建筑材料

　技术和艺术谐和和表示—— 建筑中混凝土 高冬梅

　作者单位：清华大学建筑学院（北京，100084）

　技术和艺术谐和和表示——建筑中混凝土 Harmonization and Expression of Technology and Art ——Concrete Materials in Buildings 高冬梅 Gao Dongmei 摘 要 混凝土一直是一个基础建筑材料，依历史脉络截取多个关键断面叙述混凝土在建筑中利用，分析了目前国外混凝土建筑在技术和艺术两方面发展。指出，尽管新材料不停问世，但未来混凝土仍将会是一个最关键建筑材料，其生命力在于材料易得性、结构坚固性及表现形式多样性。对中国混凝土建筑发展进行展望并提出部分建设性意见。

　关键词 混凝土 建造 表现形式 多元化 ABSTRACT As one of the most fundamental building materials, concrete has a wide range of application in the history of construction. The article presents some significant information about the development of concrete and summarizes its existing and possible forms for construction. Based on the analysis of availability, durability, and aesthetic expression of concrete buildings, the author emphasizes that concrete presently still is and will remain to be one of the most practical and applicable building materials. KEY WORDS concrete，construction，form of expression，pluralistic 中图分类号 TU-85

　 文件标识码 A

　 文章编号 1000-3959（20XX）01-00-00

　 建筑首先是一个客观为满足一定功效而建造物理结构，必需服从一定科学规律；

　其次又存在于一定社会文化背景下，势必和当初当地审美倾向相关。建筑两重性使得技术在相当决定性层次上制约着建筑创作，这一点完全不一样于其它艺术领域。P.L.奈尔维说过：“良好技术对于良好建筑说来，虽不是充足但却是必需条件。”●[1]

　 最直接影响建筑性能和表现力技术原因莫过于建筑材料。考察从古代到现代建筑就会发觉，尽管形式各时各地千变万化，功效多个多样，不过，组成这些纷繁多样建筑关键材料却一直只是有限多个：砖、石、木、混凝土。混凝土在建筑中应用历史悠久，大家一直不停改善其性能，尝试多种表现形式，使之适应建筑功效和审美需求。现代混凝土建筑表现出技术和艺术谐和关系，实际上表现出建筑本质特征：建筑既是物质，也是精神。本文具体剖析混凝土在人类建造历史中基于技术和艺术演变过程，试图叙述这种低技术传统材料对于建造本质意义。

　 一 古罗马时期天然混凝土

　 混凝土使用能够追溯到古罗马时期。意大利半岛上一个天然火山灰，和石灰和碎石混合后形成一个凝结力强、坚固、不透水材料，这就是天然混凝土。最初它被用来填充石砌基础、台基和城墙空隙，以后因为比石材价廉而且不像砌筑石材需要专门工匠，就被用在大规模建设神庙、宫殿、浴场等大型公共建筑物券拱和墙体中，成为一个关键建材。罗马人采取分阶段施工方法成功浇铸了很多大跨度拱和穹顶，罗马万神庙（Pantheon）穹顶直径达 43.3 m，上千年保持着跨度最大世界纪录（图 1）。

　 罗马建筑在继承希腊建筑文化基础上成就出自己辉煌，其恢宏结构和当初天然混凝土发觉和利用是分不开，但当初大家将天然混凝土仅作为替换砖石砌筑材料，还没有出现真正混凝土结构。而且因为缺乏石材那样高贵感，不符合当初大家追求奢华审美习惯，混凝土多被限制于公共浴室这么世俗建筑中，在部分庄重空间，混凝土表面通常全部要用抹灰或挂贴大理石板精心修饰。

　 在罗马帝国以后千余年时间里混凝土失传了，西方建筑仍关键以砖石建造。比如圣彼得大教堂穹顶由内外两层砖砌筑，内层砖厚达 3 m，在技术上显然是一个倒退。真正混凝土和钢筋混凝土结构是近代产物。

　二 钢筋混凝土结构诞生

　 1774 年在英国艾地斯东灯塔（Eddystone Lighthouse）建设中混凝土技术才又重现天日。因为钢铁产业兴起，这一时期混凝土配料中除了石灰、砂子，还加入了铁渣等混合物，但这并不是真正混凝土。对混凝土中关键配料——水泥研制经历了大约半个多世纪时间：1796 年詹姆斯·帕克取得了罗马水泥专利； 1824 年英国人阿斯普丁生产出了真正人造水泥——胶性波特兰水泥，1845 年以后投入工业化生产，随之产生了真正现代混凝土即水泥混凝土。

　 近代钢筋混凝土结构雏形诞生于 1850 年巴黎。拉布鲁斯特（1801～1875）在加建圣日内维夫图书馆拱顶时，首次利用交错铁筋和混凝土组成整体构件取得成功。1854 年维尔金森取得了加劲混凝土注册专利。1867 年法国园艺家莫尼埃在混凝土里埋置铁丝网做成大花盆，取得专利，并利用这种方法建成了一座蓄水池和一座桥梁。同年弗朗西斯·科尔内用铁丝网加混凝土建造了巴黎展览馆地下室。1870 年萨蒂厄斯·怀特经过试验证实了铁和混凝土在热胀冷缩时有相同涨缩比，所以能够确保两种材料间握裹力而形成一个整体复合材料。这项试验将大家对这种复合材料感性认识上升到理性高度。

　 伴随炼钢术成熟，钢筋替换了铁筋。法国弗朗索斯·埃内比克提出了混凝土中钢筋最好配置体系，使钢筋混凝土结构科学性日益被大家了解和接收（图 2）。当初大家对这种新材料热情很高，对其在工程中应用进行过多种尝试，其中最有意义尝试是用混凝土制作楼板。直到现在，不管建筑纵向支撑结构、建筑外皮是什么材料，绝大部分建筑楼板仍然是钢筋混凝土材料，这可能是混凝土材料对建造体系最深刻影响。

　 框架结构是最早钢筋混凝土结构形式。圣-让·德·蒙特马尔泰教堂是第一幢钢筋混凝土框架建筑（图 3）。19 法国建筑师贝瑞（1874～1955）设计巴黎富兰克林路25 号公寓首次采取完全暴露钢筋混凝土框架立面形式，堪称是现代建筑发韧之作（图 4）。

