清水混凝土建築以其精細的細部處理、簡潔而富有韻律的立面效果、樸實自然的沉穩意蘊,書寫着具有東方禅意的空間詩篇。那麼清水混凝土建築是怎樣誕生的呢?如何駕馭清水混凝土使其達到理想的效果呢?
清水混凝釋義
所謂清水混凝土,是指不再使用其他裝飾、裝修手法,将拆模後的混凝土直接作為建築外表面。建築師往往利用混凝土的表面質感——粗糙、光滑或特殊的表面紋理以及施工留下的痕迹作為呈現清水混凝土視覺的特殊效果。
清水混凝土
保留“施工痕迹”,是一種重要的清水混凝土立面設計手法:通過明縫(凹入混凝土表面的分隔線或裝飾線)、蟬縫(模闆拼縫在混凝土表面留下的痕迹)和對拉螺栓孔眼在混凝土表面形成有規律的圖案。
應用天窗光影變化塑造混凝土牆面豐富表情
建築外立面于是呈現為由水平和垂直線條劃分的一塊塊重複的長方形單元,每塊長方形上有規律分布的圓孔。固定模闆的對拉螺栓留下的孔眼,拆模後經過精心封堵,用模具壓制成一個凹陷的圓洞效果。
台灣實踐大學設計學院
精心設計的立面效果,使清水混凝土獲得了尺度感和韻律感,真實地反映了建造過程,是結構、材料、構造與施工過程真實而清晰的呈現,也是混凝土建築美學的基本語言。
法鼓文理學院
清水混凝土工藝主要用材模闆
模闆是決定清水混凝土表面質感的重要材料。姚仁喜 | 大元建築工場在實踐過程中做過很多模闆制作的模拟,以研究其接合、固定、拆卸的方式。
檢查闆的材質很重要,劣質的闆材會影響混凝土最終的表面顔色。耐水性、屈曲性、耐酸堿性、耐沖擊性、吸水率等是檢查模闆的重要依據。模闆的吸水率一般要求較低。
不同的闆材最終制成的混凝土表面效果也不盡相同。日本的模闆多為黃闆,其制成的混凝土表面較光亮,而芬蘭闆制成的混凝土則呈平光的霧面效果。
芬蘭闆拆模效果
黃闆拆模效果
制作模闆時,應确保模闆邊比木角材退1-1.5mm,以增加組立時單元模闆間密合度,減少漏漿所造成的瑕疵。
模闆緊結器及固定鐵件
模闆緊結器及固定鐵件用于清水模闆組立用緊結器及鎖固五金鐵件等。
P-CON
緊結器
鋼筋保護層墊塊
施工過程中,選擇點狀保護層,使其與混凝土結合,以更好達到完成面外觀的統一一體。
倒角木壓條
上下樓層施工縫梯形木壓條用于明縫部分的處理,避免上下樓層相接處不平整的狀況。其表面需塗透明漆處理使木材不吸水。
脫模劑
脫模劑能夠保護清水模闆面,方便拆模,防止拆模時混凝土表面氣泡孔的産生。
圓柱鋼模/圓柱木模
圓柱木模
圓柱鋼模/圓柱木模用于圓柱施工,減少圓模闆接縫及元弧度。組合時要考慮安裝與脫模。
透明矽利康
透明矽利康用于模闆與模闆的接縫,以防止混凝土水泥漿溢出。
螺栓孔固定座
用于牆需與樓闆一起灌漿時,采用螺杆吊架将牆模闆與樓闆模闆的一次組立,以防止施工冷縫。螺栓孔的周圍極易出現問題。橡膠材質的細節處理可以避免這一問題。
橡膠材質螺栓孔固定件
施工縫用鋼網
施工縫用鋼網(免拆網)用于施工縫(二次灌漿界面),多斷于門框處。
亞克力面闆
10mm厚亞克力面闆用作機電開關面闆預埋亞克力模型闆。在清水混凝土澆築過程中,預留機電安裝位置,以确保最終完成面平整幹淨。
PE膜、PE泡棉
60cm寬PE膜用于混凝土拆模後養生及防護。PE泡棉用于柱、牆轉角的防護。
搗實木棒
外模自制木棒搗實,用于加強混凝土灌漿後搗實及空氣引出。
清水混凝土施工工藝
清水混凝土的做法對于混凝土施工工藝及施工管理流程的要求都非常高,混凝土原料、配比、攪拌、振搗、模闆、脫模、養護等都十分講究。
清水模闆P-CON分割施工圖
P-CON位置放樣預先鑽孔,黑色墨鬥放樣于模闆背面,避免黑色墨鬥線印制于烤漆模闆正面。放樣位置要考慮整體拼接效果的統一,并根據闆厚、支撐計算結果進行具體調整。
P-CON位置放樣圖
模闆組立
底座用木夾闆釘于混凝土面上,經水準儀校正測量3cm水平基準線誤差值,按闆材所需增補闆厚标示于木夾闆上,再将單元清水模闆吊至已放樣牆體位置組立。
水平校正
模闆組立
鋼筋組立位置應事前規劃,避免與P-CON位置沖突。垂直背襯加勁材組立,花旗松9*4.5加C型(4.5 ㎝ ×7 ㎝)槽鋼。第二道橫擋背襯材C型(4.5 ㎝ ×7 ㎝)槽鋼。第三道垂直背襯材T型緊結器鐵件置放。第三道加強背襯貫材9*4.5 ㎝。此道是為加強垂直勁度,及垂直度達100%。最後,運用鐵鍊加鋼管支撐固定模闆,即一拉一撐使牆模闆更堅固以防灌漿時因震動而造成位移。
垂直背襯加勁材組立
為避免混凝土灌漿搗實時造成螺絲鬆動,以施打矽利康固定模闆外螺杆緊結器的固定螺栓,以防疏忽造成爆模。
