木纹混凝土装饰挂板施工技术研究

张爱军,张国辉,刘宗武,王启玲,刘诚诚

【摘要】木纹混凝土装饰挂板是采用预制方式，利用碳化木模板拓印功能，生产的一种新型装饰产品。本文结合工程实例讨论了木纹混凝土装饰挂板的工艺流程、原材料要求以及施工关键技术。

【关键词】

木纹混凝土 碳化木 装饰挂板 拓印

一、引言

随着社会的快速发展，人们追求美学的观念也在不断变化，清水混凝土建筑得到众多建筑师的广泛认可，各地区建立起清水混凝土的标志性建筑，行业内已形成清水混凝土的成套技术成果。在此基础上，混凝土表面纹理的简单变化已经满足不了人们不断提升的审美要求，特别是采用天然木纹拓印而成形的木纹装饰混凝土已成为设计中的另一种美学。

木纹混凝土装饰挂板是采用预制方式，在构件生产厂内进行生产的装饰挂板，其主要用于各种公共与民用建筑内外墙的装修。木纹混凝土装饰挂板是利用木纹来装饰混凝土的表面，它与清水混凝土的不同之处在于，在赋予混凝土表面纹路的同时，还给予混凝土木材肤色。

木纹混凝土装饰挂板属于绿色生态产品，因构件表面不需要进一步装饰，舍去了涂料、饰面材料等很多化工产品，而且其纹理一次成型，无需剔凿修补和抹灰饰面工序，减少了施工现场建筑垃圾的产生。

二、工程概况

（一）项目概况

黄河国家博物馆位于郑州市惠济区，属于特大型博物馆，占地约135亩，总建筑面积约10.2万平方米，建筑高度约40米，项目总投资约17.73亿元。地下一层，地上三层，局部四层。基础形式为混凝土钻孔灌注桩基础+筏板。主体结构为钢筋混凝土框架-剪力墙结构体系。本工程工期紧、体量大、涉及专业多、品牌要求高、结构复杂、技术难度高，质量目标未“鲁班奖”工程。

本技术以郑州市黄河国家博物馆项目为基础，由中建科技（济南）有限公司研发完成，形成一套成熟的木纹装饰混凝土挂板生产技术。

（二）技术难点

木纹混凝土装饰挂板混凝土配合比时，除了要考虑满足要求的强度和耐久性外，更应着重考虑木纹装饰混凝土拌合物的和易性、气泡情况、浇注时的坍落度以及硬化后混凝土“肤色”的均匀性问题。不仅要求同一块构件的色泽均匀美观，而且前后两次施工的混凝土也要保证色泽一致。

为保证木纹纹理清晰自然，需选择一种合适的木纹模板，利用现浇混凝土的拓印特性，将模板内侧木材细腻的纹路肌理完整拓印在混凝土表面。为了让建筑有一种木材搭建的感觉，需要将木纹模板参差不齐安装，同时保证模板易拆，构件边角不破损。

因木纹混凝土装饰挂板仅承担装饰作用，挂板厚度在满足自身构件强度及安装要求的前提下，越薄越好，整体质量越低越好，构件内部钢筋排布及挂点设置需进行受力计算。

三、施工要点

（一）施工工艺流程

木纹混凝土装饰挂板的施工工艺与普通混凝土预制构件并无大的差别，只是在模板制作和安装方面有些差别而已，具体流程如下图所示：

（二）深化设计

如果对所有装饰面进行排版深化出图，将耗费技术人员大量的精力，且增加构件生产难度及现场安装成本。通过与设计方沟通，确定采用800mm×1500mm的标准模块及相配套的非标模块进行组拼。利用Revit三维软件建立外立面模型，根据模型，确保装饰面排版美观无瑕疵，以达到外立面整体效果，减少技术人员精力投入，且节省了生产组拼时的人工、机械消耗。

（三）拼装底模

为提高模板拼装效率和减少拆模吊装翻转时对构件边角造成破坏，选用铝合金模板拼装盒子作为底模，盒子长1500mm宽800mm高100mm，盒子侧模仅在四角拼接，减少侧面不必要拼缝。每次使用前，在铝合金模板表面及侧边涂刷巴斯夫乳白色水性脱模剂，减少混凝土对底模污染，提高生产质量及周转效率。为方便塑木模板的安装，底模拼装是需预留长边一侧模板，待内侧塑木模板安装完成后再安装。

（四）塑木拼接

根据设计排版情况，准备好相应尺寸的碳化木及塑料模板，塑料模板有15mm、25mm两种不同厚度。混凝土凝固后为刚性材料，为保证边角不被破坏，凹陷处模板容易拆除，采用两种解决方式。

方式一：碳化木模板切斜口，选用宽度大于100mm的碳化木模板，采用超窄锯片以45度斜角进行切割，切割完成后，对斜口模板进行编号，防止材料混乱造成木纹纹理不对应情况。将切割后模板进行对接，通过修整直角边保证闭合后宽度为100mm。在木模板两端及斜口拼缝处粘贴海绵条，海绵胶条厚度不易过厚，以1～2 mm为宜。