　钢筋混凝土结构普遍应用和现代建筑崭露头角是上个世纪初建筑界发生最有意义两件事，而且二者有着深刻关联。新结构形式催生了新建筑风格，钢筋混凝土整体框架、壳体结构给现代建筑以全新面貌。而且，因为混凝土框架体系能够实现楼板向外悬挑，也就使建筑立面得以脱离结构，能够更轻、更透明。光滑墙面和玻璃组成灵活建筑外皮，建筑内感人阳光和开阔视野是以前不曾有。格罗庇乌斯、密斯、柯布西埃、赖特现代主义早期作品充足展示了混凝土结构适用性及美学价值（图 5，6）。

　 三 混凝土材料、结构艺术表现

　 伴随现代主义建筑在全球各地风行，钢筋混凝土结组成为标准结构形式被应用到几乎每一幢新建建筑。更大、更高、更强、更轻混凝土结构不停出现，和此同时，建筑师也在寻求材料、结构更为丰富表现手法，对形式表示探索似乎更展现出一个跳跃式发展。纵观半个多世纪混凝土建造历史，能够归纳出以下多个经典材料、结构表现形式，这些形式由浅入深，发掘材料原初本质，给予一个传统材料以丰富多彩生命力。

　 1 表现材料力学特征和新结构理性美

　 因为混凝土可塑性，构件能够完全忠实于受力情况，按弯距剪力图线支模浇灌曲线形梁、变截面柱等，形成丰富个性化组成元素，多种三维空间结构发展也为结构表现不停提供新素材。早期比较有代表性建筑师是意大利Ｐ.Ｌ.奈尔维和墨西哥坎得拉。

　 现代建筑师中重视结构理性表现一样不乏其人，如西班牙圣地亚哥·卡拉特拉瓦。她建筑融技术和艺术于一身，有着显著表现主义倾向。卢塞恩火车站门廊由预制混凝土构件组成，16 根符合受力逻辑斜柱和曲线形顶部挑檐，传达出结构动态中平衡（图 7）。阿尔克伊市公共大厅由宽 7～16 m、高 9 m 混凝土拱支撑，一根支撑在地面混凝土纵向梁实现了从单跨拱到双跨拱过渡，清楚受力逻辑被有意渲染，形成一个亦真亦幻空间效果（图 8）。

　因为兼具建筑师和工程师素养，上述这些建筑师作品追求是空间合理利用和美学价值充足表现，所以总是在一个较高层次上达成技术和艺术完美结合。

　 2 渲染材料体量感和造型美感

　 混凝土流质形、可塑性本身是建筑造型取之不尽源泉。悉尼歌剧院、纽约环球航空企业候机楼、朗香教堂造型透出一个感性美。爱因斯坦天文台是一幢充满幻想感性建筑。至于高迪则将材料塑性用到极致，浪漫幻想加上匠人式手工操作，使她作品复杂性和独特征空前绝后（图 9）。马赛公寓、昌迪加尔行政中心给人感觉似乎是巨大而沉重雕塑品。而流水别墅悬挑结构所显示体量感似乎和沉重无关，而是一个轻灵、活跃、和周围环境契合形式表示（图 10）。摩什·赛夫迪设计蒙特利尔“栖息地 67”住宅利用预制混凝土盒子体系实现标准化、可连续建造，穿插堆砌、层叠而上建筑形象生动地反应出“生长”可能性（图 11）。

　 混凝土雕塑感、体量感一样能够组成室内空间表现专题（图 12）。城市中比比皆是混凝土建造小品建筑，很多全部是富有想像力作品，其中部分甚至能够直接称之为城市雕塑，如扎哈·哈迪德设计维特拉家俱企业消防站。

　 在上述这类建筑中，混凝土自由度就是建筑自由度。

　 3 愈加感性地表现材料肌理和表面质感

　 现代主义建筑强调“轻、薄、光、洁”，冷冰冰表面直接造成了大家对混凝土材料排斥，从而迫使建筑师把眼光从混凝土造型性逐步转移到材料质感肌理上，开始探讨混凝土材料可能人性化表示。史密森夫妇、柯布对此进行了最初尝试，混凝土从被动裸露变成主动表现，成为建筑面层材料（图 13）。路易斯·康萨尔克生物研究所，灰白色混凝土表面和原色木材一样感性，含有丰富纹理和温暖质感（图 14）。在两座混凝土试验楼间半围合平台上远眺太平洋，静谧、庄重、亲切、诗化空间让人感动。康认为人对建筑精神上要求比物质更关键。

　 20 世纪 60～70 年代，当初广泛应用混凝土预制构件因为工艺限制，缺乏细部，反复而冷漠，“混凝土森林”被用来渲染现代城市丑陋和非人性化●[2]。随即出现后

　现代主义者将混凝土用涂料、玻璃、石材包装起来，贴上花花绿绿标签，以使之“人情味”。然而这种装饰手段因为大多过于随意，造成审美混乱和无须要浪费而最终受到质疑。

　 80 年代以后一股返朴归真哲学思潮带动了对 “符合材料建造” 探索，除去装饰混凝土表面内外一致，一气呵成，能够赋复杂形体以秩序，擅长塑造整体连续空间。精心设计施工混凝土表面似乎是一个能感知冷暖改变建筑肌肤。

　 四 多元化艺术表现

　 首先，在多元文明并存当今社会，大家更珍视地域文化。当传统材料、工艺不能适应该代建筑功效时，怎样应用现代材料或发掘传统材料潜能，追寻传统风格是现代建筑迷惑，也是建筑材料发展契机。混凝土建筑经过模板工艺实现对传统建造细节拓印、重现，从而使得现代建筑能够透出传统意味。值得一提是，混凝土凝重灰色调、内敛气质和东方传统审美不谋而合，成为部分建筑师表示东方哲学思想工具，如安藤设计直岛现代艺术博物馆、小筱邸（图 15），楨文彦设计风之丘火葬场等。

　 其次，数字化生存使大家似乎越来越沉溺于虚拟世界幻象之中，而渴望真实、渴望感知是人类天性，这种思想反应在建筑上即是对自然材料重新认识，巴拉干、卒姆托、赫尔佐格等对材料真实表示是吹向建筑界一阵清新风。混凝土因其含有一个真实表现力受到现代建筑师推崇（图 16，17）。

