清水混凝土的发展与应用?
1,清水混凝土简介
1.1什么是清水混凝土?
清水混凝土/清水混凝土,又称装饰混凝土,因其装饰效果而得名。属于一次性浇筑,没有任何外部装饰,直接利用现浇混凝土的自然表面效果作为装饰面,所以不同于普通混凝土,表面光滑,颜色均匀,棱角分明,无碰撞污染,表面只涂一两层透明保护剂,非常自然庄重。
1.2清水混凝土的特点
清水混凝土是混凝土材料中最高级的表现形式,表现了最本质的美感,体现了“素面朝天”的味道。清水混凝土有一种朴实无华、自然从容的外观魅力,其内在的厚重和典雅是一些现代建筑材料无法比拟的。材料本身的柔软、坚硬、温暖、冷漠,不仅影响人的感官和精神,也表达建筑感受。因此,建筑师认为这是一种高贵的简约,看似简单,实际上比金碧的艺术还要辉煌。
世界上越来越多的建筑师采用清水混凝土技术,如世界级建筑师北兴明和安藤忠雄,他们在设计中都采用了清水混凝土。这种建筑艺术被用于世界著名的公共建筑,如悉尼的乳源、日本的国家剧院和巴黎的史前博物馆。
2.清水混凝土的发展历程
2.1国外清水混凝土发展历程
清水混凝土产生于20世纪20年代。随着混凝土在建筑施工领域的广泛应用,建筑师逐渐将目光从混凝土作为一种结构材料转向材料本身的质感,开始用混凝土固有的装饰特性来表达建筑所传达的感情。此时多为国际主义风格。最著名的有洛维斯坎设计的耶鲁大学英国艺术博物馆,美国设计师埃罗·瑟里宁设计的纽约肯尼迪国际机场环球航空大楼,华盛顿达拉斯国际机场航站楼。到20世纪60年代,欧洲、北美等发达国家出现了越来越多的清水混凝土。20世纪80年代,一批新建筑师延续了他们的国际主义风格,强调高科技和建筑结构的科技含量,形成了“高科技派”。他们的代表人物有理查德·罗杰斯和诺曼·福斯特,代表作品有香港上海汇丰银行。在亚洲,日本首先走到了建筑的前沿。第二次世界大战后,一切都很匆忙,有些混凝土建筑直接使用,没有抹灰和装修。如今,清水混凝土技术在日本得到了很大的发展。在混凝土的应用上,日本一改以往水泥表面不加修饰的工艺,采用现代外墙修复技术,将模板从水泥墙面上拆下来进行处理,使水泥表面达到非常细腻的程度,同时充分展现了水泥本身特有的原始、质朴的一面。一种被认为更接近东方禅宗的无为思想,被有“清水混凝土诗人”之称的日本建筑师安藤忠雄融入到设计中,充分体现了东方文化色彩。
2.2中国清水混凝土的发展历程
在我国,清水混凝土是随着混凝土结构的发展而发展的。20世纪70年代,在内浇外挂体系施工中,清水混凝土主要用于预制混凝土外墙板的施工,并取得了进展。后来,由于人们将注意力集中在瓷砖和玻璃幕墙的外部装饰上,清水混凝土的应用和实践几乎处于停滞状态。直到1997,北京市设立“结构长城杯工程”奖,推动清水混凝土施工,使清水混凝土再次发展。近年来,清水混凝土在海南三亚机场、首都机场、上海浦东国际机场航站楼、东方明珠大斜管等一些高等级建筑工程中得到了应用。
随着绿色建筑的客观需求,人们环保意识的不断提高,回归自然的思想根深蒂固,我国对清水混凝土工程的需求不再局限于道路、桥梁、工厂、机场等,在工业和民用建筑中也得到了应用。由中建一局二公司总承包建设的联想R&D基地,被建设部科技司列为“全国首个大型清水混凝土建设项目”,标志着我国清水混凝土发展到一个新阶段,是我国清水混凝土发展史上的一个重要里程碑。
3.发展清水混凝土的意义
