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发展中的混凝土能否托起建设新梦想?


混凝土作为土木工程施工建设中重点使用的材料之一,一直被广泛用于建造各类建筑、道路、桥梁、水利工程等,为我国现代化和城市化建设作出了巨大贡献。


近年来,随着混凝土材料科学技术的不断发展及新材料、新技术的研发与应用,新型混凝土,尤其是绿色混凝土的创新应用,有效满足了实际工程建设的需求,为我国建设梦想提供助力的同时,让建筑的呈现形式也变得更加多样。


混凝土也能玩艺术


长期以来,人们对混凝土的印象大多都是用量最大的建筑材料,很少与艺术联系到一起。然而,随着人类社会的发展及科学的进步,混凝土也变得越来越有艺术范儿,从而逐渐走进艺术殿堂。


被誉为“清水混凝土诗人”的安藤忠雄,在设计的众多国际知名建筑中就曾多次使用混凝土。其中,位于上海嘉定新城的保利大剧院,就是上海西部一座崭新的艺术殿堂。这一国内标志性的大型清水混凝土项目,总共用了3.6万立方米清水混凝土,建设之难度和特色让它荣膺了鲁班奖。


UHPC项目现场
中国混凝土与水泥制品协会UHPC分会/供图

“除了清水混凝土可以给人带来质朴、简约的艺术感觉外,其他混凝土也具有很好的艺术效果,比如UHPC(超高性能混凝土)。具有艺术效果的UHPC多采用活性粉末材料制备,采用硅胶模具成型形成非常光滑的表面,具有类似陶瓷的质感。”东南大学材料科学与工程学院教授张亚梅表示。近年来,快速发展的混凝土3D打印技术,为采用混凝土实现另类带有天然的打印条纹外观的建筑物,或者是艺术品带来了新的可能。


张亚梅提出,采用不同的材料和工艺制备混凝土灵活性大,可以实现不同艺术效果。相信未来会有越来越多的混凝土与艺术表现结合,给我们的生活带来不一样的体验。


清华大学美术学院副教授聂影认为,混凝土已经超越工程材料,既可以满足工程建设,也可以满足一定的工业化生产,同时它还可以作为艺术品的材料。除此之外,混凝土还有几个明显的特性:一是可塑性强,在自然界中很难找到天然的材料能够满足这种在低温状态下,通过水的掺和就能形成强力的硬质材料。二是混凝土属于人造材料,可以不断更新、革新,包括组分、制作工艺,还可以配合其他材料,如钢筋混凝土、玻璃纤维等,因此,作为人造材料,混凝土技术革新潜力巨大。三是混凝土材料质感特殊,既可以忠实于本身材料的品质,同时具有很强模仿其他材料的能力,自身可以随着环境、工艺和功能要求的变化而变化,这种常变常新的特点也是混凝土最有吸引力、最具魅力的地方。


设计师青睐的艺术材料


设计是建筑工程的重要组成部分,是建筑工程项目顺利开展前的重要准备工作。当前,越来越多的设计师在他们的设计中通过混凝土来表达他们的设计思想和理念。


“随着材料技术的发展,混凝土出现了更多变化。材料技术的不断研发也出现了更多更薄、更轻、更强、更具有想象力的创新型混凝土形态,混凝土的表面质感也日趋多样,赋予了其更多的表现力。这些都极大地扩充了混凝土在工程领域中的应用,为建筑建造带来更多的可能。”北京土木建筑学会常务副秘书长吴吉明表示,混凝土在造型方面具有灵活的塑型能力,纯粹而富有表现的质感也使得混凝土成为建筑师诠释理念的最爱。除此之外,混凝土还适合完成很多精密的产业化建造项目,像日本的很多清水混凝土建筑,以及很多产业化装配式结构,混凝土在其中都发挥了非常重要的作用。


