鋁模板脫保一體劑高效施工技術(shù)研究與應(yīng)用

李松晏 王 祥 陳建華 梁 森 徐 東 付春江

1. 中建四局第一建筑工程有限公司 廣東 廣州 510800；2. 中國建筑第四工程局有限公司 廣東 廣州 510000；3. 北京英德司瑞科技發(fā)展有限公司 北京 100078

鋁模板是繼木模板、鋼模板之后出現(xiàn)的新一代模板系統(tǒng)。鋁模板以其節(jié)能環(huán)保、攤銷成本低、施工方便、混凝土成形質(zhì)量好等優(yōu)點，在工程中得到大規(guī)模的推廣應(yīng)用。脫模劑作為鋁模板體系中的重要組成部分，起著潤滑、隔離的重要作用，盡管經(jīng)濟占比小，但是對模板體系影響卻很巨大。

對于鋁模板體系來講，材料性能控制和施工技術(shù)是影響混凝土成形質(zhì)量的關(guān)鍵因素。因此本文通過對材料性能控制與高效施工技術(shù)的研究，在鋁模板的表面形成耐腐蝕、耐沖擊、極難黏漿的保護膜，涂刷一次能夠使鋁模板連續(xù)周轉(zhuǎn)20次，節(jié)省在模板周轉(zhuǎn)時的人力成本支出[1-4]。

1 脫模原理及應(yīng)用

1.1 脫模原理及傳統(tǒng)運用

混凝土的成形質(zhì)量和脫模效果主要由以下幾個因素決定[2]：模板表面平整度、模板與混凝土發(fā)生相對位移時的摩擦力、界面之間的表面張力。

傳統(tǒng)的鋁模板脫模劑依靠表面涂刷脫模劑消除模板與混凝土之間的黏結(jié)力或混凝土表面的內(nèi)聚力[3]，其作用機理是依靠脫模劑與混凝土發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，生成非水溶性的鈣皂，形成一層無黏結(jié)性的隔離膜，從而降低接觸面的摩擦因數(shù)，避免混凝土與模板的直接接觸。這種脫模劑會造成混凝土表面粉化，影響成形質(zhì)量。

在實際應(yīng)用過程中，脫模劑有油性和水性2種。

水性脫模劑易溶于水、潤滑，雨天不能進行涂刷，遇到晝夜溫差大的情況，保護層會失效。目前市面上水性脫模劑最多能持續(xù)周轉(zhuǎn)5次。

油性脫模劑在使用時需要與二氯甲烷等有機溶劑調(diào)兌后使用，使用成本高且本身不環(huán)保、不易保存。黏稠度高，在使用時，內(nèi)部氣泡不易溢出，拆模后混凝土表面容易形成氣孔，部分油性脫模劑還會附著在混凝土表面，影響表觀質(zhì)量，不易清理[4]。

傳統(tǒng)脫模劑是通過化學(xué)反應(yīng)來產(chǎn)生物理隔離，無論從綠色施工角度還是從施工工業(yè)化的角度來看，這種隔離都是一種初級化學(xué)處理手段，在施工工業(yè)化、標準化的今天，優(yōu)勢盡失。

1.2 脫保一體劑

1.2.1 作用機理

回到脫模原理的決定因素，考慮一種可以牢固黏附于鋁模板上且不與混凝土反應(yīng)、具有較低表面張力的環(huán)保型材料。脫保一體劑是一種樹脂型環(huán)保涂料，應(yīng)用噴涂施工工藝能有效附著于鋁模板表面，形成耐堿腐蝕、耐磨的致密涂層。

1.2.2 研究應(yīng)用

脫保一體劑能緊密地附著在鋁模板表面，形成致密涂層。良好的耐磨性與耐沖擊性能可有效抵抗從鋁模板拼裝到混凝土澆筑過程中的復(fù)雜作業(yè)環(huán)境擾動。在混凝土養(yǎng)護時能夠在水化熱高溫環(huán)境、堿環(huán)境中穩(wěn)定存在。低表面能特性保證拆模時黏漿極少。

因此，混凝土澆筑過程中伴隨著高溫及堿腐蝕，提升涂層的耐堿腐蝕性能即可提升材料的周轉(zhuǎn)次數(shù)。改變材料配比，適量改變固化比和外加劑環(huán)氧樹脂、氟碳樹脂的摻量，進行周轉(zhuǎn)試驗?，F(xiàn)研究階段脫模劑可滿足C60強度混凝土周轉(zhuǎn)20次。