清水混凝土是名副其实的绿色混凝土:混凝土结构不需要装饰,省去涂料、饰面等化工产品;有利于环保:清水混凝土结构一次成型,无需凿毛、修补、抹灰,减少了大量建筑垃圾,有利于环保;
消除了许多质量通病:清水饰面混凝土避免了抹灰开裂、空鼓甚至脱落的质量隐患,减少了结构施工中的漏浆、楼板裂缝等质量通病;
进一步完善工程施工质量管理:在清水混凝土施工中,没有刨削和修补的余地,每一道工序都很重要,倒逼施工单位加强施工过程控制,全面提高结构施工质量管理;降低工程总成本:清水混凝土施工需要大量的人力物力,必然会延长工期。但由于不需要抹灰、吊顶、装饰面,降低了维护成本,最终降低了工程总成本。
4.清水混凝土施工的技术要点
在我国,清水混凝土还处于发展阶段,属于一种新的施工技术,很少有单位真正掌握这类建筑的设计和施工。清水混凝土墙面的最终装饰效果,60%取决于混凝土浇筑质量,40%取决于后期的透明防护喷涂施工。因此,清水混凝土对施工水平是一个巨大的挑战。
4.1施工工艺与传统工艺的区别
清水混凝土对施工工艺要求很高,所以和普通混凝土施工有很大的不同,具体体现在以下几个方面:每次水泥都要先堵料,对比之前的颜色,通过仪器检测后才能继续行驶;必须摇匀;施工温度要求非常严格,适合4-6月施工。
对施工人员的现场管理也很重要,每一道工序都要细致;
由于清水混凝土可一次浇筑,不可更改,所以与墙体连接的门、窗、洞口及各种构件必须提前准确设计定位,与土建同时预埋铺设。由于没有外墙垫层和抹灰层,施工人员必须为门窗等构件的安装预留槽口,如果在清水墙面上安装雨水管、通风口等外露节点,还必须设计明缝交接。
4.2施工技术要点
清水混凝土施工的技术要点如下:
4.2.1混凝土配合比设计及原材料质量控制每种混凝土所用的水泥配合比应严格一致;新拌混凝土必须具有优良的和易性和粘结性,绝对不允许分层和离析。
原材料产地必须统一,所用水泥尽量来自同一厂家、同一批次;砂石的颜色和颗粒级配均匀。
模板工程
清水混凝土施工使用的模板要求非常严格,需要根据建筑设计进行定制,而且使用的模板大多是一次性的,成本较高。转角、梁柱节点等重要部位最好使用进口模板;
模板必须有足够的刚度,在混凝土的侧压力下不允许变形,以保证结构的几何尺寸统一和截面一致,防止漏浆;对模板的材质也有很高的要求,表面光滑,强度高,耐腐蚀,有一定的吸水性;对于模板的接缝和固定模板的螺栓,要求接缝严密,并加密封条,防止漏浆;
固定模板的拉杆也需要金属帽或塑料扣,以便于拆模,减少对混凝土表面的损伤。
4.3维护
如果清水混凝土养护不当,由于失水,表面容易出现微裂缝,影响外观质量和耐久性。因此,外露的混凝土表面应及时覆盖胶膜或喷洒养护膜进行保湿养护。
中国发展清水混凝土的五大障碍
目前,我国清水混凝土施工没有统一的质量标准和质量验收标准,给建设单位和施工单位带来一定的困惑。参考国外建筑混凝土技术标准,在普通结构混凝土验收标准的基础上,我国清水混凝土质量验收应遵循以下标准:
(l)轴线平直,尺寸准确;
(2)棱角方正,线条顺直;
(3)表面光滑、洁净、颜色一致;
(4)表面无明显气泡、砂带和黑点;
(5)无蜂窝、麻面、裂纹和露筋;
(6)模板接缝、对拉螺栓、施工缝预留整齐;
(7)模板接缝和施工缝无挂浆和渗漏。
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