　 现代对混凝土材料朴素表现回归和 20 世纪 40 年代粗野主义似乎如出一辙，但后者是和当初大规模、低成本建设息息相关一个经济形式上出路，而前者则是在经济高度发达以后，大家渴望真实和传统回归而掀起混凝土建筑文化复兴。在现代工艺技术条件下褪去伪装混凝土建筑简单而不简陋。

　 混凝土材料常见表现形式有：素混凝土，纹理混凝土，彩色混凝土，镶嵌混凝土等等。正确制造清水混凝土表面细腻，能够同玻璃、石材媲美。纹理混凝土有两种，一个是利用木模板或其它有纹理模板制作而成，一个是混凝土脱模后，雕琢其

　表面形成纹理。在混凝土中加入色料就形成彩色混凝土，彩色混凝土常和纹理混凝土复合形成彩色纹理混凝土（图 18）。镶嵌混凝土是在浇筑混凝土前预先埋置大理石、花岗岩、钛板等其它材料，脱模后和混凝土墙体融为一体形成装饰面（图 19）。模板、添加剂、施工工艺、甚至施工时温湿度对混凝土色彩质感全部有影响。计算机辅助设计、制作模板能够实现多种复杂纹理图案表面效果（图 20，21）。浇筑时产生气泡大小及分布是否均匀也会影响混凝土外观，在安藤和路易斯·康混凝土建筑表面能够清楚看到这些气孔。混凝土在凝结过程中改变和对环境敏锐反应，给了建筑师宽广空间去想像和设计这种材料。

　 “混凝土比其它全部建筑材料全部能满足更广泛设计需求。”混凝土和其它材料组合能够形成丰富空间效果和建造细部，在纹理、色彩、形态各异木材、金属、石材组成空间里，灰色混凝土充当着一个背景，使不一样空间元素能形成统一表示（图22～24）。

　 五 对目前中国混凝土建筑思索

　 中国对混凝土应用和国外基础是同时，1883 年首次使用混凝土建造了上海自来水厂，19 建造六层高上海德律风企业大楼是中国第一座钢筋混凝土框架结构建筑。

　 建国后伴随建设量不停增加，混凝土建筑已经遍布城镇各地。但中国大部分建筑中混凝土通常仅用在结构部分，用作围护墙时内外通常全部要进行装修，鲜见裸露混凝土墙面。究其原因，首先中国混凝土技术，尤其是施工工艺和优异国家相比还有距离，其次，中国建筑师普遍对材料特征把握不够，设计求快求新却缺乏精巧细节，而裸露混凝土表面看似简练，却是建立在对材料“精耕细作”基础上。建筑呼叫精巧性设计问题已受到业内人士关注。多年来受国外混凝土复兴思潮影响，中国建筑师在混凝土材料表现上也有所突破。北京联想研发基地办公大楼，全部 2 万多 m●2 实体外墙均采取清水混凝土饰面，建筑细部注意到和中国传统契合（图 25）。

　 依据中国国情和大家审美习惯，分析不一样混凝土表现形式适用建筑类型对推广应用混凝土很有意义。清水混凝土凝重纯净，适合表示文化建筑内涵，其丰富灰

　色调能够和中国传统灰砖灰瓦产生联想。对于那些需要热闹或温馨气氛商业或住宅建筑，彩色混凝土和纹理混凝土饰面似乎更受人喜爱，而且同清水混凝土相比，其工艺要求低所以造价低，对建设量很大居住建筑很有意义。欧洲很多国家居住建筑大量利用彩色、纹理混凝土，整个住宅区色彩温和明亮，很人性化。现在中国住宅建筑外立面通常采取涂料或面砖，轻易脱落、污染、变色，推广彩色、纹理混凝土，不仅节省维护费用，而且能够改变住宅区及整个城市色彩单调、破旧面貌。但制作纹理混凝土需要高标混凝土，价格往往超出一般面砖，而且模板造价较高，现在在房地产开发项目中推广应用有一定难度。假如从城市面貌长远利益出发，政府出台对应硬性要求或以专门经费补助是推广彩色纹理混凝土、实现城市色彩计划、改善城市面貌有效路径。

　 建筑历来就不是抽象组成，建筑本质是建造，是使用者对空间体验和感受。就围合空间可供选择材料而言，不管目前还是未来，混凝土是一个不可或缺关键建材。混凝土结构良好整体性、耐久性、经济性是其它结构无法比拟。相比玻璃和钢，混凝土给人朴实温暖、回归自然感受，混凝土建筑和地域建造传统结合符合大家珍视传统文化精神需求。

　 总而言之，混凝土不仅仍然是最易得廉价建筑材料，而且伴随相关技术成熟，混凝土多变性、适应性越来越受到建筑师喜爱。相信伴随技术进步和建筑师创作意识转变，混凝土建筑在中国一定会大放异彩。□

　 古罗马人发明混凝土 混凝土看起来很像是一个十分现代化建筑材料，但实际上它是古罗马人发明。古罗马人在石灰和沙子混合物里掺和进碎沙子制造出混凝土。她们使用沙子是称为“白榴火山灰”火山土，产自意大利玻佐里地域。

　古罗马人将混凝土用在很多壮观建筑物上。像古罗马圆形剧场——罗马最宏大圆形露天斗技场这么建筑物，假如没有混凝土，建造起来就很困难。公元 476 年古罗马衰落后，在发明史上发生了部分非同平常事件。所以，用白榴火山灰制作混凝土技术在西方逐步被大家所遗忘。1756 年，英国工程师约翰·斯米顿重新发觉这一技术，那时她正在寻求一个用来建造德文郡埃梯斯通塔地基材料。以后工程师们发觉其它沙子能够用来替换白榴火山灰，这么，在建筑物中使用混凝土再次广泛流行起来。

　在 19 世纪 60 年代，法国人约瑟夫·莫里尔产生了用铁条加固混凝土

　想法，这为在现代摩天大楼和其它大型建筑物中大规模使用混凝土铺平了道

　路。

　 一、混凝土由来和特点

　应用混凝土已经有数千年历史。在公元前 50，现今东欧一带就有使用石灰、砂和卵石制成砂浆和混凝土记载。

　 英国爱迪斯顿海滨终年遭受海浪攻击，环境条件恶劣。

　Smeaton 从英国境内古罗马混凝土遗址得到启发，应用石灰火山灰砂浆成功地修筑了爱迪斯顿灯塔。这座十分耐海水侵蚀灯塔，唤起了以后学者们对水硬性胶凝材料深入探索，最终在数十年后出现了硅酸盐水泥。

