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摘 要：文章基于低碳经济的视角,对新型透水模板试验研究进行了分析,指出自制的透水模板与同类进口产品相比,具有物美价廉的特点,应进一步研制与开发、替代进口产品,从而取得良好的社会及经济效益.
关 键 词：低碳经济混凝土浇筑透水模板可持续发展
中图分类号：F285文献标识码：A
文章编号：1004-4914（2013）02-283-02
一、选题背景
1.混凝土浇筑的特点.混凝土有着复杂的组成,组成混凝土的物质包括胶凝材料、水、粗细骨料及外加剂等多种物质,还有在搅拌浇筑过程中混入的空气.这些物质的状态包括液态、固态乃至我们不希望看到的气态.众多复杂的物质和物质状态意味着影响混凝土性质的因素很多,在这众多因素中,对混凝土性质起决定作用的是胶凝材料和水.而本课题研究的透水模板正是通过改变混凝土拌和物中水的含量来改变混凝土的性质.（1）新拌混凝土中的空气和水.在拌制混凝土的时候,为了获得必要的流动性,常加入较多的水（约占水泥重量的40%～70%）.而水泥水化时所需的结合水一般只占水泥重量的23%左右.多余的水留在混凝土固结完成后留在固体中形成孔洞,这些孔洞对混凝土的强度起着不利的作用.现代混凝土的理论与实践研究表明,混凝土强度的减弱主要是由这部分自由水造成的.
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同时在搅拌混凝土的过程中,不可避免地带入一些空气.而凝固在混凝土中的空气将直接形成孔洞,削弱混凝土的质量.与自由水相比,空气对混凝土的施工过程没有什么好处.（2）游离水和气孔对混凝土质量的危害.通常游离水和空气会在硬化后的混凝土中形成空隙等缺陷,由于现有模板材料大多是亲水的,自由水和空气容易在模板表面富集,非常容易在混凝土表面形成这些缺陷.这样不但会给混凝土的表面质量带来直接的影响,更为严重的是这些缺陷会形成深入混凝土内部通道,给混凝土的耐久性带来极坏的影响.
这种缺陷逐渐成为混凝土施工过程中很难避免的通病,因为其由材料特性所引起,并非可以简单地通过改进施工工法所消除.
2.混凝土耐久性与抗渗性.（1）混凝土的耐久性.随着时间的推移,任何材料的物理力学性能都将收到环境因素的作用而发生改变,致使继续使用材料将不安全或者不经济,此时可以认为材料达到其使用寿命.耐久性好的材料,抵抗环境破坏因素的能力强,材料的使用寿命就长,反之就短.
影响混凝土耐久性的因素可分为物理作用和化学作用两类.物理作用主要包括表面磨蚀、冻融及孔隙中盐类结晶压力引起的膨胀开裂等.化学作用则指酸溶液使水泥浆滤析、硫酸盐侵蚀、碱骨料反应、混凝土结构中钢筋腐蚀等.其中钢筋腐蚀的主要形式是电化学反应.
混凝土中的孔隙和水分是影响混凝土耐久性的两个重要因素.侵蚀性介质只有通过孔隙向内部渗透,才能对混凝土产生侵蚀作用.而几乎所有的化学侵蚀都需要水做媒体.
除了水泥浆中存在水和孔隙外,骨料与水泥浆之间的界面和骨料本身也存在孔隙和水.受骨料形状、级配、骨料含量等因素的影响,骨料、骨料与水泥浆之
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而富集在模板表面的水和孔隙将主要由模板及脱模剂的性质所决定,这部分水和空气由于是直接影响混凝土外表面质量,对混凝土的耐久性有着至关重要的影响.（2）混凝土的抗渗性.混凝土的渗透性,指液体流过混凝土的流畅性.混凝土的抗渗性指混凝土抵抗压力水的渗透性.显然,混凝土阻碍液体向其内部流动的能力越强,混凝土的抗渗性就越好.混凝土的耐久性,与水和其他有害化学液体流入其内部的数量、范围有关,因此抗渗性能好的混凝土,其耐久性就高.
