廈門地區(qū)關(guān)于鋁模施工中的構(gòu)件表觀質(zhì)量改進(jìn)措施

林文

鋁合金模板混凝土作為快拆體系，現(xiàn)常用于住宅類的建筑工程中，因其反復(fù)利用率高、拆?？斓葍?yōu)點(diǎn)迅速地替代了傳統(tǒng)木模板。但隨著鋁模的普及推廣，我們發(fā)現(xiàn)，采用鋁模成型的混凝土容易出現(xiàn)表面強(qiáng)度低、泛白以及氣孔等問題。因此，本文將對鋁合金模板和傳統(tǒng)木模板進(jìn)行對比，從材料特性及施工工藝入手，提出適用于本地區(qū)鋁?；炷恋谋碛^質(zhì)量提升措施，從而保證實(shí)際工程中的施工質(zhì)量。

一、鋁合金模板的使用現(xiàn)狀

1. 鋁合金模板的發(fā)展概述

鋁合金模板是國內(nèi)近幾年新實(shí)行的一種模板施工技術(shù)，主要在一些大型房地產(chǎn)項(xiàng)目中應(yīng)用并逐漸普及。隨著我國建筑節(jié)能與綠色發(fā)展的持續(xù)推廣，國家及各地方政府陸續(xù)推出新政，鼓勵(lì)在大型建筑施工中使用鋁模板，以加快工程建設(shè)，促進(jìn)建筑行業(yè)的轉(zhuǎn)型升級。根據(jù)中國基建物資租賃承包協(xié)會(huì)編寫的《2021年上半年中國建筑鋁合金模板行業(yè)發(fā)展報(bào)告》顯示，截至2021年6月底，我國建筑用鋁合金模板市場保有量已達(dá)6850萬平方米，全國發(fā)展水平較好，華東、華中等地區(qū)的鋁模板市場較為景氣。并且報(bào)告指出，建筑鋁合金模板的發(fā)展要以持續(xù)綠色、高質(zhì)量發(fā)展為導(dǎo)向，加速推動(dòng)體系的標(biāo)準(zhǔn)化建立。

2. 鋁合金模板的優(yōu)點(diǎn)

與傳統(tǒng)木模板不同，鋁模合金板具有節(jié)能減排、高周轉(zhuǎn)、高精度和可循環(huán)利用等綜合優(yōu)勢。鋁合金模板是在工程施工圖紙的基礎(chǔ)上進(jìn)一步設(shè)計(jì)加工而成的預(yù)制模板，因此在施工時(shí)通過定位安裝可以有效提高構(gòu)件的連接準(zhǔn)確性；鋁模板也克服了部分傳統(tǒng)木模板的質(zhì)量通病，如明顯減少豎向構(gòu)件錯(cuò)位的問題，墻體立面的平整度更好，提升施工進(jìn)度等。

目前在我們國家，鋁合金模板在大型房地產(chǎn)開發(fā)的項(xiàng)目使用較為廣泛，通常用于高層建筑施工中，這與工程的建筑設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)化、建設(shè)規(guī)模大、模板需要多次周轉(zhuǎn)等特點(diǎn)聯(lián)系較為緊密，通過采用鋁模施工，可以有效降低模板的使用成本、保證施工的進(jìn)度。

3. 鋁合金模板的缺點(diǎn)

實(shí)際使用過程中發(fā)現(xiàn)，采用鋁模成型混凝土構(gòu)件容易出現(xiàn)表面質(zhì)量問題。主要有以下幾種情況：

（1）混凝土構(gòu)件表層容易出現(xiàn)泛白，采用不同強(qiáng)度等級的混凝土澆筑后，構(gòu)件間界線較為模糊，不能直觀判斷是否存在高低混凝土混澆的現(xiàn)象；

（2）采用鋁模成型的混凝土構(gòu)件表觀更易出現(xiàn)質(zhì)量缺陷，如氣孔、麻面，個(gè)別處會(huì)出現(xiàn)較大孔洞，在傳統(tǒng)木模板中基本不會(huì)出現(xiàn)此類現(xiàn)象。

（3）構(gòu)件表面回彈強(qiáng)度偏低，泛白和氣孔現(xiàn)象都會(huì)降低構(gòu)件面層的強(qiáng)度和密實(shí)度，進(jìn)而影響到構(gòu)件的表面硬度和耐久性。