　 混凝土是当今世界上用量最大建筑材料，年用量靠近 90 亿吨。混凝土用量如此之大，是由它所含有以下特点所决定。耐水性能好，用途广泛；生产关键组成材料——骨料和胶结材水泥原料起源丰富，可就地取材；易成型为形状和尺寸改变范围很大构件；生产耗能比钢材低，可大量利用工业废料；能够和钢材复合，作为钢筋混凝土、预应力混凝土使用。

　混凝土含有十分复杂组成和结构；随时间而改变；通常是使用前，才在工地或其周围生产制备。

　通常混凝土有以下多个分类 （一）按表观密度分类

　 一般混凝土。其表观密度为 2100--2500 kg/m 3 ，通常多在 2400 kg/m 3 左右。它是用一般天然砂、石作骨料配制而成，为建筑工程中最常见面广量大混凝土，通常简称混凝土。关键用作多种建筑承重结构材料。

　 轻混凝土。其表观密度小于 1950kg/m 3 。它是采取轻质多孔骨料，或不用骨料而掺人加气剂或泡沫剂等，造成多孔结构混凝土。其用途可分为结构用、保温用和结构兼保温等多个。

　 重混凝土。其表观密度大于 2600kg/m 3 它是采取了密度很大重骨料—重晶石、铁矿石、钢屑等配制而成，也能够同时采取重水泥—钡水泥、惚水泥进行配制。重混凝土含有防射线性能，故又称防辐射混凝土，关键用作核能工程屏蔽结构材料。

　（二）按用途分 类

　 混凝土按其用途可分为结构混凝土（即一般混凝土）、防水混凝土、耐热混凝土、耐酸混凝土、装饰混凝土、大致积混凝土、膨胀混凝土、防辐射混凝土、道路混凝土等多个。

　（三）按所用胶凝材料分类

　 混凝土按其所用胶凝材料可分为水泥混凝土、沥青混凝土、聚合物水泥混凝土、树脂混凝土、石膏混凝土、水玻璃混凝土、硅酸盐混凝土等多个。

　（四）按生产和施工方法分类

　 混凝土按生产和施工方法可分为预拌混凝土（商品混凝土）、泵送混凝土、喷射混凝土、压力灌浆混凝土（预填骨料混凝土）、挤压混凝土、离心混凝土、真空吸水混凝土、碾压混

　凝土、热拌混凝土等。

　 另外，混凝土还可按其 1m 3 时中水泥用量（ C ）分为贫混凝土（C≤170Kg）和富混凝土(C≥230 Kg）；按其抗压强度（f cu .）又可分为低强混凝土（ fcu ＜30MPa）、高强混凝土（ fcu ≥60MPa ）及超高强混凝土（ fcu ≥100MPa ）等。

　三、混凝土发展趋向

　 混凝土虽只 170 多年历史，但它发展甚快，尤其近半个多世纪以来发展愈加快速。据统计，现在世界混凝土年产量在 70 亿 t 以上，人均耗用混凝土达 1.6t／（人·年），部分发达工业国家高达 3~4 t／（人·年）。依据发展趋势及资源、能源情况，估计到 20XX 年后，世界混凝土年产量将深入提升。

　 自 1824 年世界发明了波特兰水泥以后，1830 年前后就有了混凝土问世，1867 年又出现了钢筋混凝土。混凝土和钢筋混凝土出现，是世界工程材料重大变革，尤其是钢筋混凝土诞生，它极大地扩展了混凝土使用范围，所以被誉为是对混凝土第一次革命。在本世纪 30年代又制成了预应力钢筋混凝土，它被称为是混凝土第二次重大革命。50 年代出现了自应力混凝土，而 70 年代出现混凝土外加剂，尤其是减水剂应用；可使混凝土强度很轻易达成60 MPa 以上，同时给混凝土改性提供了很好手段，为此被公认为是混凝土应用史上第三次革命。80 年代以后，各国混凝土研究工作者，均转向深人进行混凝土理论研究和新产品开发，一致认定混凝土是 20 世纪使用最广、最关键建筑材料，并预言到二十一世纪时水泥混凝土仍将在众多工程材料中遥居领先地位。

　为了适应未来建筑向高层、超高层、大跨度发展，和人类要向地下和海洋开发，混凝土以后发展方向是：快硬、高强、轻质、高耐久性、多功效、节能。

　 比如美国混凝土协会 AC120XX 委员会曾设想，以后美国常见混凝土强度将为 135MPa，假如需要，在技术上可使混凝土强度达 400MPa;将能建造出高度为 600~900m 超高层建筑，和跨度达 500~600m 桥梁。

　全部这些，均说明了未来社会对混凝土需求，肯定大大超出今天规模。社会巨大需求还将促进混凝土施工深入机械化，促进混凝土质量更深入优化。明天混凝土研究工作无疑将放在相关混凝土复合材料机理和应用方面。伴随施工和管理现代化，期望未来混凝土对于形形色色工程建设会有愈加好适应性。

　一般混凝土组成材料

　混凝土性能在很大程度上取决于组成材料性能。所以必需依据工程性质、设计要求和施工现场条件合理选择原料品种、质量和用量。要做到合理选择原材料，则首先必需了解组成材料性质、作用原理和质量要求。

　一、水泥 （一）水泥品种选择

　 水泥品种选择关键依据工程结构特点、工程所处环境及施工条件确定。如高温车间结构混凝土有耐热要求，通常宜选择耐热性好矿渣水泥等等。详见第三章水泥。

　（二）水泥强度等级选择

　 水泥强度等级选择标准为：混凝土设计强度等级越高，则水泥强度等级也宜越高；设计强度等级低，则水泥强度等级也对应低。比如：C40 以下混凝土，通常选择强度等级 32.5级；C45～C60 混凝土通常选择 42.5 级，在采取高效减水剂等条件下也可选择 32.5 级；大于C60 高强混凝土，通常宜选择 42.5 级或更高强度等级水泥；对于 C15 以下混凝土，则宜选择强度等级为 32.5 级水泥，并外掺粉煤灰等混合材料。目标是确保混凝土中有足够水泥，既不过多，也不过少。因为水泥用量过多（低强水泥配制高强度混凝土），首先成本增加。其次，混凝土收缩增大，对耐久性不利。水泥用量过少（高强水泥配制低强度混凝土），混

