关键词］改性混凝土；家具设计；应用

前言

家具作为居家生活中不可或缺的物品，在现代城市生活中，人们的家具设计提出了更高的要求，而将改性混凝土材料应用到家具设计中，无疑是一种创新的设计理念，打破了人们对混凝土的用途观念看法，同时也使家具设计造成得到更大的突破，因此作为一名现代家具设计者，有必要对改性混凝土在家具设计中的应用做出更加深入的探索研究。

1改性混凝土的定义及类型

改性混凝土由普通混凝土发展而来，但却使普通混凝土指标得到了进一步的优化，可以更好的满足外界对混凝土高强度和耐久性的需求，具体而言，改性混凝土的由来，主要是通过在普通混凝土之中添加外加剂，从而使混凝土的特性发生改变。而最早的混凝土家具公司出现在二十世纪中期，并在进入新世纪后，改性混凝土家具呈现百花齐放的发展态势，在家具设计过程中，家具的功能和视角不同，使用的改性混凝土类型也各有差异，其中有以下几种改性混凝土最为常见。（1）高强改性混凝土，高强改性混凝土是通过添加火山灰或者减水剂实现了强度性能的提升，其抗压强度大约可以达到200mpa，因此耐久性和抗拉强度都比较高，在家具设计过程中，高强改性混凝土的使用，更好的满足了家具的力学要求[1]。（2）织物改性混凝土，其以弹性织物作为骨料，围绕织物造型成型，强度比较高，但是自重却比较低，同时织物的作用为改性混凝土赋予特殊的肌理，如德国的设计大师Florianschmid就曾利用织物改性混凝土设计座椅家具，实现了柔软温暖与坚硬冰冷的有效结合。（3）喷射改性混凝土，此种改性混凝土具有很好的流动性和速凝性，因此可用于复杂的家具结构形态设计，为家具形态的有机化发展做出了重要的贡献。（4）导光改性混凝土，此种改性混凝土由匈牙利设计大师阿龙•洛松发明，注重是通过导性纤维的加入合成，从而光线可以从混凝土之中穿过，在家具设计之中，导性改性混凝土的应用为家具赋予了全新的美感。

2改性混凝土在家具设计中的要点

2.1功能设计要点

改性混凝土在家具设计中，具有得天独厚的功能优势，这主要是因为改性混凝土是一种可塑性极强的材料，可以满足各种家具形式的设计要求，同时改性混凝土具有很强的抗压性，可以极大的提升家具功能强度。但由于改性混凝土的自重较高，而家具又是一种对移动功能要求比较高的物品，因此在使用改性混凝土进行家具设计时，为了能够更好的满足家具的使用功能，在设计过程中，需要使用轻骨料帮助改性混凝土减轻自重。如著名的设计大师维利•古尔，在其1954年设计的“花园椅”家具作品时，就将石棉与改性混凝土通过机械进行压制，这样不仅使椅子的线条更加优美突出，同时也极大的提升了“花园椅”移动的灵活性，今后家具设计师在使用改性混凝土进行家具设计时，必须要掌握这种功能设计要点，通过对改性混凝土材料的合成配置，从而更好的满足人民对改性混凝土家具的使用功能[2]。

2.2质感设计要点

改性混凝土作为一种廉价而又粗陋的建筑材料，以往是不会有设计者将改性混凝土用于表面装饰的，但是在时尚理念不断发生改变的今天，在众多的奢华设计中，改性混凝土由于其清水般的质感和灰色复古的色彩，给人带来了不同的质感的冲击，在进行家具设计时，设计者应该大胆的利用改性混凝土这种特殊的质感，从而设计出独具匠心的家具作品。如可以将改性混凝土与其他矿物原料进行搭配，如织物、木材、皮革等，从而营造一种亲切的融合质感。在或者将改性混凝土与金属、玻璃等材料进行搭配，从而营造一种现代工业质感。此外还可以将改性混凝土与光导纤维或者树脂进行搭配，从而营造一种空灵的质感，由此可以看出，在使用改性混凝土进行家具设计时，设计者必须要把握质感设计要点。