方式二：在木模板两侧粘贴海绵胶条，将碳化木模板切割成96mm宽，在木板边两侧及底部粘贴海绵胶条，海绵胶条厚度2mm。

为保证碳化木与塑料模板的整体性，木模板与塑料模板采用海绵胶条粘贴后，在模板四周采用胶带密封。

（五）组模

根据设计排版方式，依次安装塑木模板，安装过程中避免出现模板翘曲，与底模不贴合情况，最后安装铝模侧模。

（六）堵缝

模板组模后，因尺寸误差，模板间存在拼缝，为防止漏浆出现石子裸露现象，需要采用密封胶进行堵缝。选择有丰富打胶经验的工人，胶枪枪头选择最小尺寸，打胶过程尽量连续，胶缝饱满均匀，对饱满外溢的胶完毕后马上用抹布擦掉。胶缝眼观要有明显的凹圆，圆边与模板粘贴严密。

（七）刷清漆

在模板表面及侧边涂刷清漆，防止出现麻面现象。刷漆要求均匀一致，接茬整齐，无露底、流坠情况，采用勤沾短刷的原则。

（八）刷脱模剂

脱模剂的施工采用羊毛刷进行刷涂，涂层应薄而均匀，大面、小面及阴角均无漏刷。涂刷之后用洁净的干毛巾进行擦拭，直至表面没有流动状脱模剂为止。

（九）钢筋绑扎

为了避免钢筋绑扎处的铁丝多余部分露出混凝土表面锈蚀后影响美观，规定绑扎钢筋的铁丝多余部分均要使用尖嘴钳剪掉。根据后期安装需求，预埋内丝套筒吊点。通过吊点上部螺栓，调节钢筋网片高度。

（十）混凝土配制

设计木纹装饰混凝土配合比时，除了要考虑满足要求的强度和耐久性外，更应着重考虑木纹装饰混凝土拌合物的和易性、气泡情况、浇注时的坍落度以及硬化后混凝土“肤色”的均匀性问题。

（1）砂子采用洗干净的中砂河砂，石子采用干净的5-10级配碎石，砂石不得含有泥块，以防在混凝土表面形成孔洞。

（2）木纹混凝土强度等级采用C50，另外在配合比中增加水泥的使用量，这样更能增加木纹的质感。

（3）在混凝土的配合比中加减水剂和引气剂，这样有利于减少混凝土表面气泡。

（4）充分拌和混凝土原材料，防止有结块对混凝土表面产生影响。

（5）为保证混凝土质量，从混凝土搅拌完成到浇筑，应控制在60分钟以内。

（十一）混凝土浇筑

（1）浇筑时分层下料、分层振动，每层混凝土浇筑厚度严格控制在10mm以内，自由下料高度不得超过1m。

（2）在混凝土振捣时，安排2名工人，手持橡皮锤，对铝合金模板侧边进行辅助振动。

（3）合理安排调度，保证同块构件混凝土连续浇筑。混凝土的输送时间控制在20分钟内，以免坍落度损失过大，影响混凝土的和易性。

（4）混凝土浇筑前，对钢筋保护层进行检查，混凝土浇筑时，不碰撞各种埋件，不振捣模板、钢筋等，以防止造成钢筋、模板破坏。

（十二）拆模

木纹混凝土拆模时，首先拆除吊点连接螺栓及铝合金模板侧模，对构件进行整体翻转。木纹混凝土拆模时棱角较多，塑模模板拆除时应先拆除仅有木模板的部分，再拆除15mm厚塑料模板部分，最后拆除25mm厚塑料模板部分。拆除时应在撬棍后方垫设方木，撬棍着力在塑模模板接缝处，避免与混凝土接触造成损坏。模板拆除完毕后，及时清理表面残渣，分批次存放，以备周转。

（十三）养护

木纹混凝土拆模后应立即覆盖薄膜养护，严禁对混凝土展示面进行洒水养护，对同一装饰范围内的构件应采用相同的养护措施。养护时注意不得对混凝土表面造成污染。

四、结语

纹混凝土体现木材的自然纹理，国内没有相关较深层次的指导文献，为了达到视觉效果和设计目的，对于施工来说无疑是一种挑战。木纹混凝土装饰挂板施工工法是一项系统性很强的技术，其中涉及的模板设计、模板加工与处理、钢筋捆扎、模板安装、颜料的选择与掺量确定、混凝土原材料的选择和配合比的确定、脱模剂的选择及涂刷、混凝土浇注和振捣以及养护等每一个工序都至关重要。木纹装饰混凝土外露面的弊端及结构的外观质量，不仅展示了整个工程的内在质量，而且也体现了一个企业的管理水平。

采用木纹混凝土装饰挂板施工技术，施工便利、安全可靠，质量有保障，大大降低了深化人员的工作量及现场拼装人员的工作量。该方法为以后木纹混凝土结构施工提供了可靠的施工依据，社会效益明显。

【参考文献】

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（3）董超颖，杨旭，孙广荣，孙振平.木纹装饰混凝土工艺、材料及施工关键技术[J].混凝土世界，2014.

（4）雒加岩.清水木纹混凝土施工工艺[J].建筑施工，2018.

（5）林乐政，涂进笔.艺术木纹清水混凝土饰面施工技术探讨[J].建筑技艺，2019.

（6）刘星雨.高温热处理木材的性能及分类方法探索[D].中国林业科学研究院.2010.

【作者简介】

张国辉，绿色建筑发展公司，工程师，地址：山东省济南市章丘区龙山街道潘王路23881号中国建筑绿色产业园（济南）。电话：[phone]，电子邮箱：[e-mail]