關(guān)于砼構鏡面施工研究論文

　　摘要：結合*市*東路立交橋施工實(shí)踐，對砼構件表面普遍存在的缺陷進(jìn)行剖析，通過(guò)技術(shù)創(chuàng )新，突破了傳統工藝，使砼構件外觀(guān)達到鏡面效果，具有一定的推廣價(jià)值。

　　關(guān)鍵詞：砼構件工藝創(chuàng )新外觀(guān)鏡面效果

　　一、概述

　　在混凝土工程中，砼構件的外觀(guān)一般存在著(zhù)氣泡、露砂、缺角細裂縫等缺陷，其抗風(fēng)化、抗碳化程度低，不僅影響了砼的耐久性，而且突出表現在表面粗糙，外觀(guān)工藝相對較差，影響了砼的美觀(guān)。不少地方為了達到美化工程，提高砼外觀(guān)質(zhì)量，對砼結構的外露表面進(jìn)行了二次處理，但易剝皮脫落，未使砼的生產(chǎn)工藝得到根本性提高。隨著(zhù)砼施工技術(shù)和工藝的不斷創(chuàng )新，在同等條件下，砼表面不僅達到鏡面效果，砼的強度也有了一定的提高。我處試驗室經(jīng)過(guò)30余次試驗，并在*市*東路立交橋東標段工程中，通過(guò)技術(shù)創(chuàng )新，工藝改進(jìn)，總結探索出改善砼外觀(guān)質(zhì)量的施工方法，投資20多萬(wàn)元，從方型立柱入手，經(jīng)過(guò)六次試澆，終于取得了成功，使砼施工在傳統工藝上有了新的突破，技術(shù)上有了新的改進(jìn)，開(kāi)創(chuàng )了砼表面鏡面效果的先例。

　　二、砼構件表面缺陷剖析及對策

　　2.1砼構件表面缺陷成因分析

　　根據施工經(jīng)驗總結，砼構件外觀(guān)質(zhì)量存在的缺陷，其主要成因是受砼的原材料，配合比的選擇，外加劑與脫模劑的配伍，以及選用的模板和施工工藝等因素的制約。因此，只有通過(guò)優(yōu)選砼原材料及外加劑來(lái)改善砼性能、通過(guò)優(yōu)選模板來(lái)解決表面的平整度、通過(guò)改進(jìn)脫模劑使砼表面具有光潔度等一系列方案，才能實(shí)現砼表面的鏡面效果。

　　2.2砼原材料及外加劑對成品構件的影響及其對策

　�。�1）水泥。實(shí)驗表明，如果用高標號水泥配制低標號砼，則會(huì )使水泥用量過(guò)少，W/C增大，使用過(guò)程中砼表面因起砂而失去鏡面效果的意義，如果用低標號水泥配制高標號砼，則會(huì )使水泥用量加大，砼收縮變形增大，直接導致砼表面微裂縫的產(chǎn)生，更談不上砼鏡面效果的問(wèn)題，因此，合理選用與砼環(huán)境和砼強度等級相適應的水泥品種及標號十分重要；目前市場(chǎng)上的水泥品種較多，但由于水泥的種類(lèi)不同，其性能差異較大，由于水泥的生產(chǎn)廠(chǎng)家不同，同一標號同一規格的水泥富余強度也相差很大。我處在鏡面效果研究時(shí)，經(jīng)比較分析，認為*市地產(chǎn)32.5級水泥性能可靠、指標穩定，確認選用。為砼鏡面效果創(chuàng )造了第一基礎條件。

　�。�2）骨料。根據有關(guān)資料和施工實(shí)踐，我們對砼骨料選用問(wèn)題作了探討。①粗骨料最大粒徑。從經(jīng)濟角度出發(fā)，粗骨料最大粒徑大，砼混合料坍落度相同時(shí)，單位用水量可降低，從而可節省水泥用量，但隨粗骨料最大粒徑增大，強度呈下降趨勢；實(shí)驗證明，碎石最大粒徑從20毫米升到40毫米時(shí)，立方體強度下降14%～17％，而較接近砼在結構中的實(shí)際受力狀態(tài)的棱柱體強度提高約46%～51％。粗骨料最大粒徑增大造成砼強度下降的原因在于粗骨料增大，使界面過(guò)渡層結構弱化，砼中原始微裂縫特別是界面縫相對也較寬較長(cháng)。這種弱化同時(shí)也會(huì )降低砼耐久性，所以國內外許多學(xué)者建議，配制高性能砼（HPC）最大粒徑不宜超過(guò)20毫米，中等強度最大粒徑不宜超過(guò)40毫米。②改善級配集料。骨料級配合理，能滿(mǎn)足混凝土最大密實(shí)度的要求；在抗滲混凝土中可以加入一定數量粒徑小于0.15毫米的細粉料，不僅可以使混凝土更加密實(shí)，而且可以堵塞混凝土表面的毛細孔，但摻量不宜過(guò)多，一般其重量宜占骨料總重量的6%～8%。為此，我們確定：砂選用級配在二區內；碎石選用5—31.5的連續級配的石子，為砼鏡面效果創(chuàng )造了第二基礎條件。

