金黃色的高大空心柱
仿古希臘式后現(xiàn)代主義的月白色門頭
磚灰色的希臘式山形墻
鐵紅色的齒形弧形墻
仿若一座希臘神殿坐落在校園的正中央
圖為華燈初上的越秀外國(guó)語(yǔ)學(xué)院圖書館外景
“清水混凝土”是國(guó)內(nèi)建筑領(lǐng)域少人涉足的一片神秘之地。雖然它與生俱來(lái)的厚重與清雅是一些現(xiàn)代建筑材料無(wú)法效仿和媲美的,但因施工難度大,可變因素多,又使其始終難以被國(guó)內(nèi)的業(yè)主和建筑師所采用,也就更鮮有成功的范例。
越秀外國(guó)語(yǔ)學(xué)院圖書館工程位于浙江越秀外國(guó)語(yǔ)學(xué)院鏡湖校區(qū)內(nèi),為框架剪力墻結(jié)構(gòu),地下一層,地上四層,總建筑面積18916平方米,總占地面積4768平方米,是校園內(nèi)的標(biāo)志性建筑。施工過(guò)程中,項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)攻堅(jiān)克難,創(chuàng)新融入多項(xiàng)施工工藝,運(yùn)用超大體量本色與彩色清水混凝土完美詮釋了設(shè)計(jì)理念,鑄就了國(guó)內(nèi)首個(gè)大體量彩色清水混凝土建筑的豐碑。
目前,國(guó)內(nèi)的清水混凝土建筑大多以灰色為主,少數(shù)彩色混凝土建筑也僅采用白色、紅色、黃色等不超過(guò)兩種顏色裝飾,如烏鎮(zhèn)的木心藝術(shù)博物館、內(nèi)蒙古正藍(lán)旗元上都遺址博物館、天津大學(xué)新校區(qū)室內(nèi)體育活動(dòng)中心和游泳館、江蘇淮安實(shí)聯(lián)化工廠水上建筑等。
彩色清水混凝土建筑在國(guó)內(nèi),甚至是世界上比較少見(jiàn)的原因在于,彩色混凝土的顏色很難調(diào)配,因?yàn)椴煌念伭蠒?huì)起不同的化學(xué)反應(yīng)。“添加研磨料的不同,添加步驟的不同,都會(huì)導(dǎo)致顏色千差萬(wàn)別,及彩色混凝土的強(qiáng)度不同。尤其是以普通灰水泥調(diào)配出黃顏色這種淺色混凝土更是難上加難?!?
為了達(dá)到設(shè)計(jì)效果,北京建工集團(tuán)三建公司項(xiàng)目部與北京建研院材料所開(kāi)展合作,聯(lián)合對(duì)兩種彩色清水混凝土配比進(jìn)行攻關(guān)。七八十種研磨料,經(jīng)過(guò)500多次試驗(yàn),最終適配出了具有高性能的彩色清水混凝土,完美演繹了設(shè)計(jì)意圖。
創(chuàng)造性地采用了紅、黃、灰、白四色現(xiàn)澆清水混凝土于一體的設(shè)計(jì),使整棟建筑與整體校園環(huán)境有機(jī)融合。
環(huán)繞中空大廳獨(dú)創(chuàng)了閱讀環(huán)廊,十米寬的環(huán)廊外側(cè)為鋸齒狀釉紅色現(xiàn)澆混凝土墻,內(nèi)側(cè)為磚灰色現(xiàn)澆混凝土墻,通過(guò)內(nèi)墻開(kāi)洞可使讀者進(jìn)入每層開(kāi)放式書架區(qū)域。其獨(dú)特的半開(kāi)放性設(shè)計(jì)更適合學(xué)生自主學(xué)習(xí),與傳統(tǒng)閱覽區(qū)形成互補(bǔ)。
中央閱覽大廳圓形屋頂鋼架構(gòu),創(chuàng)新采用了3組折線形實(shí)腹鋼梁設(shè)計(jì)。用現(xiàn)代化技術(shù),將數(shù)據(jù)、通訊、消防等進(jìn)行科學(xué)管理。注重圖書資料的集成管理、流通服務(wù)的自動(dòng)化、信息化。注重電源、網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)量的預(yù)留及信息節(jié)點(diǎn)、電源點(diǎn)的全覆蓋。
綜合采用了直膨式冷凝熱回收熱泵空調(diào)機(jī)組、變制冷劑流量多聯(lián)機(jī)系統(tǒng)、加熱交換新風(fēng)系統(tǒng),并結(jié)合屋頂上部電動(dòng)天窗,實(shí)現(xiàn)了報(bào)告廳、閱覽室等不同功能區(qū)域的制冷需求。并采用熱交換新風(fēng)機(jī),回收排風(fēng)能量,實(shí)現(xiàn)過(guò)渡季全新風(fēng)運(yùn)行,節(jié)能環(huán)保。