1)低密度負(fù)荷區(qū)10 kV線路的最大供電半徑受到負(fù)荷分布狀況的顯著影響，居民負(fù)荷越集中于線路的末端，最大供電半徑越小。

二、鋁模與木模構(gòu)件表面質(zhì)量差異的對比分析

針對鋁模和木模成型混凝土構(gòu)件的表觀性能差異，從兩種模板的材質(zhì)特性、加工工藝和養(yǎng)護(hù)制度幾方面進(jìn)行探究分析。

1. 模板材料特性方面

木模板和鋁模板本身的材料特性差異較大。鋁模板吸水性差、導(dǎo)熱快，木模板則反之。因鋁模板具有良好的氣密性與耐水性，會(huì)使除混凝土水化反應(yīng)所需的水分外，其他富余水份匯集在模板表面，導(dǎo)致構(gòu)件表面強(qiáng)度明顯低于內(nèi)部強(qiáng)度。并且構(gòu)件澆筑振搗時(shí)溢出的微小氣泡無法排出，從而導(dǎo)致混凝土表面泛白以及出現(xiàn)大量氣孔。除此以外，鋁模板導(dǎo)熱快，構(gòu)件表面易產(chǎn)生內(nèi)外溫差，引發(fā)混凝土結(jié)構(gòu)收縮。這幾個(gè)因素使得混凝土結(jié)構(gòu)受到影響，從而使得鋁?；炷翉?qiáng)度偏低。

2. 加工工藝方面

由于金屬鋁具有不耐堿性，如果表面未經(jīng)處理，會(huì)與混凝土中的堿發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，產(chǎn)生大量氣泡，而鋁模板接縫較為密實(shí)，氣泡難以排出，最終會(huì)造成構(gòu)件表面麻面、多孔，影響產(chǎn)品質(zhì)量。

3. 混凝土養(yǎng)護(hù)方面

工地在使用鋁模板澆筑混凝土?xí)r，拆模時(shí)間相比木模板明顯縮短。此時(shí)養(yǎng)護(hù)制度不到位，就會(huì)引起構(gòu)件表面失水、粉化等現(xiàn)象。同時(shí)，由于拆模時(shí)間較早，混凝土表面水分散失快，同時(shí)拆模后混凝土表面溫度急劇下降，會(huì)影響到構(gòu)件內(nèi)部的水化速度，導(dǎo)致混凝土早期回彈強(qiáng)度顯著降低。

三、鋁模構(gòu)件表面質(zhì)量的控制措施

1. 混凝土配合比與原材料

（1）原材料選擇

基于工程建設(shè)的要求，應(yīng)對原材料的質(zhì)量和相關(guān)指標(biāo)進(jìn)行嚴(yán)格比選。水泥建議使用標(biāo)號為PO42.5，并且測試后28d強(qiáng)度穩(wěn)定且不低于50.0MPa。盡可能選擇具有高消泡、低引氣功能的外加劑，在滿足施工性能的前提下盡量降低混凝土含氣量。嚴(yán)格控制砂石骨料的含泥量，優(yōu)先選用級配良好，粒型較優(yōu)的石子。

（2）配合比設(shè)計(jì)

①提高配制強(qiáng)度

②改善拌合物施工性能

在保證施工性能的前提下，盡可能降低混凝土入模澆筑時(shí)的坍落度。同時(shí)適當(dāng)調(diào)整砂率，確?；炷涟韬衔锏暮鸵仔约罢尘坌詽M足要求。

2. 鋁模施工工藝的改進(jìn)

（1）脫模劑的選擇

選擇鋁模專用的水性脫模劑，鋁模表面均勻涂刷脫模劑后，平放、靜置2～3小時(shí)，使脫模劑均勻成膜，防止鋁模板與混凝土發(fā)生反應(yīng)。

（2）模板處理

使用前應(yīng)預(yù)先對鋁模板進(jìn)行表面處理，將水泥漿涂抹在模板表面，使其充分反應(yīng)后再使用。也可噴涂高分子防護(hù)層。

此外，可以在模板上開設(shè)透氣孔，便于氣泡從表面排出，減少氣孔和麻面的產(chǎn)生。孔徑大小應(yīng)嚴(yán)格控制，避免漏漿。

（3）混凝土澆筑

施工時(shí)，嚴(yán)禁在施工現(xiàn)場隨意加水改變原有配比。控制混凝土入模坍落度符合要求，在澆筑過程中加強(qiáng)振搗，有序插搗，不漏振，不過振，盡量將多余的氣體排出；必要時(shí)可采用分層澆筑的方式。