　�。�3）配合比中外加劑的確定。

　　控制用水量。在水泥用量不變的情況下，W/C增大即用水量增加，砼成型后表面氣泡孔增多，會(huì )直接導致砼表面粗糙。因此，在保證砼強度的前提下，盡量減少單位用水量，就必須解決砼和易性、流動(dòng)性問(wèn)題，而解決這二個(gè)問(wèn)題的途徑是：選用高效減水劑控制用水量、加大砂率，以增加砼坍落度。

　　解決砼和易性的.理論基礎是：加大砂率，就必須調整水泥用量；要保證水灰比不變，就應加入減水劑。

　　解決砼流動(dòng)性的理論基礎是：加大用水量或加入減水劑，以增加砼坍落度。而加大用水量，要保證水灰比不變，就必須調整水泥用量，但不經(jīng)濟；加入減水劑，一樣保證水灰比不變。

　　通過(guò)以上分析，必須加入適量減水劑，而目前市場(chǎng)上減水劑的品種很多，我處經(jīng)多次試驗、比較和分析，確定選用：以萘磺酸亞甲基高級縮合物和特種保塑劑為主體的復合添加劑；①對于要求坍落度較�。�40～70mm）的砼施工，配合比中摻JM-VI型減水劑；②對于要求坍落度較大（160～200mm）的砼施工，配合比中摻JM-II型減水劑；從而解決了緩凝、保坍、增強等一系列問(wèn)題，為砼鏡面效果創(chuàng )造了第三基礎條件。

　　2.3模板對成品構件的影響及其選用

　　用普通鋼模成型的砼構件，在拆模后，砼表面的接縫和油污明顯，平整度和光潔度差，也直接影響砼構件的外觀(guān)和耐久性。因此，砼表面要達到鏡面效果，模板的選用十分重要。實(shí)踐證明不宜選用普通鋼模，宜采用竹膠板或自制鋼結構定型大模板；但鋼模相對笨重，投資大，表面磨光度要求高，而竹膠板質(zhì)地較輕，表面自然光潔，只要按砼構件的斷面下料拼裝即可，無(wú)需復雜性制作，投資相對較低。經(jīng)比較分析，我們選用了以竹膠板為主，定型模板為輔的施工方案，為砼鏡面效果創(chuàng )造了第四基礎條件。

　　2.4脫模劑對成品構件的影響及其研制

　　常用脫模劑，目前市場(chǎng)上的品種很多，它在構件砼形成中，易出現剝皮、脫落、露砂、銹斑等不良現象，直接影響了砼構件的外觀(guān)和耐久性，為此，要使砼達到鏡面效果，我們需要這樣一種脫模劑：①具有最基本的脫模功能，②在砼構件成型后，表面必須高密度光潔，其平整度可與鏡面玻璃相比，③砼構件成型后，在砼表面形成鋼化型保護層，其硬度超過(guò)砼內在強度。圍繞這一課題，我處經(jīng)試驗室多次實(shí)驗，創(chuàng )造性地研制成以凡士林為主要原料的自制液體臘型脫模劑，集脫模、光潔、護面等一體，為砼表面達到鏡面效果起到了決定性作用。我們稱(chēng)之為護面脫模劑。

　　三、砼構件鏡面效果施工工藝

　　在分析了影響砼構件表面缺陷的原因，我們總結出具有鏡面效果的砼其工藝原理：通過(guò)優(yōu)選砼原材料及外加劑來(lái)改善砼性能、通過(guò)自制脫模劑使砼表面具有光潔度、通過(guò)改進(jìn)砼施工工藝來(lái)克服砼表面缺陷等一系列工作原理來(lái)實(shí)現這一目標，從而使砼表面達到鏡面效果。

　　3.1具有鏡面效果的砼施工工藝，其工藝流程詳見(jiàn)附表。

　　3.2改進(jìn)模板的施工工藝，是克服砼表面缺陷達到鏡面效果的途徑之一

　�。�1）竹膠板和托架的制作拼裝。是砼表面達到鏡面效果主要因素之一。在竹膠板制作過(guò)程中，必須保證邊線(xiàn)平直精致；由于竹膠板與托架的拼裝是通過(guò)螺栓直接聯(lián)接，因此，板架之間連接的關(guān)鍵是：鉆孔過(guò)程中孔眼劃線(xiàn)、對位準確，板面無(wú)劃傷、無(wú)開(kāi)皮、無(wú)破裂等不良現象。