混凝土的水灰比越大,水化程度越低,水泥浆体中的毛细孔率越高,水泥浆体含有较多的大孔和连通性良好的孔,混凝土的渗透性就越大.在相同的水灰比下,水化程度越低,混凝土中未水化物及毛细管越大,孔隙率越大.水化程度随混凝土龄期的增长而提高,混凝土的密实性也相应提高.在相同水化程度下,水灰比越大,混凝土的孔隙率越高.（3）空气和游离水对混凝土抗渗性和耐久性的影响.从混凝土发生耐久性损失的原理我们可以看到,混凝土的抗渗性能是一个起主要决定作用的因素,可以从下面一个著名的描述混凝土耐久性损失的图中看到这一因素的重要性.
只有水、环境中的有害因素和混凝土本身一起发生作用才会导致混凝土发生耐久性损失.
混凝土拌和物中含有的游离水和空气则是影响混凝土抗渗性的重要因素,通过以上两个逻辑关系,我们可以看到混凝土拌和物中的游离水和空气是影响混凝土耐久性的重要原因.
3.透水模板应用的意义.（1）使用普通模板浇筑的混凝土.用普通模板浇注混凝土时,由于模板本身有被水浸润的性质,当进行振捣压实操作工序时,新拌混凝土中含有的过量的水分和空气就往模板移动,并在模板内侧聚集.这样表层混凝土就有较高的水灰比.当混凝土硬化后,混凝土的表面强度一般会降低一些,而且表面水分的蒸发会造成在混凝土表面形成蜂窝、孔洞,影响美观.更为重要的是,形成了这些缺陷以后,混凝土表面密实度的降低,会大大影响混凝土的耐久性,进而影响结构的使用寿命,同时也增加了结构的维护费用.（2）使用透水模板浇筑的混凝土.与传统模板的比较,透水模板的特点在于,它能通过一层过滤层把聚积在模板内侧的多余水分和空气排出,同时留住了水泥颗粒.这样就降低了表层混凝土的水灰比,形成坚硬密实的混凝土表层.
透水模板的这个作用可以消除使用普通模板浇筑混凝土产生蜂窝麻面的通病,浇筑出的混凝土光洁密实.
由于使用透水模板不但可以消除混凝土表面的孔隙,而且使得这层混凝土强度提高.这样既提高了混凝土的表面质量,又提高了耐久性,为混凝土抵抗环境侵蚀提供了一道防线.
透水模板在施工工期上也有良好的影响,由于其浇筑混凝土表面水灰比降低,强度发展比较快,使得模板周转时间缩短.4.清水混凝土的使用现状.清水混凝土的表面质量有很强的未知性,在拆模之前谁也不知道是否有缺陷存在,即使对于最有经验的工程师来说也不知道具体的浇筑情况会是怎样.然而对于清水混凝土来说,失败是不允许的,无论多高明的修补,都会留下很难看的痕迹,甚至直接影响建筑的效果.
另外,混凝土不像钢材、玻璃等质感单纯而明确的材料,它最终的效果取决于材料调配、细部设计,模板的选择、安装、拆除,混凝土的拌制、浇筑、养护等多种因素,也可以说是一种工艺技术.设计者不能只是在图面里标注或指定,在现有的施工技术条件下必须根据自己的设计意图,从材料的选定与调配、模板的选择与安装、混凝土的浇筑与养护等等,事必躬亲,并与施工人员密切配合,才能达到理想的效果.这些要求对于中国建筑师的职能来说超出了很多.
按现有的施工技术条件,要保证清水混凝土的尽量良好的质量必须有一套繁琐的工序与技术组成.
二、透水模板的应用方向
透水模板可以用于环境恶劣的地方,并且适用对混凝土结构耐久性有较
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