2.3造型设计要点

新型的家具材料和创新的加工技术使用，势必将引发审美观念的再次变革，从而促使家具造型出现新的形势，因此设计者在使用改性混凝土进行家具设计时，还应该满足造型设计要点。由于改性混凝土本身造型就有很强的可塑性，因此在进行家具设计时，设计者可以将改性混凝土视作流体材料，从而将其与木质材料结合，打造出家具的三维造型。对此著名设计师艾萨克•弗里德曼•海曼曾经说过，改性混凝土在家具设计中的应用，避免了家具设计造型条件方面的制约，使设计者在家具造型设计方面，有了很大的发挥空间[3]。因此对于现代家具设计师而言，能够把握住改性混凝土家具设计的造型设计要点是十分必要的。

3改性混凝土在家具设计中应用

3.1改性混凝土的配置

改性混凝土的配置是改性混凝土在家具设计中应用的第一个环节步骤，首先设计者可以通过在改性混凝土中添加外加剂的方式，从而使改性混凝土的性能指标进一步提升，并更好的弥补改性混凝土在家具设计中的应用缺陷。一般情况下，可以在改性混凝土中添加的外加剂种类十分繁多，按照功能大致可以分为四类，一是改善改性混凝土流变性能的外加剂；二是调节改性混凝土凝结时间的外加剂；三是提升改性混凝土耐久性能的外加剂；四是改变改性混凝土其他性能（着色、水下浇筑）的外加剂。其次设计者还可以通过在改性混凝土中添加骨料的方式，从而对改性混凝土进行配置，一般情况下，以添加轻质骨料为主，从而降低改性混凝土家具的重量，为家具安装搬运提供便利，但值得注意的是，选择的骨料不同，产生的家具质感和肌理也有很大的差距，设计者需结合设计要求，针对性的配置骨料。

3.2改性混凝土的配比

在寻找到适合家具设计的改性混凝土配置材料后，还需结合家具设计制造要求，对改性混凝土材料进行合理的配比，很显然改性混凝土配比设计是一个计算配比、试验配比、制作配比的复杂过程。首先在进行改性混凝土配比计算时，就是通过结合已经选中的配置材料的性能和家具设计要求初步做出配比计算，得出改性混凝土的配合比。其次试验就是在计算配合比的基础上，通过试验检验的方式，不断的对配合比的参数进行矫正，确保通过试验矫正，可以更好的满足家具设计要求，并促使改性混凝土制作成本最大限度的得到降低[4]。最后制作配比则是通过考虑砂石的实际含水率对配合比的影响，做出最终的修正。由此可以看出，改性混凝土配比是一个十分复杂的过程，要从强度、工作性、耐久性、成本性等多个方面出发，实现改性混凝土配比的最优化。

3.3模具的选择与制作

模具的选择与制作是改性混凝土在家具设计中另一个关键的应用环节，模具是使改性混凝土家具形成的结构，因此模具的选择与制作直接决定了改性混凝土家具的产品质量，一般情况下，模具的选择与制作应从设计家具的结构形式、设计尺寸、载荷大小、制作方法等几个方面出发，同时与建筑模具不同的是，家具模具可以反复使用，因此选择制作的模具还应该具有易于安装和拆卸的特点。通常可用于改性混凝土家具的模具有竹子、木胶合板、硅胶、橡胶、玻璃钢材等，设计者应该结合家具的具体设计情况，针对性的选择制作模具。以改性混凝土茶几面板模具制作为例，可以采用维萨板、角钢、花岗岩板、PVC板制作模具，用维萨板和角钢作为模具的结构支撑，用花岗岩板促使模具的平整度达到要求，使用PVC板作为衬板，而模具各个部分之间的连接，则可以使用模板夹具或者螺栓。

3.4主要成型工艺方法

在使用改性混凝土进行家具设计时，改性混凝土家具的成型工艺往往是采用预制件成型的方式，但在这个过程中，需要结合家具设计情况针对性的做出调整，具体而言，可以从以下几个方面做出选择。（1）静压成型，即将新拌的混凝土放入模具之中，通过施加外压，促使其成型。此种家具成型方式比较简答，同时投资成本也比较小，但是不适合大规模的家具生产，同时改性混凝土家具内部的密实性比较差。（2）振动挤压成型，这种家具成型方式自动化程度比较高，可以实现大规模的连续生产。（3）辊压成型，即将配置好混凝土放入到辊压机中，同时辊压的方式将改性混凝土家具制作成型，这也是一种可实现规模生产的方式。（4）浇筑振捣成型，这是最常见的一种改性混凝土家具成型方式，同时生产投资也比较小，但是缺点就是难大规模成型生产。