“混凝土是一种可以表现雕塑感、艺术性,同时也可以展现建造精密性的一种极具表现力的基础建材,它可以满足设计师的要求。当然,这也需要懂它的建筑师来实现。”吴吉明说。


混凝土制品融入人们生活
建华建材集团/供图

混凝土也被称为“砼”,意即人造石。天然石材用于各种装饰或者艺术品已经有非常悠久的历史。近年来,很多艺术工作者开始关注以混凝土为材质的艺术设计,很多建筑作品也逐渐走进人们的生活。“混凝土带给人们接近自然的质感,或是简约质朴的风格,或是独特的纹理,都带来了不一样的美和体验。将混凝土独特的材料和工艺与艺术设计相结合,而产生更多混凝土艺术作品是未来混凝土人和建筑设计师们共同努力的方向。”张亚梅说。


除了建筑,近年来,不少由设计师设计、制作的混凝土作品也相继面世,不仅表达了设计师对混凝土材料的理解,还体现了混凝土与家居生活对接的创意与实践。


创新潜藏无限可能


北京榆构(集团)有限公司的前身是1980年成立的北京榆树庄构件厂,自成立之初,就一直在预制混凝土领域不断进行技术创新和产品的更新迭代,从20世纪90年代的光大大厦、王府井工艺美术大楼预制外墙挂板的技术突破,到武汉琴台文化艺术中心奥运射击馆建设中的清水混凝土外墙挂板技术体系的完善,以及从2008年奥运会的国家体育场清水混凝土预制看台的应用,再到2022年冬奥会的国家速滑馆,再次实现行业内的技术突破,实现了双曲线弧形预制看台在体育场馆中的首次使用。


“觉一”品牌成立于2016年,隶属于北京榆构装饰混凝土事业部。谈到品牌成立的初衷,北京榆构装饰混凝土事业部、“觉一”品牌总经理闫勇辉认为,在很多人的观念里,混凝土和灰是划上等号的。一提到混凝土建筑,大家普遍联想到遍布尘埃的工地和灰头土脸的劳动者。通过创立“觉一”品牌,可以反映行业内部的推动力和觉醒,并重新定义混凝土的形象和内涵,可以促进清水混凝土从传统的建筑外观、立面、预制结构向轻量化、艺术化和美学雕塑靠拢,让清水混凝土能够和生活产生更紧密联结。


建华建材集团是混凝土制品与技术综合服务商、国家住宅产业化基地。经过多年发展,公司从单一生产销售预应力混凝土管桩转变为向客户提供专业的混凝土预制构件产品和技术解决方案。目前,产品涵盖桩基础产品、管道产品、混凝土PC部件及混凝土装饰构件等。


除了将预制混凝土桩做到了极致,近几年建华建材集团在稳住自身行业优势前提下,进行了很多探索。其中,房屋建筑领域PC构件的制作为装配式建筑的发展贡献了力量。混凝土装饰构件也让更多的人有机会接触这种材料。


“大家对混凝土的认知大部分只停留在是一种结构工程材料层面上,对其了解不够深入。以装饰混凝土为例,很多人认为混凝土能够模仿其他材料是其了不起的特点,但其实这种材料有自己独特的特点,比如工作性、耐久性、可创造性等,完全能够摆脱传统材料概念,形成属于自己的文化和特色。”建华建材装饰混凝土负责人徐里亚表示,在装饰混凝土领域,近年来公司从原材料,以及应用领域都取得了一些突破。在原材料上进行了更轻、更强、更耐久的探索,在应用方面,不仅关注市政水利领域的生态工程,还关注建筑幕墙、公共景观雕塑,城市客厅及家具、新能源汽车充电站等领域,为更多民众接触混凝土制品提供了条件。


北京中景橙石科技股份有限公司(以下简称中景橙石公司)是在主题文旅、公建配套和海绵城市等硬质景观项目建设领域,专注于主题景观创意设计、生态科技创新研发和工程实施落地服务的综合性专业服务提供商,历经10余年的发展,形成了综合性的主题园区景观设计、主题景观的设计创意研发服务、硬质景观的工程施工服务三大业务内容。