　�。�2）竹膠板制作拼裝后的縫、洞處理。模板初步成型后，客觀(guān)存在板縫和洞眼，在大模板中還存在模板接縫錯角、線(xiàn)性差等不良因素。如何最大限度地消除這些不利因素，使砼表面平整、光潔、無(wú)明顯缺陷，也是砼表面要達到鏡面效果的重要因素之一。我們所采取的方式是：A、在模板之間夾海棉，注意使海綿凹在模板平面以下1～2mm；B、對板縫、洞眼壓玻璃膠，且突出板面，待硬結后，再用刨口鏟平，如此循環(huán)修補數次，直至表面平整；C、必要時(shí)可在接縫處貼透明膠帶；D、縫、洞處理后進(jìn)行第一次全面找補。

　�。�3）竹膠板面的護面脫模劑施工。良好的涂層是砼表面能否達到鏡面效果的決定性因素。上脫模劑要求按油漆工工藝進(jìn)行操作：用漆刷或柔質(zhì)的粗毛巾醮脫模劑均勻擦拭二遍，使護面脫模劑涂層達到平整、光潔，無(wú)流墜，無(wú)紋跡；操作過(guò)程中，小件模板在板外操作，大件模板脫腳在板上操作，并按由前往后，由內向外的順序進(jìn)行。護面脫模劑擦拭后，模板面必須出現臘面狀態(tài)，如局部達不到要求的必須返修，直至達到要求。方可保證鏡面效果的實(shí)現。

　�。�4）竹膠板安裝。立模條件具備后，即進(jìn)行模板拼裝。安裝前：要求對角縫夾海綿，防止漏漿；安裝時(shí)，應盡量避免碰撞，防止板面被破壞；安裝后：要求支架、模板穩定牢固，防止變形、偏位。

　�。�5）驗收找補。模板正面：要求平整、光潔，無(wú)劃傷；角線(xiàn)規則，無(wú)縫洞；鋼筋籠穩固，無(wú)顫動(dòng)。模板背面：要求模板牢固，無(wú)隱患。驗收后，對存在的問(wèn)題進(jìn)行第二次全面找補。

　�。�6）拆模。為避免砼鏡面效果被破壞，拆模過(guò)程中，應防止砼面被撞；個(gè)別部位要用107膠調制水泥進(jìn)行處理。

　　3.3改進(jìn)砼澆筑的施工工藝，是克服砼表面缺陷達到鏡面效果的途徑之二

　�。�1）砼澆筑主要包括：配料、拌和、運輸、入倉、平倉、振搗、擦模、養護、試塊制作等幾個(gè)方面。

　�。�2）配料、拌和：由于料場(chǎng)上層砂料與下層砂料含水率不一樣，沖洗石子與未沖洗石子含水率不一樣，配料時(shí)要根據現場(chǎng)情況及時(shí)調整砼加水量，嚴格按配料單控制W／C。

　�。�3）運輸、入倉：防運距過(guò)長(cháng)砼離析，防超高砼離析。

　�。�4）平倉均勻、層厚適中。

　�。�5）振搗、擦模：由于欠振會(huì )造成砼表面不實(shí)，過(guò)振則會(huì )導致砼漿上泛，表面無(wú)漿而麻面；因此，①在振搗過(guò)程中，不僅要防止砼欠振和過(guò)振，而且要嚴禁振搗器振碰到竹膠板，以免影響砼鏡面效果。②砼澆搗過(guò)程中，入倉的砼漿不可避免的要濺到模板上，并且有可能形成初凝，倉內操作人員如不清理，則會(huì )使先后不同時(shí)間入倉的砼發(fā)生離散，砼在脫模后，由于濺點(diǎn)砼凝結不牢而脫落，形成麻面現象，而影響砼鏡面效果。為此，要求操作人員隨著(zhù)澆筑高度的上升、位置的變化、不斷用粗毛巾抹去濺點(diǎn)，保持模板面清潔。

　�。�6）抹面：應經(jīng)過(guò)多次的反復抹壓和收光。

　�。�7）試塊制作：砼鏡面效果形成后，不適宜破壞性檢查，所以在砼澆筑過(guò)程中，應嚴格按規定置試塊。

　�。�8）養護：為避免砼鏡面效果被破壞，拆模后，不宜用“水澆法”養護砼，要用聚乙烯薄膜將砼件包裹，以保持砼中原調和水不蒸發(fā)，形成自然真空養護。且在交工前應注意成品保護。