3.5改性混凝土的养护

在使用改性混凝土进行家具设计过程中，改性混凝土浇筑后，若是不能得到及时的养护，内部的水分就会蒸发，而脱水现象若是比较严重，就会时凝胶体水泥颗粒无法转化为稳定的结晶，从而出现片状或者粉状的脱落，而这无疑会对改性混凝土家具质量造成严重的影响，因此在改性混凝土家具设计过程中，做好改性混凝土的养护也是十分重要的，具体而言，在改性混凝土家具浇筑后，应立刻使用棉被或者塑料薄膜覆盖，必要时还可以通过洒水的方式，防止改性混凝土家具水分蒸发变形。一般情况下，两个小时可完成脱模，这时改性混凝土家具面板基本已经制作完成。在应用改性混凝土进行家具设计时，最好改性混凝土的养护工作是十分必要的。

3.6家具表面加工处理

在使用改性混凝土进行家具设计时，混凝土脱模后，由于表面并不光滑、较为粗糙，因此为了能够获得家具设计需求的纹理和质感，还需进一步对改性混凝土家具表面进行处理和加工。一般情况下，若是按照最终的处理效果分类，可分为浅露面、中度露面、深露面三种形式，而若是按照处理工艺进行分类，则可以分为手工处理、机械处理、技术处理三类。同时为了达到一些特殊的艺术效果，一些设计师还会对改性混凝土家具表面进行粗糙纹理处理，如通过压纹法（5~6mm的花纹）、点加法（5~10mm的小洞）、凿石法（6mm深的纹理）、梳銴法（4~5mm的纹路）、锯裂法（平行或者环形的纹路）、劈裂法（形成粗石表面）、轻刷洗法（漏出家具骨料顶部）、酸洗法（形成轻微粗糙表面）、火焰喷射法（实现凹凸斑斓的表面效果）[5]。但无论是哪一种处理方法，经表面处理后的改性混凝土家具，整体的质感将变得更加丰富，因此在改性混凝土家具设计过程中，表面的处理和加工也是十分重要的环节步骤。

3.7改性混凝土家具保护

在使用改性混凝土进行家具设计时，还需考虑到不同因素环境下，对改性混凝土家具使用中产生的影响，如若是混凝土家具处于室外空间、处方空间，会吸收湿气或者被酸碱腐蚀，因此为了能够更好的提升改性混凝土家具使用性能，还需对其进行外层保护处理。在改性混凝土家具外层保护过程中，虽然要将保护层与原混凝土混合在一起，但是一定不能对原有的家具质感造成破坏，一般情况下，设计师会采取以下两种形式，对改性混凝土家具外层进行保护。第一是涂膜性材料，在改性混凝土家具家具外层涂此种材料，可以在家具外层形成一层薄膜，而膜性材料可分为热塑性和硬化型两种，其中热塑性是通过物理蒸发反应形成的，而硬化型则是通过与空气化学反应形成。第二涂渗透防水材料，此种保护方法是利用了混凝土的多孔性，通过渗透到混凝土表面层与内部物质之间的化学反应，从而形成放水保护层，在使用改性混凝土进行家具设计过程中，改性混凝土家具的保护是必不可少的，可以为改性混凝土家具寿命的延长做出保障。

4总结

在时代不断进步发展的过程中，人们对家具设计要求不断提高，而将改性混凝土材料应用到家具设计中，是一种大胆而又创新的设计想法，不仅极大的提升了家具的强度性能，同时也为家具赋予了更多的形式变化，在未来改性混凝土家具设计必将有广阔的发展前景，因此现代家具设计者，有必要对改性混凝土在家具设计中的应用做出更加深入的探索研究。

参考文献

[1]吴翟.改性混凝土在家具设计中的应用研究[D].中南林业科技大学，2016.

[2]吴翟，戴向东，彭亚利，彭融.改性混凝土在家具设计中的应用研究[J].家具与室内装饰，2016（03）：104-105.

[3]郭金敏，张义顺.矿用高性能聚合物改性混凝土的应用研究[J].采矿与安全工程学报，2017，28（04）：660-665.

[4]姚红云，梁乃兴，孙立军，蒙井玉.羧基丁苯聚合物改性混凝土性能及其机理[J].建筑材料学报，2015（01）：30-36.

作者：王剑 单位：广东省基础工程集团有限公司