生态艺术混凝土项目
北京中景橙石科技股份有限公司/供图

“现制生态艺术混凝土是一种现场浇筑一次成型的硬质景观技术系统,将装饰面层和垫层建造合二为一,减少了一次建造程序,符合低碳绿色建造的要求。在材料深化研发及项目建设方面始终秉持生态环保的理念,坚持走绿色科技的路线,采用废弃骨料、玻璃、橡胶、木材、金属等为原料,以及低能耗的生产技术和环保控制措施,由此既可以节省天然资源,扩展原材料选材领域,实现循环经济利用,还可以减少制造材料消耗的能源及污染排放。产品可以广泛替代天然石材、高耗能的烧结砖和瓷砖等常规景观产品,符合绿色建材的相关要求,同时也是海绵城市的重要技术支撑,对减少城市热岛效应具有显著功效。”中景橙石公司总经理岳伟表示,现制生态艺术混凝土以其自身的特性,容易将复杂创意完美落地,从而打造更具艺术效果且经济耐用的景观环境。在造型表现力方面还可以实现设计师在景观空间随意创作的愿望。中景橙石公司的生态艺术混凝土系列技术产品在上海迪士尼乐园、北京环球影城、长隆度假区、北京冬奥场馆、西安大明宫国家遗址公园、2008北京奥运系列项目、成都双流国际机场、西安小雁塔遗址保护、大唐不夜城等项目中完美地诠释出项目特色,受到业主及各界的一致好评。


实现建设新梦想任重道远


我国是当今世界上“超级工程”最多的国家,重大工程的规模之大、建设速度之快、投入之多,没有任何国家可以相比。近年来,混凝土作为国家基础设施和工程建设大宗使用的材料,为我国工程建设作出了巨大的贡献。如UHPC,凭借超高强度、高韧性、高耐久性,以及可有效减轻结构自重、提高结构的承载能力等优势,不仅可以实现运营阶段主体结构免维护,还可以为水泥制品和工程结构的性能改善和寿命提升、为创造开发新产品和新结构、为工程结构连接及维修加固等提供性能更好的材料,满足了人们在更高层次上对产品、结构、工程的需求。但是,要想实现更多建设新梦想,混凝土的路还有很长,需要不断创新、探索、努力。


北京益汇达清水建筑工程有限公司是以清水混凝土为核心的创新、创业型工程科技公司,成立以来就致力于国内艺术清水混凝土施工技术的应用与推广,目前完成项目包括兰州城市规划展览馆、长沙谢子龙影像艺术馆、荣成市少年宫、海口云洞图书馆、衢州市体育中心体育场等。


清水混凝土项目
北京益汇达清水建筑工程有限公司/供图

谈到目前制约清水混凝土行业发展的问题,公司董事长朱同然表示,一是因为清水混凝土建筑属于高度定制化的建筑艺术效果,目前国内以定额为基础的计价原则无法满足市场发展的需要,严重制约了清水混凝土行业的发展。二是对于清水混凝土的认知制约了行业的发展。清水混凝土是最具有技术含量的结构工程之一,看似简单,实则控制难度很大。需要业主、设计及施工单位对清水混凝土要有足够的重视程度才有可能完成一个艺术精品。三是关于行业自律问题。建议珍惜清水混凝土行业发展,慎重采用清水混凝土设计效果,施工单位要把完成艺术精品作为企业发展及行业发展的首要目的。四是关于工匠队伍建设。清水混凝土建筑的承建方需要培育和发展一批具有工匠精神的管理团队和工匠师傅,才能成为行业发展的基石。


“当前,混凝土作为一种基础材料,在大多数人的印象中还是一个冰冷、单调的概念,但是人们都忽略了这种基本的组合对于生活和美所带来的潜移默化的影响。”闫勇辉说。


“通过混凝土的不同材质和独特的工艺来实现艺术效果,或粗放、或简约、或细腻,都是混凝土可以实现的。粗放简约的艺术效果的实现相对容易一些,而精细如陶瓷的混凝土则对材料和工艺有非常严格的要求,这可能也是制约其发展的关键。”张亚梅说。


(文章内容来源:中国建材报)


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