清水混凝土表面修复与防护

摘要：文章针对清水混凝土施工过程中出现的各种质量通病、缺陷, 施工完成后其他工序或使用过程中造成的混凝土损伤、污染以及各类环境因素造成清水混凝土强度降低、褪色、污染等问题, 提出了清水混凝土修复及防护解决方案。

近年来清水混凝土凭借其环保、经济、美观的特点, 在场馆类项目中得到越来越多的应用, 尤其是饰面清水混凝土, 将材料的自然质感展现的淋漓尽致。但清水混凝土受施工工艺以及施工组织、工期的制约, 难免会产生损伤或污染等质量缺陷;同时钢筋混凝土本身是一种非均质性建筑材料, 内部存在许多微细空隙, 雨水及空气中氧化硫、氧化氮等酸性物质, 极易对其造成污染并逐渐降低其物理强度。因此, 为保持清水混凝土建筑历久常新, 不受外界因素的影响, 就必须对其进行修复和防护。

1 施工流程

清水混凝土修复及防护施工内容主要包括混凝土施工缺陷及后期损伤修复, 螺栓孔明缝等清水元素的后期防护处理, 混凝土保护剂施工。其中, 修复及处理痕迹均需要进行局部调色掩盖。

2 施工方法

2.1 缺陷及损伤修复

清水混凝土常见施工缺陷主要有:蜂窝麻面、气泡孔洞、冷缝、漏筋、构件尺寸偏差、裂缝、色差等。常见后期损伤主要为:磕碰损坏、反锈、污染等。清水混凝土的缺陷修复与普通混凝土大致相同, 此处不做详述, 但需注意以下问题。

1) 修补材料中, 应适量掺入白水泥及108胶水, 前者主要用于修补材料调色, 使其与原混凝土颜色接近并适当偏浅, 便于后期墙面局部调色修整;后者的主要作用是加强修补材料的粘结力, 避免开裂、脱落等。

2) 修补成活标准高。因后期没有其他装修做法, 因此混凝土修补必须达到装修标准:尺寸准确、阴阳角顺直、表面平整。

3) 对于浅层裂缝的修补, 通常是涂刷水泥浆或低粘度聚合物封堵, 以防止水份侵入;对于较深或较宽的裂缝, 就必须采用压力灌浆技术进行修补。

4) 对于轻微的麻面、色差, 少量的气泡, 可酌情考虑是否处理, 更注重外观效果的整洁统一或是更注重建筑的自然真实质感。

2.2 螺栓孔、明缝后期处理

螺栓孔眼和明缝既是清水混凝土的必要施工措施, 又是清水混凝土的特色装饰元素。其后期处理既要满足对螺杆外漏丝头、施工缝的防护, 又要达到自然、美观、装饰作用。

封堵材料采用108胶水、防水砂浆、白水泥掺合调制而成, 颜色与基体清水混凝土颜色接近并略深, 以突出清水混凝土的装饰元素。将调制好的封堵材料塞入螺栓孔/明缝后, 使用专用工具压实并在初凝后将溢出的材料铲净, 凸显出螺栓孔和明缝的棱角, 

2.3 清水混凝土调色

清水混凝土的调色, 根据不同建筑、不同设计理念及不同审美要求, 应采取不同的调色方案, 一般主要有两种。

1) 整体调色。将专用的颜料在半透明混凝土着色剂中混合调制, 参照整面清水墙 (板) 原色, 调制出一种适中的颜色, 在整面墙 (板) 施涂。此方案适用于机场、车站、体育场馆等建筑, 调色后整体颜色均一、庄重;亦用于缺陷较多、色差较大、纹路不美观的建筑;不适合局部调色施工的清水墙 (板) 。

2) 局部调色。即只针对清水墙 (板) 的缺陷部位进行调色, 使用拍涂的方式, 将缺陷部位颜色逐渐过度, 与周边墙体融为一体。此方案对施工人员技术要求较高, 施工进度慢, 但可以充分保留清水混凝土原有的颜色与纹路, 尤其适用于美术馆、博物馆等建筑, 充分展现混凝土的自然质感与艺术韵味。

调色施工前应进行样板试调, 以确定着色剂在墙面涂刷后真实反映的颜色以及后期保护剂施工对颜色的影响 (一般颜色会向混凝土原色有所还原) 。图5为混凝土调色样板试调。

需要注意的是, 清水混凝土调色会对禅缝、螺栓孔等清水元素造成一定的削弱, 如有必要, 应进行特殊加强处理。

2.4 保护剂施工

清水混凝土施工后, 会面临以下问题:

1) 混凝土属于碱性物质, 会与雨水 (弱酸性) 、二氧化碳等发生中和反应, 长期的侵蚀会造成混凝土疏松、失去强度, 从而缩短使用寿命;同时, 雨水也会逐渐渗透腐蚀钢筋, 使其受力性能受损;

2) 混凝土本身属于多孔物质, 表面吸水率高, 吸水后颜色变化较大;长期的紫外线照射, 会导致混凝土老化, 颜色变黄。

因此, 保护剂施工是清水混凝土必不可少的一道施工工序, 起到保护混凝土强度、耐久性和维持混凝土外观稳定的作用。涂刷了保护剂的混凝土吸水率基本为零。

 保护剂材料的选择, 应着重关注其渗透性能、抗紫外线性能、抗酸碱侵蚀性能、表干时间和固化时间, 用于室内时, 还应关注其VOC及甲醛释放量。

保护剂施工环境温度以5~20℃为宜, 环境温度过高会导致保护剂中水分蒸发过快, 影响保护剂的渗透作用;环境温度过低会使保护剂无法固化, 严重影响施工质量, 一般施工后6 h以内, 环境温度不可低于0℃。雨、雾、露、大风等天气不宜进行保护剂施工。

保护剂施工的混凝土基材应清理干净, 可用细砂纸适当打磨, 但不可破坏混凝土的自然光泽;施工前混凝土表面应适当润湿, 以利于保护剂的渗透, 但不可留有明水。

喷涂施工应根据保护剂说明书选择喷枪的喷涂压力、流量以及喷涂距离, 一般以6 000~8 000 k Pa、1.8~2.0 L/min、40~50 cm为宜, 根据具体情况进行调整。滚涂和刷涂施工, 应选择较细、较软的滚刷, 避免成活面留下滚刷痕迹。保护剂应多次分层涂刷, 不可一次涂刷过厚, 避免产生流挂现象, 影响防护作用和外观效果。

3 结语

优秀的清水混凝土建筑, 应通过精细的施工管控以及周密的后期防护, 尽量避免混凝土的缺陷和损伤;而修复和防护工作, 作为清水混凝土最后一道工序, 更应做到精益求精。