2 方案設(shè)計

2.1 鋁模板進場前預(yù)處理

在鋁模板出廠前，掛至鋁模廠噴涂作業(yè)流水線，進行脫保一體化噴涂處理。

采用無氣噴涂機，以1 MPa壓力對鋁模板進行全面噴涂處理。通過控制材料用量和噴涂量，控制涂層厚度，精確材料投入。控制每次噴涂時間，脫模劑初凝時間為10 min，實干時間15 min，實干后即可出廠用于現(xiàn)場作業(yè)，脫保一體化脫模劑性能指標如表1所示。

表1 脫保一體化脫模劑性能指標

2.2 現(xiàn)場補涂

鋁模板出廠后運至現(xiàn)場，經(jīng)過傳統(tǒng)鋁合金模板施工工藝[5]進行拼裝、澆筑以及拆模。拆模后，對于意外受損的涂層部位進行清理，然后采用手持式無氣噴涂機進行補涂，手持式無氣噴涂機壓力調(diào)至1 MPa，精準點噴；當涂層周轉(zhuǎn)次數(shù)達到上限，無法滿足下一次完全脫模時（目前為20次），采用高壓水槍全面清理鋁模表面，晾干后采用1.0～1.5 MPa壓力無氣噴涂機與工廠處理同標準補涂。

3 工程試用

3.1 工程概況

云埔工業(yè)區(qū)YP-P1-1地塊項目南區(qū)二標段位于廣州市蘿崗云埔工業(yè)區(qū)云埔一路以南，東接云誠路，周邊交通便利。本工程包含9棟26—33層商業(yè)住宅樓，結(jié)構(gòu)類型均為框架剪力墻結(jié)構(gòu)。

3.1.1 小面積墻面應(yīng)用

為測試脫保一體化高效集成施工技術(shù)在現(xiàn)場的實際施工效果，選取工程進度已進行至標準層10層的12#樓進行應(yīng)用。為減少試驗誤差，控制試驗變量，對照試驗選取3面尺寸、結(jié)構(gòu)完全一致，由3塊鋁模板拼裝而成的1 200 mm×2 500 mm內(nèi)墻面進行對照試驗。

鋁模板隨主體施工進度進行20次周轉(zhuǎn)，記錄模板表面黏漿面積，在3組墻面相同位置選取1塊50 mm×100 mm區(qū)域記錄氣孔數(shù)量。

黏漿記錄數(shù)據(jù)表明：使用脫保一體化脫模劑黏漿率低，免清理；使用傳統(tǒng)脫模劑脫模后鋁模板黏漿量大，需清理后補涂才能繼續(xù)使用。

黏漿、氣孔統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示：采用脫保一體化施工技術(shù)，拆模后的混凝土表面質(zhì)量能達到清水混凝土標準。周轉(zhuǎn)次數(shù)達18次后，產(chǎn)品開始黏漿，氣孔數(shù)量增多；周轉(zhuǎn)20次后表面涂層出現(xiàn)一定面積的破損，無法滿足下一次完整脫模要求。

3.1.2 大面積應(yīng)用

在墻面試驗取得效果后，選取項目11#樓標準層進行全面應(yīng)用，共計周轉(zhuǎn)30次，其間經(jīng)過1次補涂。周轉(zhuǎn)次數(shù)達20次時鋁模板表面完好，基本無明顯黏結(jié)混凝土現(xiàn)象，達到了預(yù)期效果。圖1為周轉(zhuǎn)1次和周轉(zhuǎn)20次后的模板表面。

圖1 脫模效果對比

3.2 經(jīng)濟效益分析

脫保一體化優(yōu)質(zhì)高效集成施工技術(shù)的經(jīng)濟效益主要來源于3個方面：

1）材料本身產(chǎn)生的效益：傳統(tǒng)脫模劑材料成本為0.5 元/m2，脫保一體化脫模劑在周轉(zhuǎn)20次的情況下成本是0.42 元/m2。

2）脫保一體化優(yōu)質(zhì)高效集成施工技術(shù)免清理、20層噴涂1次脫模劑，精簡了施工工藝，提高了工作效率，減少了資源投入。

3）技術(shù)對鋁模板的新舊并無要求，在使用時，鋁模板得到全面防護，增加了鋁模板的可周轉(zhuǎn)次數(shù)。

4 結(jié)語

通過對現(xiàn)場項目的研究和分析，發(fā)明了脫保一體化優(yōu)質(zhì)高效集成施工技術(shù)，在技術(shù)和管理方面，解決了鋁模板施工過程中黏漿和混凝土表面有氣孔等方面的問題，節(jié)約了工程成本，減少了耗材的投入。

本技術(shù)的提出為今后類似工程提供了可靠的借鑒，同時為項目降本增效提供了有力的保障。本技術(shù)的推廣將會帶來可觀的社會效益和經(jīng)濟效益。