　凝土粘聚性变差，不易取得均匀密实混凝土，严重影响混凝土耐久性。

　二、骨料

　 混凝土用骨料按其粒径大小分为细骨料和粗骨料两种，粒径为 0.16～5mm 骨料称为细骨料，粒径大于5mm称粗骨料。通常在混凝土中粗细膏料总体积要占混凝土体积70%～80%，所以骨料质量优劣，对混凝土各项性质影响很大。

　（一）、细骨料 1、细骨料种类及其特征

　 混凝土细骨料关键采取天然砂，有时也可用人工砂。

　 天然砂是由天然岩石经长久风化等自然条件作用而形成，按其产源不一样可分为河砂、湖砂、海砂及山砂等多个。河砂、湖砂和海砂是在河、湖、海等天然水域中形成和堆积岩石碎屑，因为长久受水流冲刷作用，颗粒表面比较圆滑而清洁，且这些砂产源广，但海砂中常含有碎贝壳及盐类等有害杂质。山砂是岩体风化后在山间合适地形中堆积下来岩石碎屑，其颗粒亥具棱角，表面粗糙，砂中含泥量及有机杂质较多。相对比较河砂较为适用，故建筑工程中普遍采取河砂作细骨料。中国家标准准要求，天然砂按其技术要求分为优等品、一等品及合格品三个等级。

　 人工砂是将天然岩石轧碎而成，其颗粒富有棱角，比较洁净，但砂中片状颗粒及细粉含

　 量较多，且成本较高，通常只有在当地缺乏天然砂源时，才采取人工砂作细骨料。

　高科技：透光混凝土

　匈牙利建筑师发明了可透光混凝土（LiTraCon），这种可透光混凝土由大量光学纤维和精巧混凝土组合而成。这种混凝土通常做成预制砖或墙板形式，离这种混凝土最近物体可在墙板上显示出阴影。

　据悉，这种混凝土中光学纤维含量为 4％，而混凝土能够透光原因是混凝土两个平面之间纤维是以矩阵方法平行放置。另外，承重结构也能采取这种混凝土，因为这种玻璃纤维对于混凝土强度没有任何负面影响。而这种透光混凝土含有不一样尺寸和绝热作用，并能做成不一样纹理和色彩。

　这种名为 n Litracon 混凝土专利设计能透过光线，展现别致光影效果，相当有情调。

　看了下介绍，发觉其实也不是很高科技，只是在一般混凝土浇筑过程中加入了玻璃光纤。据砖家说，这种混凝土透光厚度可达 50 英尺（15.24 米）。而光纤占体积其实很小，混凝土力学性能基础不受影响，完全能够用来做建筑材料。

　 砖家们还说，假如用这种混凝土建房子，能够改善屋内采光，节省照明用电量，很环很人保！

　 透水混凝土：

　透水混凝土路面作为一个新型生态路面开始在中国使用，不过普遍问题是形式单一，基础上面层为 3-5mm 粒径，添加色粉着色，且无法确保 20%空隙率（规范为只有大于 20%空隙率才能称为透水混凝土），是为渗水混凝土，无法确保透水路面可连续性。

　混凝土行业全部知道混凝土是刚性材料，抗压强度很好，而抗折强度提升比较困难，作为道路材料，抗折强度决定了她承载性能，还要考虑霹雳抗拉强度、冻融等方面物理性能，前提是整个混凝土要达成 20%空隙率，所以还是有一定技术含量。

　中国所看到大全部是面层很小粒径，所需包裹水泥量增加，通常集灰比（集料/水泥）在 4.5 左右，无法达成 20%以上空隙率，这是比较麻烦问题。要有效地提升空隙率必需增加颗粒粒径，对应强度指标会下降，即使利用颗粒螯合强度达成一定承载要求也是比较困难。

　 混凝土在建筑设计中应用：

　 一． 粗面混凝土

　使用方法：1 直接暴露 材料原来面目； ；2 经过色彩进行深入装饰；

　 粗野主义（Brutalism）

　亦译“野性主义”或“朴野主义”。以著名建筑师勒•柯布西耶比较粗犷建筑风格为代表一个设计倾向。1、粗野主义同纯粹主义一样，以表现建筑本身为主，讲究建筑形式美，认为美是经过调整组成建筑本身平面、墙面、空间、车道、走廊、形体、色彩、质感和百分比关系而取得；2、把表现和混凝土性能及质感相关沉重、毛糙、粗鲁作为建筑美标准。粗野主义在建筑材料上保持了自然本色；3、以大刀阔斧手法使建筑外形造成粗野面貌。突出地表现了混凝土“塑性造型”特征。马赛公寓是粗野主义达成成熟阶段标志。粗野主义对现代建筑思潮演变起了较大作用，但它正式得名是在 1954 年史密森夫妇（A.&P.Smithon）提出“新粗野主义”概念以后。史密森夫妇追随柯布西耶粗犷建筑风格，热衷于对建筑材料特征表现，并将之理论化、系统化，形成一个有理论、有方法设计倾向。她们自称是“新粗野主义”，即柯布西耶以前探索则为“粗野主义”。二者一脉相承，并无本质上差异。

　马赛公寓出现深入表现了柯布西耶“新建筑五个特征”，建筑被巨大支柱支撑着，看上去像大象四条腿，它们全部是未经加工混凝土做，也就是大家全部知道粗面混凝土，它是柯布西耶在那个时代所使用最关键技术手段，立面材料形成粗野外观和战后流行全白色外观形式形成鲜明对比，引发当初评论界争论，部分瑞士、荷兰和瑞典造访者甚至认为表面痕迹是材料本身缺点和施工技术差所致，但这是柯布西耶刻意要产生效果，她试图将这些“粗鲁”、“自发”、“看似随意”处理和室内精细细部及现代建造技术并置起来，在美学上产生强烈对比感受。实际上，这些被称为“皱折”、“胎记”特定词汇，是一段历史阶段沉积，是历史痕迹，也是人类发展过程缩影，描述了时间流逝和时光短暂。

