1.普通混凝土
PC建筑往往采用比现浇建筑强度等级高一些的混凝土和钢筋。
我国行业标准《装配式混凝土结构技术规程》(JGJ 1—2014)要求“预制构件的混凝土强度等级不宜低于C30;预应力混凝土预制构件的强度等级不宜低于C40,且不应低于C30;现浇混凝土的强度等级不应低于C25”。PC建筑混凝土强度等级的起点比现浇混凝土建筑高了一个等级。日本目前PC建筑混凝土的强度等级最高已经用到C100以上。
混凝土强度等级高一些,对套筒在混凝土中的锚固有利;高强度等级混凝土与高强钢筋的应用可以减少钢筋数量,避免钢筋配置过密、套筒间距过小影响混凝土浇筑,这对梁柱结构体系建筑比较重要;高强度等级混凝土和钢筋对提高整个建筑的结构质量和耐久性有利。需要说明和强调的是:
(1)预制构件结合部位和叠合梁板的后浇筑混凝土,强度等级应当与预制构件的强度等级一样。
(2)不同强度等级结构件组合成一个构件时,如梁与柱结合的梁柱一体构件,柱与板结合的柱板一体构件,混凝土的强度等级应当按结构件设计的各自的强度等级制作。比如,一个梁柱结合的莲藕梁,梁的混凝土强度等级是C30,柱的混凝土强度等级是C50,就应当分别对梁、柱浇筑C30和C50混凝土。
(3)混凝土的力学性能指标和耐久性要求应符合现行国家标准《混凝土结构设计规范》(GB 50010—2010)的规定。
(4)PC构件混凝土配合比不宜照搬当地商品混凝土配合比。因为商品混凝土配合比考虑配送运输时间,往往延缓了初凝时间,PC构件在工厂制作,搅拌站就在车间旁,混凝土不需要缓凝。
2.轻质混凝土
轻质混凝土可以减轻构件重量和结构自重荷载。重量是PC拆分的制约因素。例如,开间较大或层高较高的墙板,常常由于重量太重,超出了工厂或工地起重能力而无法做成整间板,而采用轻质混凝土就可以做成整间板,轻质混凝土为PC建筑提供了便利性。
日本已经将轻质混凝土用于制作PC幕墙板,强度等级C30的轻质混凝土重力密度为17kN/m3,比普通混凝土减轻重量25%~30%。
轻质混凝土的“轻”主要靠用轻质骨料替代砂石实现。用于PC建筑的轻质混凝土的轻质骨料必须是憎水型的。目前国内已经有用憎水型陶粒配置的轻质混凝土,强度等级C30的轻质混凝土重力密度为17kN/m3,可用于PC建筑。
轻质混凝土有导热性能好的特点,用于外墙板或夹芯保温板的外叶板,可以减薄保温层厚度。当保温层厚度较薄时,也可以用轻质混凝土取代EPS保温层,详见第5章。(www.xing528.com)
轻质混凝土的力学物理性能应当符合有关混凝土国家标准的要求。
3.装饰混凝土
装饰混凝土是指具有装饰功能的水泥基材料,包括清水混凝土、彩色混凝土、彩色砂浆,装饰混凝土用于PC建筑表皮,包括直接裸露的柱梁构件、剪力墙外墙板、PC幕墙外挂墙板、夹芯保温构件的外叶板等。
(1)清水混凝土 清水混凝土其实就是原貌混凝土,表面不做任何饰面,忠实地反映模具的质感,模具光滑,它就光滑;模具是木质的,它就出现木纹质感;模具是粗糙的,它就粗糙。
清水混凝土与结构混凝土的配制原则上没有区别。但为实现建筑师对色彩、颜色均匀和质感柔和的要求,需选择色泽合意质量稳定的水泥和合适的骨料,并进行相应的配合比设计、试验。
(2)彩色混凝土和彩色砂浆 彩色混凝土和彩色砂浆一般用于PC构件表面装饰层,色彩靠颜料、彩色骨料和水泥实现,深颜色用普通水泥,浅颜色用白水泥。
彩色骨料包括彩色石子、花岗石彩砂、石英砂、白云石砂等。
露出混凝土中彩色骨料的办法有三种:
1)缓凝剂法。浇筑前在模具表面涂上缓凝剂,构件脱模后,表面尚未完全凝结,用水把表面水泥浆料冲去,露出骨料。
2)酸洗法。表面为彩色混凝土的构件脱模后,用稀释的盐酸涂刷构件表面,将表面水泥石中和掉,露出骨料。
3)喷砂法。表面为彩色混凝土的构件脱模后,用空气压力喷枪向表面喷打钢砂,打去表面水泥石,形成凸凹质感并露出骨料。
彩色混凝土和彩色砂浆配合比设计除需要保证颜色、质感、强度等建筑艺术功能要求和力学性能外,还应考虑与混凝土基层的结合性和变形协调,需要进行相应的试验。
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