措施安裝模板及澆筑混凝土注意事項(xiàng)(1)模板堆放時最好采用木墊塊，吊裝時盡量減少接觸鋼筋頭，鋼筋頭將模板漆劃傷后可能會影響模板漆的附著以及表面觀感；(2)澆筑混凝土?xí)r盡量不要讓振動棒碰到模板漆，否則振動棒會將接觸的模板漆損壞；(3)一旦模板漆造成損壞從而造成局部脫落時，可采用100目的粗砂紙打磨掉松動的漆膜，然后用模板漆補(bǔ)刷即可；(4)吊裝模板前將模板表面的浮塵、泥巴等擦干凈或用高壓水槍沖洗干凈即可。(5)達(dá)到一定的周轉(zhuǎn)數(shù)次后，模板漆表面已經(jīng)顯得粗糙，進(jìn)行脫漆處理，脫漆采用廠家配套的特種脫漆劑。5.2控制混凝土外觀質(zhì)量措施(1)基底處理嚴(yán)格按照技術(shù)要求進(jìn)行，模板漆涂刷厚薄均勻，光滑且有一定的光澤；(2)注意現(xiàn)場文明施工，模板裝卸過程中注意不要用鋼筋或其它硬物刮花