　 朗香教堂：

　朗香教堂在二战后成为柯布一件最引人注目标作品，它代表了柯布西耶创作风格转变，并对西方“现代建筑”发展产生了重大影响。因为体量限制，朗香教堂不可能像哥特式教堂那样以高、大、直空间尺度来制造压迫感，使人产生强烈崇敬意识。但柯布用自己方法表现了朗香教堂强烈宗教感，突破了几千年来天主教堂全部形状，超常变形，成为其最令人瞠目结舌作品。

　朗香教堂，又译为洪尚教堂，当郎香教堂力邀柯布西耶为毁于“二战”教堂重新设计时，在感受现场和草图构思以后，她提出了这个震撼建筑界伟大设计。在这个仅能容纳 50 人小教堂中，柯布采取了设计师所能想象最奇特、最具雕塑力建筑形式：建筑主体造型如同听觉器官，在倾听神和自然对话；黑色钢筋混凝土屋顶如诺亚方舟；粗面、厚重混凝土墙“光之壁”上充满大大小小多彩点窗，并经过“光隧道”将各色光奇妙地引入室内；不一样厚重建筑形体之间刻意留出缝隙，也使室内产生奇特光影效果。这一切，使建筑外形和室内弥漫出一个浓厚而神秘气氛。在郎香教堂设计中，形、光、色、材融为了一体，一切建筑造型只为一个目标：艺术地、超凡表现着一个精神。

　 印度昌迪加尔法院：

　：

　柯布西埃关键出发点是不依靠机械空气调整，而利用建筑本身特点来处理当地烈日和多雨气候所造成困难。法院建筑地上 4 层，它关键部分用一个巨大长 100 多米钢筋混凝土顶篷罩了起来，由 11 个连续拱壳组成，横断面呈 V 字形，前后挑出并向上翻起，它兼有遮阳和排除雨水功效；屋顶下部架空处理有利于气流通畅，使大部分房间能取得穿堂风，这么以建筑物本身设计方法来处理当地日晒和雨季问题。

　关键立面上满布尺寸很大遮阳板，法院外表是裸露着混凝土，上面保留着模板印痕和水迹。大门廊之内有坡道，墙壁上点缀着大大小小不一样形状孔洞，并涂以红、黄、蓝、白等鲜艳色彩。怪异体形、超乎平常尺度，粗糙混凝土表面和不协调色块，给建筑带来了怪诞粗野情调。

　它是现代建筑流派中粗野主义代表作之一。

　 二．清水 混凝土

　清水混凝土

　和通常混凝土在材料上并没有不一样，而是在灌浆、拆除模版后，不再粉刷、或是装饰、贴砖，保留下混凝土原本质感，直接展现出建筑材料真实面貌。为了追求效果，在模版上由过去木板改良，采取优异铜板替换过去传统木材模版。而制造出清水混凝土施工所使用模板就称为“清水模”，这么能使拆掉模版后混凝土表面没有通常混凝土表面粗糙、窝麻面、夹渣、锈斑和气泡，而保有光滑而细致材质。和柯布西耶被称为“粗野主义”做法相对。

　使用方法：关键经过材质本身细腻质感及其上模板留下圆孔痕迹进行装饰

　造价方面，要比挂石材廉价部分，通常现在市场价是 150 元包工包料，不过这也不好说，因为得看基底具体情况，施工难度，和面积大小会有对应优惠价格。（这是氟碳类涂料，还有其它部分材料）

　施工工艺来说，我们做 AC 工法， 简单来说，前期清理，清洗基底，和打磨全部是要做。

　调整材（调整色差）

　底涂，中涂，面涂 室内室外做作也有些区分，通常在室外是五遍做法，室内是三遍做法。

　1.1 什么是清水混凝土

　 清水混凝土（As-cast Finish Concrete/BareConcrete）又称装饰混凝土，因其极具装饰效果而得名。它属于一次浇注成型，不做任何外装饰，直接采取现浇混凝土自然表面效果作为饰面，所以不一样于一般混凝土，表面平整光滑，色泽均匀，棱角分明，无碰损和污染，只是在表面涂一层或两层透明保护剂，显得十分天然、庄重。

　 1.2 清水混凝土特点

　 清水混凝土是混凝土材料中最高级表示形式，它显示是一个最本质美感，表现是“素面朝天”品位。清水混凝土含有朴实无华、自然沉稳外观韵味，和生俱来厚重和清雅是部分现代建筑材料无法效仿和媲美。材料本身所拥有柔软感、刚硬感、温暖感、冷漠感不仅对人感官及精神产生影响，而且能够表示出建筑情感。所以建筑师们认为，这是一个高贵朴素，看似简单，其实比金碧辉煌更具艺术效果。

　 世界上越来越多建筑师采取清水混凝土工艺，如世界级建筑大师贝幸铭、安藤忠雄等全部在她们设计中大量地采取了清水混凝土。悉尼那角如院、日本国家大剧院、巴黎史前博物馆等世界著名艺术类公建，均采取这一建筑艺术。

　 说直白一点也就是现浇出混凝土，拆完模以后是什么效果，做完清水保护后就达成什么效果，不过这只是最理想状态。在中国来说极难实现。因为设计清水混凝土以后，需要专业模板技术才能够打出清水要求混凝土效果，包方和甲方考虑到成本问

　题，全部会对模板进行调整。所以现在做清水混凝土也只能称做修补混凝土了。

　光教堂：

　建筑物由一个混凝土长方体和一道和之成 15 度横贯墙体组成，长方体中嵌入三个直径 5.9 米球体。这道独立墙把空间分割成礼拜堂和入口部分。廊道两侧为素面 混凝土墙，顶部由玻璃拱和 H 型横梁组成。廓道前后没有墙体阻隔，新鲜空气自由地在这个空间中穿行，其末端是绿色树木和遥远海景。透过毛玻璃拱顶，大家能感觉到天空、阳光和绿树。教堂内部光线是定向性，而不一样于廊道中均匀分布光线。教堂内部地面愈往牧师讲台方向愈称阶梯状下降。前方是一面十字形分割墙壁，嵌入了玻璃，以这里射入光线显现出光十字架。因为考虑了预算和材料之感，地板和椅子均采取低成本脚手架木板