材料制備技術(shù):
1.普通灰水泥制備多彩淺色清水混凝土技術(shù)
采用鈦白、鐵紅、鐵黃等顏料及填料,與灰色普通硅酸鹽水泥、粉煤灰合理調(diào)配,制備出色彩穩(wěn)定的月白、釉紅、明黃、磚灰四色混凝土,實(shí)現(xiàn)了彩色混凝土配制技術(shù)的突破。
2.彩色混凝土耐久性、穩(wěn)定性控制技術(shù)
采用了自主研發(fā)的白色片狀高活性KP偏高嶺土礦物固色劑,不僅提高了新拌混凝土的工作性能,保證了彩色混凝土結(jié)構(gòu)和色彩穩(wěn)定性,還提升了混凝土的強(qiáng)度、密實(shí)性,為形成現(xiàn)澆施工、多色彩裝飾、結(jié)構(gòu)構(gòu)造為一體的建筑藝術(shù)混凝土工程的綜合解決方案奠定基礎(chǔ)。
施工工藝:
1.彩色清水混凝土的模板材料處理技術(shù)
創(chuàng)新設(shè)計(jì)了小折線齒狀弧形鋼模板。采用粗糙度50-100UM的噴砂處理,對(duì)模板拼縫進(jìn)行二次密封,保證彩色清水混凝土澆筑養(yǎng)護(hù)中不漏漿、不失水,硬化混凝土表面達(dá)到亞光效果,體現(xiàn)了混凝土內(nèi)在的色彩與質(zhì)感。
2.不同色彩混凝土界面拼接施工技術(shù)
設(shè)置禪縫、留置明縫、合理調(diào)整施工順序,解決了不同顏色清水混凝土界面相交、相貫處串色的難題,實(shí)現(xiàn)了不同色彩清水混凝土對(duì)接處顏色分明,棱角清晰,過(guò)渡自然的效果。
3.失蠟法施工技術(shù)
借鑒青銅器鑄造古法——失蠟法,并加以改良,通過(guò)蠟鑄造型、脫蠟成型技術(shù),實(shí)現(xiàn)了復(fù)雜筆畫字體陰刻于清水混凝土一次澆筑完成,為清水混凝土精準(zhǔn)造型施工創(chuàng)出一條新路。
4.雙面齒形現(xiàn)澆弧形夾心保溫墻一次成型施工技術(shù)
將石墨聚乙烯聚苯板內(nèi)置于墻體結(jié)構(gòu)層與構(gòu)造層之間,混凝土一次澆筑,實(shí)現(xiàn)雙面彩色清水混凝土的效果,達(dá)到了節(jié)能環(huán)保的效果。
5.彩色混凝土螺栓孔防失水控制技術(shù)
自主設(shè)計(jì)并開(kāi)模注塑了瓶塞式尼龍堵頭與可嵌套的彈性橡膠工裝體系,避免了螺栓孔失水造成清水混凝土表面變色,保障了混凝土表面光滑平整,顏色均勻一致。
6.清水混凝土水性透明保護(hù)劑的配制與應(yīng)用技術(shù)
自主研發(fā)了適用于彩色清水混凝土的水性透明保護(hù)劑,包括底涂、中涂和面涂三道。
底涂可滲入混凝土內(nèi)部增強(qiáng)粘結(jié)力;中涂使混凝土顏色充分顯現(xiàn),又能提高表面亞光效果;面涂使混凝土表面形成“荷葉效應(yīng)”,達(dá)到長(zhǎng)期發(fā)水效果。
涂刷保護(hù)劑可使彩色混凝土顏色自然顯現(xiàn),又增強(qiáng)了耐久性、抗裂性,防止后期表面龜裂,達(dá)到長(zhǎng)期裝飾效果。
7.清水混凝土抗裂保護(hù)施工技術(shù)
采用直徑Ф8鋼筋作為抗裂鋼筋,與自行設(shè)計(jì)生產(chǎn)的同直徑十字卡扣式四小柱尼龍墊塊共同工作,通過(guò)卡扣固定、扎絲加固,避免了由于清水混凝土無(wú)飾面層碳化快、保護(hù)層較普通混凝土厚而造成的表面易開(kāi)裂的問(wèn)題。
此方法操作簡(jiǎn)單、施工可控、持續(xù)抗裂效果顯著,保證了清水混凝土飾面的長(zhǎng)期效果。
它榮獲了浙江省建筑業(yè)新技術(shù)應(yīng)用示范工程,國(guó)家級(jí)工法1項(xiàng)、發(fā)明專利3項(xiàng)、實(shí)用新型專利7項(xiàng)。
就在它竣工投入使用的當(dāng)口,收獲了來(lái)自北京的成績(jī)報(bào)告單。
6月6日,北京市住建委主持召開(kāi)的“現(xiàn)澆結(jié)構(gòu)多色彩建筑混凝土制備與建造關(guān)鍵技術(shù)研究”科技成果鑒定會(huì)認(rèn)為:
該成果在彩色混凝土制備及建造方面有重大創(chuàng)新,達(dá)到了國(guó)際領(lǐng)先水平。