采用清水混凝土技术可以一次性达到混凝土外观质量要求,减少缺陷处理工程量,降低施工成本,节省劳动力投入,在水利水电建设行业中,清水混凝土技术的应用潜力巨大。
抽水蓄能有些电站主厂房机组段梁、板、柱、机墩、风罩、蜗壳、球阀基础等部位采用普通清水混凝土浇筑,清水混凝土是对传统工艺、施工方法进行改进,使混凝土表面平整光滑,色泽均匀,线条流畅,消除混凝土施工质量通病的新工艺。通过对多个工程经验分析,优选模板方案、入仓手段、浇筑工艺,并做好混凝土配合比设计,以达到控制外观质量目的。
国内抽水蓄能清水砼做得好的比较少,但往往一般远看还行,近看就不理想了。高级的清水砼对水泥、黄砂、石料、模板、拉杆孔、脱模剂、振捣等每个环节要求都很高,一步控制不好效果就大打折扣。
一、清水混凝土规范
目前国内仅有3本行业规程对清水混凝土提出了具体要求:
《清水混凝土应用技术规程》 JGJ169-2009
《水电水利工程清水混凝土施工规范》DL/T5306-2013
《核电厂清水混凝土施工技术规程》NB/T20349-2015
从规范中的条文及其说明可以总结规程规范的整体思路及要求主要有5个:
(1)保持清水混凝土不同相邻部位的色差尽量一致。
(2)控制清水混凝土的水胶比及胶凝材料体系,尽可能避免因清水混凝土胶凝材料用量不足导致表面不迷失,同时避免内部水化热过大导致裂缝的发生。
(3)选用合适的模板面板以获得期望的清水混凝土饰面。
(4)将清水混凝土与环境进行隔离,防止或减少外界不利物质的侵害,提高混凝土耐久寿命,同时减轻清水混凝土受到的表面污染。
(5)严格控制清水混凝土的施工工艺,提高混凝土拌和物匀质性和稳定性。
二、外观质量要求
外观质量良好的清水混凝土可形容为素面朝天、内实外美,应达到“光、亮、白”的总体效果。
在视觉上,距离墙面5m观察,相邻部位、相邻构件应色彩均匀,无明显色差,表面光滑平整,无明显漏浆、流淌及冲刷痕迹,无明显气泡及肉眼可见裂缝。在触觉上,手感细腻,无粗糙感及毛刺感。
三、影响清水混凝土外观质量的因素
可将影响清水混凝土外观质量的因素分为“施工前”、“施工时”、“施工后”三类:
(1)施工前:工程设计(建筑、结构)、原材料准备、配合比设计、模板准备等。
(2)施工中:模板工程、钢筋工程、混凝土工程。
(3)施工后:表面处理。
基于材料及试验的角度(施工前阶段),结合工程案例、知网研究数据等,影响清水混凝土外观质量关键因素有3个:
(1)清水混凝土配合比。
(2)清水混凝土模板。
(3)清水混凝土脱模剂
四. 原材料的选用
根据类似工程施工经验,骨料色差、含水率、粉煤灰等原材料的性能稳定对清水混凝土表观质量影响较大。其中骨料(中石、小石、砂)色差受骨料原石开采场地的影响,统一选用色泽均一的骨料难度较大;骨料应选用整体颜色相对一致的石材加工后的骨料,并设置清水混凝土骨料专用存贮仓,每次骨料进场时除检查规范、设计要求外严格检查骨料颜色。
粉煤灰性能的稳定是关系到清水混凝土施工质量的关键因素之一,其中细度、烧失量、需水量比、三氧化硫含量作为评价粉煤灰质量的参数。应选用性能稳定的粉煤灰,根据不同结构分层混凝土量合理计划、存储粉煤灰用量,同层混凝土尽量使用同批次粉煤灰。
原材料选用前需经清水混凝土工艺性试验,以确定混凝土外观颜色,并根据试验固化混凝土配合比。
五. 模板施工
抽水蓄能主厂房异型结构部位较多,结构的异型施工易出现模板拼接不到位、加固不到位等问题,导致混凝土施工出现漏浆、错台等问题,影响厂房非装修部位的整体外观质量。
常规施工模板加固采用拉杆对拉方式,拉杆割除后在拉杆布置位置易在清水混凝土面上出现斑点,形成清水混凝土表观质量缺陷,针对这一问题采用隐形拉杆,其施工方法为拉杆端头焊接1mm厚扁钢,长约15cm,自模板缝间半圆橡胶条伸出与外部加固背楞连接固定,模板拆除后进行割除,稍作修饰即可,成功避免模板开孔,并有效改善清水砼表观质量;
边墙、柱、蜗壳、机墩风罩等部位清水模板选用专业厂家加工生产定制钢模板,使用前必须进行预拼装,以保证钢模板紧密结合、平顺搭接;楼板、楼梯等部位清水混凝土模板采用wisa板,侧边贴双面胶,防止模板缝、与边墙、柱砼接触缝漏浆;
钢模板周转次数不得超过3次,wisa板周转次数不得超过2次;钢模板涂刷模板漆增加清水混凝土光泽度,提高外观质量。
清水砼一般用木模比较多,钢模周转次数多了会影响成型质量。当然与质量要求有关,如果对表面质量要求不高的话钢模也可以。
六. 混凝土拌制及浇筑
混凝土施工质量的好坏,是建筑主体结构安全的关键。控制水泥强度和水灰比,控制骨料的粒径和质量、级配及粒径。混凝土浇筑前进行混凝土振捣工艺性试验和振捣人员的技术培训;通过工艺试验,选择符合设计要求的施工配合比。选择适宜的振捣设备和引气剂,选用震动能力较小的设备,混凝土振捣时产生的气泡不容易排出,容易在混凝土表面上形成气孔,附着在模板面上,影响混凝土的外观质量;根据结构及钢筋布置,尽量通过选择适合的大型振捣设备和优质的引气剂达到消除清水混凝土表面的气泡缺陷。
七. 混凝土养护
混凝土浇筑完成后混凝土养护保湿程度不均匀,容易造成混凝土表面色差,影响外观质量。混凝土浇筑拆模后应及时进行塑料薄膜套包裹保湿养护,有利于混凝土早期强度的增长,减少混凝土表面的色差。主厂房清水混凝土拆模后及时进行表面涂装和保护,防止污染。
总之,通过配合比确定合适的混凝土配方,再根据工程实际特点、清水混凝土结构部位、模板和脱模剂的匹配关系等因素,因材施用考虑合适的模板及脱模剂,在多种因素共同作用下获得质量良好的清水混凝土。