　光之教堂由混凝土作墙壁，除了那个置身于墙壁中大十字架外，并没有放置任何多出装饰物。安藤忠雄说，她墙不用挂画，因为有太阳这位画家为她作画。

　 教堂里只有一段向下斜路，没有阶梯；最关键是，信徒座位位置高于圣坛，这有别于大部分教堂（圣坛全部会在高台之上，庄重而冷酷地俯视着信徒），此乃打破了传统教堂建筑，亦反应了世界上每个人全部应该平等思想。

　教堂特殊之处

　光之教堂在安藤作品中是十分独特，安藤以其抽象、肃然、静寂、纯粹、几何学空间发明，让人类精神找到了栖息之所。教堂设计是极端抽象简练，没有传统教堂中标志性尖塔，但它内部是极富宗教意义空间，展现出一个静寂美，和日本枯山水庭园有着相同气氛。建筑部署是依据用地内原有教堂位置和太阳方位来决定。礼拜堂正面混凝土墙壁上，留出十字形切口，展现出光十字架。建筑内部尽可能降低开口，限定在对自然要素“光”表现上 。十字形分割墙壁，产生了特殊光影效果，使信徒产生了一个靠近上帝奇妙感觉。

　光之教堂精华之处

　安藤忠雄在讲座中提到：

　 “其实大家全部没懂光之教堂。”

　 “大家全部说那十字形光很漂亮。”

　 “我很在意人人平等，在梵蒂冈，教堂是高高在上，牧师站比观众高，而我期望光之教堂中牧师和观众人人平等，在光之教堂中，台阶是往下走，这么牧师站和坐着观众一样高，这么就消除了不平等心理。

　这才是光之教堂精华。”

　水之教堂 ：

　水教堂在北海道夕张山脉东北部群山环抱之中一块平地上。从每十二个月 12 月到明年 4 月这里全部覆盖着雪，这是一块漂亮白色开阔地。安藤忠雄和她助手们在场里挖出了一个 90m×45m 人工水池，从周围一条河中引来了水。水池深度是经过精心设计，以使水面能微妙地表现出风存在，甚至一阵小风全部能兴起涟漪。

　面对池塘，设计将两个分别为 10m 方和 15m 见方正方形在平面上进行了叠合。围绕它们是一道“L”型独立混凝土墙。大家在这道长长墙外面行走是看不见

　 水池。只有在墙尽头开口处转过 180°，参观者才第一次看到水面。在这么视景中，大家走

　过一条舒缓坡道来道四面以玻璃围合入口。这是一个光盒子，天穹下耸立着四个独立十字架。玻璃衬托着蓝天使人冥思禅意。整个空间中充溢着自然光线，使人感受到宗教礼仪肃穆。接着，大家从这里走下一个旋转黑暗楼梯来到教堂。水池在眼前展开，中间是一个十字架。一条简单线分开了大地和天空、世俗和神明。教堂面向水池玻璃面是能够整个开启，大家能够直接和自然接触，听到树叶沙沙声、水波声响和鸟儿鸣唱。天籁之声使整个场所显得愈加寂静。在和大自然融合中，大家面对着自我。背景中景致伴随时间转逝而无常变幻。……

　 专门设计婚礼教堂，全部由清水混凝土，玻璃，钢架材料组成，将自然引入室内，同时又是抽象自然，是带有神色彩自然，十二个月四季景致不一样，是日本女孩最向往结婚之地

　 混凝土在异性建筑中使用：

　哈迪德

　混凝土地砖特点 : 1、高承载力 : (1)高强高密实度混凝土，世界领先生产线，8-10 天蒸汽养护，抗压强度 在 30MPa 以上。

　(2) 铺面系统是由路基、砂垫层、地砖及其之间填缝砂组成。地面集中 荷载经过相互连锁优凝舒布洛克地砖及其之间填缝砂在水平方向 很好地分散到更大面积上，所以地面集中荷载对基础压强能够大量 降低使得地面承载能力提升。

　2、耐久、耐磨、耐腐蚀 : (1)

　同体材质 ，在恶劣环境下不易褪色 (小厂二次布料) 。使用年限 20 年。

　(2)

　尺寸小，抗折强度高，对基础不均匀沉陷适应能力强。

　(3)

　优凝舒布洛克地砖抗高温、抗冻融能力强。

　(4)

　德国拜耳颜料，对化学腐蚀等有很高抗能力 (5)

　六面高频振捣，骨料分布均匀，表面比较粗糙，所以面层不易磨损，对车辆急刹车等高度摩擦力耐磨性能和抗冲击能力比较强。

　3、柔性结构 : (1)

　铺地砖路面是一块块独立自由小地砖形成柔性路面，荷载作用下可自由移动不产生裂缝。

　(2)

　优凝舒布洛克地砖对基础要求跟传统柔性路面如沥青路面一样：任何形式旧路面也能够看成其基础。只要能确保地基足够扎实，任何土基上全部能用优凝舒布洛克地砖。

　4、施工简便快捷 : (1)

　在夯石并整平基础上铺一层 25mm 左右表面平整砂垫层，便可铺设优凝舒布洛克地砖，无须用砂浆。铺好优凝舒布洛克地砖后其缝隙用细砂填满即可使用。

　(2)

　每一块优凝舒布洛克地砖自带侧棱确保相邻地砖之间最少 2mm 缝隙加上优凝舒布洛克地砖尺寸唯一性，施工时无须尤其留心，一块块紧凑放即可，大大提升施工进度。

　(3)

　优凝舒布洛克地砖切割方便，可用手动小型切割机便可切割任意大小块。

　5、维护方便 : (1)

　使用寿命长，所以维护费用很低，即使一次性投资比其它铺面材料高不过长久经济效应好。

　(2)

　用优凝舒布洛克地砖铺设城镇道路，以后路面局部更换维修尤其方便，面层优凝舒布洛克地砖拿掉，施工完必后放回原处便可恢复原样。这么以来大大降低了地下管线埋设、维修，路面沉陷或隆起处维修等费用及工程量

　6、实用性能好 : 防滑：优凝舒布洛克地砖表面粗糙合适，雨雪天防滑； 不集水：优凝舒布洛克地砖透水性好，再有了填缝砂，路面上集水很快排到地下，不会因人通行而产生泥浆四溅现象； 亚光：优凝舒布洛克地砖表面粗糙不反光，强烈太阳照射下也不刺眼； 永久性标识：路面上多种标识如行车道分割线、斑马线、盲道（用优凝舒布洛克盲道专用砖）等可由不一样颜色地砖来永久性设置。