開口部分(如消防箱、機電管路等)于模闆背面相對噴漆标記,以利灌漿時加強搗實,避免蜂窩或粒料分離現象 。
模闆完成後,鋪帆布以維持清潔。
樓梯模闆組立及預留筋施作
樓梯與牆在施工上很難一次澆築完成,因而我們采取先澆築牆,樓梯位置牆面預留孔位預留筋,樓梯二次澆築的方式。同時,梯背兩端部内做凹造形,在視覺上減少樓梯厚重感,從而使建築看起來輕盈。每3踏步面開一灌漿口以确保灌漿充分。
台灣高速鐵路新竹站二次澆注樓梯
梯背兩端部内做凹造形,在視覺上減少樓梯厚重感
機電開關插座盒預埋
機電開關插座位置一般設置在P-CON孔洞間中心線上,30mm以下預埋孔周圍預留3mm縫,30—60mm預埋孔周圍預留6mm縫,60mm以上孔洞周圍預留9mm縫,門洞口周圍預留1.5公分縫。
機電開關完成圖
在未完全鎖緊時用水平儀校正其水平度及垂直度。水平、垂直校正後于壓克力面闆對角(預先鑽好孔)鎖上螺絲固定于清水模闆上。
機電消防箱底座内置處理,避免灌漿失敗。
消防箱完成圖
緊急廣播、燈具預埋崁入施作
緊急廣播、燈具位置盒子釘于模闆之後,再綁鋼筋,在鋼筋周圍進行補槳,形成燈具等所需孔洞。
燈具盒子預埋
燈具安裝完成
灌漿
确定混凝土配比。清水混凝土的材料配比中水的用量不宜太多,否則将産生幹裂。
混凝土試拌-坍度試驗
以搗棒滾動刮除多餘混凝土并移除模具底端周圍之混凝土後,以垂直方式慢慢提起錐形模具,需于5±2秒内完成(過程中不得側移及旋轉),取下椎模後,取錐模頂面和坍下式樣頂面中心點之垂直距離,即為坍度; 量測坍度為21.5㎝。(符合21±1.5㎝,因屬廠内拌合需另行于廠試拌時測試模凝至工地時程40分.50分.90分鐘之坍度是否符合21㎝±1.5㎝)
混凝土試拌-50分鐘後檢視流動性
以搗棒平均力量敲打鋼闆四週,檢視混凝土之流動性以及有無粒料分離,或某一方向流動過快之情形。結果均勻由内向外分散仍有良好坍流度。灌漿前應确定好流置計劃,以保證灌漿效果。為确保灌漿強度,一般經過4—5天拆模。拆模後,室外P-CON(蓮霧頭)填塞前需進行防護處理,于内螺杆漆防鏽鋅粉漆,填滿P-CON樹脂砂漿再用專用填塞工具旋轉壓實。
混凝土表面防護處理
為防止室外混凝土表面被污染,會對混凝土完成面進行防護處理。第一道氟素底漆選用CC-01浸透型吸水防水止劑(透明液體)滾輪塗佈。第二道氟素底漆CC-02水性矽樹脂透明面漆(乳白色液體)滾輪塗佈。第三道氟素面漆CC-03水性氟素脂透明面漆(乳白色液體)滾輪塗佈。
設計階段注意事項
1.設置滴水線,避免清水混凝土面遭受雨水污染。
2.戶外P-CON應标示填入之樹脂砂漿向内退7mm,設置梯形孔以便于拆卸。
3.室内P-CON鐵螺杆,應标示塗防鏽漆。
4.樓層與樓層間設計層間縫,确定方便拆卸的縫寬。
5.轉角處設計2公分倒角以避免行人路過時割傷。
6.清水模分割線應以不裁切為原則。分割線均以清水模闆标準尺寸作分割線基準,盡量将剩馀尺寸分配于兩邊處,避免因每片須裁切而造成成本增加。
7.設置誘發縫,将出現裂縫的可能控制在一定範圍内。
8.考慮縫、門洞等線條的對齊。
清水混凝土應用案例
預鑄清水混凝土:屏東演藝廳
屏東演藝廳外部的混凝土柱與梁都是工廠預制完成的。預鑄的優勢在于可以很好地控制混凝土的表面質感。預鑄闆現場吊裝會産生接縫,在設計時應事先考慮好接縫的位置。在這裡,柱子底部的固定尤為重要。
現澆清水混凝土:台灣實踐大學體育館與圖書大樓
清水混凝土天窗的光影變化給地下的國際會議廳穿廊帶來獨特的空間感受。清水混凝土建築在設計上有很多需要注意的細節。台灣多雨潮濕的氣候使清水混凝土牆面容易遭到污染,在窗台闆上加避水闆可以改善這一情況。明縫、螺栓的孔眼使清水混凝土在建築中得以突顯。
現澆清水混凝土柱:農禅寺
金剛經牆面由玻璃纖維混凝土制成,其上文字經由水刀處理。農禅寺中有很多清水混凝土圓柱,我們選用木模而不是鋼模來制作,以保證其不會因氣溫變化等原因引起孔縫漏漿,得到光滑表面。
現澆清水混凝土:羅東行政中心
在這個案子中,嘗試用漂流木、竹子等紋理制作模闆進行試灌,形成豐富的表面肌理。
文/周俊仁、姚仁喜
-------------------------------------------------
每日學習跬步千裡,豆丁施工與你同行!
關注微信号“豆丁施工”
或者“docinsg”(長按可複制)及時獲取行業最新資訊、幹貨知識、行業人脈。
,更多精彩资讯请关注tft每日頭條,我们将持续为您更新最新资讯!