（4）拆模與養(yǎng)護(hù)

嚴(yán)格控制拆模時(shí)間，避免拆模時(shí)間不當(dāng)引起的質(zhì)量問題。拆模后應(yīng)加強(qiáng)混凝土構(gòu)件表面的雜物清理工作。鋁模拆除之后，立即采用噴水或覆膜方式進(jìn)行養(yǎng)護(hù)，可以有效避免后期出現(xiàn)粉化和開裂等問題。

四、鋁模工藝推廣過程中的思考

（1）廈門地區(qū)的攪拌站大多數(shù)采用提高混凝土配制強(qiáng)度的方式，來減少鋁?；貜椫灯偷膯栴}，但是根據(jù)實(shí)體構(gòu)件的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)（圖1—圖3），混凝土抗壓強(qiáng)度提高值與回彈強(qiáng)度提高值并不呈線性關(guān)系，表面強(qiáng)度的增長遠(yuǎn)低于抗壓強(qiáng)度的增長。因此只是局限地提高混凝土的配置強(qiáng)度對混凝土裂縫控制及耐久性也會(huì)帶來不利影響，也會(huì)造成攪拌站的成本負(fù)擔(dān)。

圖1 C30混凝土回彈強(qiáng)度與抗壓強(qiáng)度增長關(guān)系

圖2 C40混凝土回彈強(qiáng)度與抗壓強(qiáng)度增長關(guān)系

圖3 C50混凝土回彈強(qiáng)度與抗壓強(qiáng)度增長關(guān)系

（2）混凝土構(gòu)件表面回彈強(qiáng)度很大程度上依賴于構(gòu)件早期的養(yǎng)護(hù)情況，采用不同的養(yǎng)護(hù)方式（養(yǎng)護(hù)劑、薄膜、澆水和自然養(yǎng)護(hù)），同一構(gòu)件的回彈強(qiáng)度差值可達(dá)10MPa以上，見圖4。然而目前情況是，混凝土拆模后的養(yǎng)護(hù)往往并沒有得到足夠的重視和有效的監(jiān)管。

圖4 不同養(yǎng)護(hù)方式下C50混凝土表面回彈強(qiáng)度對比

（3）有關(guān)回彈法檢測的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)及研究大部分都是基于傳統(tǒng)木模板成型的混凝土開展的研究。由于鋁模材料本身的特性，現(xiàn)代測強(qiáng)曲線下鋁?；炷粱貜棌?qiáng)度與取芯抗壓強(qiáng)度差值更加明顯，如圖5所示。因此，現(xiàn)用標(biāo)準(zhǔn)下的回彈法對于鋁?；炷恋倪m用性問題還需要進(jìn)一步的研究。

圖5 C50鋁?；炷僚c木?；炷恋谋砻鎻?qiáng)度與取芯抗壓強(qiáng)度對比

五、總結(jié)

（1）由于鋁模本身具有密閉性好、導(dǎo)熱快以及易與混凝土發(fā)生反應(yīng)的特性，并且屬于快拆體系，使得鋁模混凝土構(gòu)件容易出現(xiàn)表觀質(zhì)量缺陷。

（2）采用控制原材料、優(yōu)化配合比的方式使混凝土穩(wěn)定性得到提升，同時(shí)針對上述特性，改進(jìn)施工工藝，如：選用專用脫模劑、模板預(yù)處理、澆筑工藝嚴(yán)格要求以及養(yǎng)護(hù)制度更新等方式，都能有效改善鋁?；炷翗?gòu)件的表觀質(zhì)量。

（3）根據(jù)過往工程的相關(guān)數(shù)據(jù)，構(gòu)件脫模后的養(yǎng)護(hù)情況應(yīng)愈加引起重視。尤其是鋁模成型的混凝土，其表面回彈強(qiáng)度與實(shí)際抗壓強(qiáng)度有較大差距。同時(shí)，針對鋁模混凝土的回彈法適用性問題仍需進(jìn)一步研究。