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清水混凝土、清水模是建筑现代主义的一种表现手法,因其装饰效果也称装饰混凝土。基本的想法于混凝土浇置后,不再有任何涂装、贴瓷砖、贴石材等材料,表现混凝土的一种素颜的手法。但由于担心会被雨水浸透或劣化,可能会喷上一层防水保护膜。

由于清水混凝土不会再有其他装饰用的材料,因此对于风雨的抵抗力要非常注意施工规范中关于钢筋混凝土保护层的规定,因此在施工阶段要非常细心的管理,发包者、施工者往往对此敬而远之。然而清水混凝土构造特的强力、清洁感、素材感等出色的美学表现,作家个性强烈的设计者会特别喜欢它。另外,由于清水混凝土缺乏拆除模板后的装修工程,因此在组模的阶段就大致决定其好坏。相较于木造建筑偏爱素木素材感的传统,建模工匠高超的施工技术和完工的精度,在日本以"家传绝技"之称一枝秀。

防水混凝土也称结构自防水,可通过调整混凝土的配合比或掺加外加剂、钢纤维、合成纤维等,并配合严格的施工及施工管理,减少混凝土内部的空隙率或改变孔隙形态、分布特征,从而达到防水(防渗)的目的。在GB 50108-2008《地下工程防水技术规范》中规定:一、二、三级明挖法地下工程防水设防应包括一道防水混凝土。

防水混凝土为在0.6兆帕以上水压下不透水的混凝土。

防水混凝土等级:P4、P6、P8、P10、P12五个级别。配合比应符合下列规定:

水泥用量不得少于300kg/m3;掺有活性掺和料时,水泥用量不得少于280kg/m3;
水灰比不得大于0.55
砂率宜为35%--45%,灰砂比宜为1:2或1:2.5
应连续浇注,宜少留施工缝
防水混凝土终凝后应立即进行养护,养护时间不少于14D

纤维混凝土品种
以水泥浆、砂浆或混凝土作基材,以纤维作增强材料所组成的水泥基复合材料,称为纤维混凝土。纤维可控制基体混凝土裂纹的进一步发展,从而提高抗裂性。由于纤维的抗拉强度大、延伸率大,使混凝土的抗拉、抗弯、抗冲击强度及延伸率和韧性得以提高。纤维混凝土的主要品种有石棉水泥、钢纤维混凝土、玻璃纤维混凝土、聚丙烯纤维混凝土及碳纤维混凝土、植物纤维混凝土和高弹模合成纤维混凝土等。

钢纤维混凝土

(l)材料。制备普通钢纤维混凝土,主要使用低碳钢纤维。制备耐火混凝土,则使用不锈钢纤维。圆截面长直形钢纤维直径一般为o.25~0. 75mm;扁平形钢纤维厚度为0. 15~0. 4mm,宽度为0.25~0. 9mm,长度均为20~60mm。为改善界面黏结,还有端部带弯钩的钢纤维等。

钢纤维混凝土一般使用425号、525号普通硅酸盐水泥,高强钢纤维混凝土可使用625号硅酸盐水泥或明矾石水泥。使用的粗骨料大粒径以不超过15mm为宜。为改善拌和物和易性,使用减水剂或减水剂。混凝土的砂率一般不应低于50%,水泥用量比普通未掺纤维的应高10%左右。

(2)掺量。为纤维能均匀分布于}昆凝土,长径比不应大于100,一般为60~80。对每种规格的纤维都有一大掺量的限值,一般为0.5%~2%(体积率)。

(3)搅拌。钢纤维混凝土采用强制式搅拌机搅拌,为使纤维能均匀分散于混凝土中,应通过摇筛或分散机加料。搅拌的投料顺序与普通混凝土不同。一种方法是先将粗细集料、水泥和水加入搅拌机,搅拌均匀后再将纤维加入搅拌。另一种方法分三步,步先将粗细集料搅拌均匀,第二步加入纤维搅拌,后将水泥和水加入再搅拌。

(4)捣实。不同的捣实方法,对纤维的取向有很大的影响。采用泵送至仓内,不加插搞,纤维在其中呈三维乱向;如采用插入式振动装置捣实,则大部分纤维呈三维乱向,少部分为二维乱向;采用平面振动器振捣,则大部分呈二维乱向,少部分为三维乱向;采用喷射方式,纤维在喷射面上呈二维乱向;采用"离心法"或"挤出法",纤维取向介于一维定向与二维乱向之间;如果在磁场中振捣,纤维则沿磁力线方向分布。

(5)力学性能。掺入钢纤维,显著地改善了混凝土的力学性能。当掺量在许可范围之内,可提高抗拉强度30%-50%,抗弯强度可提高50%~,韧性可提高10~50倍,抗冲击强度可提高2~9倍,抗压强度提高较小,可达15%~25%。钢纤维混凝土还可使干缩率降低10%~30%。

钢纤维混凝土成本高,施工难度也比较大,用在应该用的工程上。如重要的隧道、地铁、机场、高架路床、溢洪道以及防爆防震工程等。

玻璃纤维混凝土

在玻璃纤维混凝土中使用的纤维是抗碱玻璃纤维,以抵抗混凝土中Ca (OH)z的侵蚀。抗碱玻璃纤维,在普通硅酸盐水泥中也只能减缓侵蚀,欲大幅度提高使用寿命,应该使用硫铝酸盐水泥。

玻璃纤维混凝土对粗细骨料及配合比无特殊要求,与钢纤维混凝土基本类同。玻璃纤维混凝土在力学性能方面肯定比钢纤维混凝土低,抗压强度与未掺纤维的相比,还略有降低。但其韧性很高,可提高30~120倍,而且具有较好的耐火性能。主要用于非承重与次要承重的构件上。

纤维混凝土作用
制造纤维混凝土主要使用具有一定长径比(即纤维的长度与直径的比值)的短纤维。但有时也使用长纤维(如玻璃纤维无捻粗纱、聚丙烯纤化薄膜)或纤维制品(如玻璃纤维网格布、玻璃纤维毡)。其抗拉极限强度可提高30~50%。

纤维在纤维混凝土中的主要作用,在于限制在外力作用下水泥基料中裂缝的扩展。在受荷(拉、弯)初期,当配料合适并掺有适宜的减水剂时,水泥基料与纤维共同承受外力,而前者是外力的主要承受者;当基料发生开裂后,横跨裂缝的纤维成为外力的主要承受者。

若纤维的体积掺量大于某一临界值,整个复合材料可继续承受较高的荷载并产生较大的变形,直到纤维被拉断或纤维从基料中被拨出,以致复合材料破坏。 与普通混凝土相比,纤维混凝土具有较高的抗拉与抗弯极限强度,尤以韧性提高的幅度为大。

纤维混凝土设计和使用方法请参考现行《纤维混凝土结构技术规程》

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