　7、环境保护 :

　⑴ 优凝舒布洛克地砖从原材料选择到生产，养护四处全部讲究环境保护，地砖无任何对人体有害辐射，同时吸收太阳紫外线。

　⑵ 优凝舒布洛克地砖铺面系统很好渗水性使地基土保持水分，调整路表温度，降低城市空气中浮尘，提升城市舒适度，对路面周围生态环境保护起关键作用。

　8、美观 : 拼法多；色彩多；质地好

　木纹水泥挂板 ：

　关键用于建筑外墙，别墅、厂房和住宅外立面装饰及改造；建筑屋面装饰；室内墙体装饰、吊顶、隔墙及护墙；室内外地面装饰；格栅篱笆及多种园林建筑造型和配件。关键用来替换原有木板、PVC 挂板等材料，以杜绝其易老化、霉变、腐蚀、易燃等缺点。

　在工作中搜集石材,对景观设计实施太关键了.在这里和大家分享.

　火山石：

　 火山石除含有一般石材通常特点外，还含有孔隙多、质量轻、强度高、保温、隔热、耐高温、除臭、吸音、防火、耐酸碱、耐腐蚀，且无污染、无放射性等功效。被石材教授称为“工能性石材”；火山石经过高温后冷却，其放射性物质大部分挥发，经检测其天然放射性远远低于国家建筑材料放射性限量标准；火山石含有丰富钠、镁、铝、硅、钙、钛等几十种矿物质和微量元素；是理想天然绿色、环境保护节能原料。

　伴随社会进步和科技发展，大家已经大量开发利用火山石，现广泛应用于多种建筑装饰内外墙、地板、园林绿化；如：屋面瓦、内外墙贴面、广场石、台阶石等；生物滤料、化装品添加剂、烧烤炉等领域。

　1、火山岩石材性能优越、除含有一般石材通常特点外，还含有本身独特风格和特殊功效。和花岗岩等石材相比，玄武岩石材低放射性，使之能够安全用于人类生活居住场所，而无放射性污染之虞。

　2、火山岩石材抗风化、耐气候、经久耐用；吸声降噪有利于改善听觉环境；古朴自然避免眩光，有益于改善视觉环境；吸水防滑阻热有益于改善体感环境：独特“呼吸”功效能够调整空气湿度，改善生态环境。种种独特优点，能够满足当今时代大家在建筑装修上追求古朴自然、崇尚绿色环境保护新时尚。

　 3、火山岩石质坚硬，可用以生产出超薄型石板材，经表面精磨后光泽度可达85 度以上，色泽光亮纯正，外观典雅庄重，广泛用于多种建筑外墙装饰，市政道路广场、住宅小区地面铺装，更是各类仿古建筑、欧式建筑、园林建筑首选石材，深受中国外广大用户喜爱和欢迎。

　 4、火山岩石铸石管含有极好耐磨损、抗腐蚀性能， 可作为电力、化工、冶金、矿山、煤炭等部门气力或水力输送磨损腐蚀性物料和浆料管道系统衬里。利用玄武岩制成纤维、管材、片状、网状和棉絮状成品，能够制成防火、阻燃织物，服装，机器零件，汽车制动器，管道，人体器官，保温、隔热吸收噪声材料。它不仅能够替换有害石棉和玻璃制品，替换金属材料；而且品质愈加优良。它和金属相比，不仅重量轻，耐腐蚀，寿命长。管材寿命 1，弹性、韧性比钢材高 20%；棒材塑性高于塑料；板材强度高于轻金属合金，可承受坦克辗压；耐腐蚀性高于玻璃。

　5、火山岩石经破碎后碎石料（ 0.5~2 厘米 ）广泛用于道路、桥梁、楼房、堤坝海塘等场所基础施工。产品较之其它石料含有独特高强度、高耐磨、高硬度特征，尤其适适用于高速公路和机场跑道路基浇注，可大大提升道路基础承重、抗压、耐磨损、抗疲惫等各项性能指标，有利于确保工程质量百年大计，成为各建设项目单位和 建 筑 设 计 部 门 在 确 定 工 程 用 料 时 首 选 石 材 。

　 文化石：

　 多种铺装材料在景观中应用：

　彩色卵石和拟木技术应用。用卵石拼铺图案，倒牙用拟木小树桩处理。卵石还可按摩足低。一举两得。很有情趣。

　碎拼大理石应用。废品利用，有利环境保护。呵呵！！

　旁边小品构筑物是文化石贴面。

　 这是片岩应用。局部镂空，合适地方种植植物形成框景。

　材质能够左右环境艺术感染力。

　好坏一线间

　黄麻石和彩釉砖合作“产物”

　工整方块石和自然卵石配合

　日本铺路手法，平整青石板和毛面青石板混用

　 块石应用

　黄木纹--文化石一个

　600*600 板材.这么使用石料损耗小.铺装比较大气,唯一缺点就是板材比 300*300要厚,对应成本也较高!!

　用小块材,如 100X100,很有味道,且这么能够降低厚度,走车走人也能够用.不过大空间还是要用回大板 还有用较多是鹅卵石和雨花石!!!雨花石比鹅卵石色彩纯!!鹅卵石比较朴素,尤其适合和青砖配合使用!!

　 外河卵石造价比雨花石廉价 20 元/平方 再有部分比较高级铺地材料:部分灰色系锈板材等等,砂岩!通常在大面积铺地中使用较少!!

　 材料组合使用：

　 怎样合理应用建筑上石材? 材饰板，以它天然、美观、华丽、高贵等特点，在建筑装饰上应用日趋广泛，展现出由室内向室外、由低空向高空、由小块向大块发展趋势。现在在我们建筑上，四处可看到用石材装饰墙面、地面、台面等，石材以其独特天然风格、高雅亮丽外形，给予建筑物更多时代感和艺术感，成为城市建筑步入现代化关键标志之一。

　 伴随石材应用日益广泛，大家对石材工程安全和质量也日益重视。然而，因为很多人对石材特征了解甚少，所以对石材产生了很多误会，在此有必需对石材在建筑上科学合理应用作一个廓清。

　 迷惑之一：石...