1. 研究目的与意义
中国经济多年来持续、稳定的高速发展创造了世界最大的建筑和景观市场,也为混凝土行业带来了难得的发展机遇,混凝土年产量多年来稳居世界第一,混凝土基础理论研究和工程实用技术都取到了长足进展。当前,我国实施经济社会可持续发展战略,对建筑和景观业的发展提出了节能省地、绿色环保的要求,混凝土行业对结构耐久性的要求越来越高,绿色高性能混凝土得到越来越多的重视和发展。同时,目前我国城市建设陷入千城一面的局面,城市建设高度类同化,解决这一问题,既有赖于景观设计理念、景观设计造型及景观使用功能等方面的创新和发展,又依靠于景观材料的革新和突破。混凝土作为中国乃至世界范围内最重要的景观材料之一必将起到至关重要的作用,其中装饰混凝土在近年来已得到越来越多的应用和关注,而且有专家预计在未来5~10年中装饰混凝土使用量将提高3~5倍,成为混凝土材料中一个重要的分类。
在人们的印象中,混凝土是一种灰冷、僵硬、粗糙的材料,长期以来,很多人都认为混凝土只适合应用结构或墙面、地面,但当采用混凝土制作的北京国家大剧院音乐厅的波浪型吊顶被世人所接受、北京奥林匹克友谊林雕塑揭幕的瞬间,人们开始不再对混凝土的应用限定范围,逐渐将混凝土与艺术联系起来,因为人们看到从混凝土中脱胎而来的清水混凝土完全是一种极具想象力的装饰材料,它可以把景观设计师和雕塑家任意想象的各种艺术形象变为现实,让景观设计效果不再局限于材料的限制,使装饰艺术发展到一个更高的层次。比如墙面浮雕、艺术壁画、门面装饰、立体雕塑、景观造型等等,只要是建筑师和雕塑家能想像得到的形态,都可以用装饰混凝土来进行艺术再创造。而且装饰混凝土在色彩上也发生了很大改变,可以根据艺术家的创作需求来选择色彩,就连材质也发生了根本变化,已从简单的水泥、砂、石演变成添加各种聚合物、钢纤维、矿物纤维、植物纤维、高分子纤维等材料增加强度和韧性,塑造形式也由以往的平面装饰开始走向立体化。清水混凝土不但能张扬建筑师与雕塑家个人的爱好与特质,同时也能反映时代的精神风貌,并符合节能环保、可持续发展的要求。
2. 国内外研究现状分析
清水混凝土产生于20世纪20年代,随着混凝土广泛应用于景观施工领域,景观师们逐渐把目光从混凝土作为一种结构材料转移到材料本身所拥有的质感上,开始用混凝土与生俱来的装饰性特征来表达建筑传递出的情感。此时多为国际主义风格。到20世纪6o年代,越来越多的清水混凝土出现在欧洲,北美州等发达国家。到了80年代,一批新起的建筑景观师延续了国际主义风格,强调高技术、强调建筑景观结构的科学技术含量,形成了高技派。在亚洲,日本最先走到了建筑前列。第二次世界大战以后,百废待兴,部分混凝土建筑省掉了抹灰、装饰的工序而直接使用,演绎到今天,日本的清水混凝土技术已经得到了很大的发展。在混凝土应用上,日本改变了以前的不加以修饰的水泥表面手法,利用现代的外墙修补技术,将水泥墙面拆掉模板后进行处理,使水泥表面达到非常精致的水平,同时又充分展现出水泥本身特有的原始和朴素的一面。
在我国,清水混凝土是随着混凝土结构的发展不断发展的。20世纪70年代,在内浇外体系的施工中,清水混凝土主要应用在预制混凝土外墙板反打施工中,取得了进展。后来,由于人们将外装饰的目光都投诸于面砖和玻璃幕墙中,清水混凝土的应用和实践几乎处于停滞状态。直至1997年,北京市设立了结构长城杯工程奖,推广清水混凝土施工,使清水混凝土重获发展。
随着绿色建筑的客观需求,人们环保意识的不断提高,返朴归真的自然思想的深人人心,我国装饰混凝土工程的需求已不再局限于道路桥梁、厂房和机场,在景观工程和民用建筑中也得到了一定的应用。
3. 研究的基本内容与计划
研究内容:
清水混凝土最早出现于20世纪20年代,属于一次浇筑成型的混凝土,成型后不做任何外装饰,只是在表面涂一层或两层透明的保护剂,直接采用现浇混凝土的自然表面效果作为饰面,表面平整光滑,色泽均匀,棱角分明,无碰损和污染,显得十分天然、庄重,显示出一种最本质的美感,具有朴实无华、自然沉稳的外观韵味,其与生俱来的厚重与清雅是一些现代景观材料无法效仿和媲美的。
由于清水混凝土结构一次成型,不剔凿修补、不抹灰,减少了大量建筑垃圾,不需要装饰,舍去了涂料、饰面等化工产品,而且避免了抹灰开裂、空鼓甚至脱落等质量隐患,减轻了结构施工的漏浆、楼板裂缝等质量通病,随着我国混凝土行业节能环保和提高工程质量的呼声越来越高,清水混凝土的研究、开发和应用已引起了人们的广泛关注,并已在一些重要的结构工程和高精度的混凝土制品中得到了部分应用,其中郑州国际会展中心、联想集团北京研发基地、北京首都国际机场三号航站楼等工程已成为我国大面积应用清水混凝土的典范。
4. 研究创新点
绿色高性能混凝土:
地球环境问题一精神严峻,一切科技创新,必须要遵循可持续发展战略。现在大量使用的波特兰水泥和常规混凝土均大量浪费资源能源。更为严重的是,破环环境,尤其是因大量使用,更成为引人瞩目的不可持续发展的大宗建筑景观材料。
随着我国建设的迅猛发展,我国的混凝土产量增加特快。所以,混凝土技术的创新也变得越来越刻不容缓。