　　3.4砼鏡面效果施工注意事項

　�。�1）砼構造柱的施工。宜將模板拼裝后采用吊裝法入模，安裝前應在鋼筋籠上口用麻袋或其它柔軟制品將鋼筋籠包裹，同時(shí)在立柱的棱角位置綁扎三角木，以防入模過(guò)程中，板面被劃傷，從而影響砼成型后的表面鏡面效果。

　�。�2）鋼筋砼保護層的布置。由于鋼筋保護層的需要，施工中需要設置墊塊，正常墊塊采用方型結構，但其拆模以后的表面有明顯的痕跡，為此對現澆表面砼宜采用月牙形預制砼墊塊，對立柱宜采用圓柱體內空墊塊，從而最大限度地消除表面斑跡。

　�。�3）模板和托架有鋼、木二種，但無(wú)論是選用哪一種材料制作，均應根據模板所在砼構件的部位和竹膠板的性能對其撓度進(jìn)行驗算，以防發(fā)生漲模。

　�。�4）鞏固措施。為確保達到施工工藝效果。項目部要積極采取以下措施加以鞏固：①加強人員技能培訓；②加強生產(chǎn)過(guò)程控制、原材料篩選、配合比優(yōu)化、模板制作安裝、砼澆筑振搗、養護等。

　　四、砼構件鏡面效果的效益分析

　　4.1效果評價(jià)

　　砼鏡面效果的產(chǎn)生，相對于常規砼而言，不僅提高了砼的耐久性，延長(cháng)了砼構件的使用壽命；而且它具有天然大理石的觀(guān)感，美化了環(huán)境，相對于貼面磚裝飾的砼來(lái)講也節約了投資。為此，無(wú)論從經(jīng)濟效益上，還是社會(huì )效益上來(lái)講，具有一定的推廣價(jià)值。

　�。�1）感觀(guān)：砼表面色質(zhì)均勻，具有天然大理石感觀(guān)、砼表面光亮具有鏡面效果。

　�。�2）性能：高密度、抗滲、抗凍能力強。砼強度與常規砼相比提高15％左右；表面硬度可與鋼化玻璃相比，抗碳化程度高。

　�。�3）周期：由于砼表面無(wú)任何空隙、砂眼，抗風(fēng)化能力強，其使用周期相對一般砼要長(cháng)。

　�。�4）質(zhì)量：一次性成型，具有線(xiàn)性良好、無(wú)錯角、表面平整、無(wú)色差等優(yōu)點(diǎn)，其外觀(guān)質(zhì)量超過(guò)交通部JTJ041-89第10.10.7條(P141)和JTJ071-98第6.13.3條(P67)規定的施工驗收和質(zhì)量評定標準。

　�。�5）經(jīng)濟分析：一次投資，終身享受，與面磚裝飾的砼工程相比，較經(jīng)濟。

　�。�6）適用范圍：因其無(wú)需裝飾即有天然大理石感觀(guān)，廣泛適用于水利、交通、市政、電力、工民建中：鋼筋砼柱、梁、板工程。

　　4.2應用實(shí)例

　　在*市市區×東路立交橋工程實(shí)施中，鋼筋砼柱、梁、板表面均達鏡面效果，其中：方型立柱698m2，蓋梁1600m2，連續梁5780m2，大空板5280m2，節約成本153萬(wàn)元，砼外觀(guān)質(zhì)量均超過(guò)交通部JTJ041-89第10.10.7條(P141)和JTJ071-98第6.13.3條(P67)規定的施工驗收和質(zhì)量評定標準，得到社會(huì )各界的好評。在工程交工驗收會(huì )上，該工程獲得94.6分的評定得分，被評為優(yōu)良等級，并獲得2002年度江蘇省水利系統“優(yōu)質(zhì)工程獎”。

　　五、結語(yǔ)

　　實(shí)踐說(shuō)明，砼構件施工通過(guò)技術(shù)創(chuàng )新和工藝改進(jìn)，其表面能夠達到鏡面效果，其技術(shù)方案和改進(jìn)措施是切實(shí)可行的，各項經(jīng)濟技術(shù)指標均能超過(guò)施工技術(shù)規范的要求，突破了傳統工藝，開(kāi)創(chuàng )了砼表面鏡面效果的先例，為砼工程運用提供了新的途徑。

　　參考文獻：

　　1、《橋梁工程》姚玲森人民交通出版社1984年

　　2、《公路橋涵施工技術(shù)規范》JTJ041-89

　　2、《公路橋涵施工技術(shù)規范》JTJ041-98

　　3、《結構設計原理》葉見(jiàn)署人民交通出版社1996年4月

　　4、《公路施工手冊（基本作業(yè)）》楊理準、武吉中、余軍人民交通出版社1992年

　　砼構件表面鏡面效果施工工藝流程

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