試論工業(yè)建筑中鋼筋混凝土技術的應用

張彥剛

前言

隨著我國經(jīng)濟的發(fā)展，我國對于各種基礎設施建設的需求量越來越大，建筑行業(yè)的繁榮就是最直接的體現(xiàn)。作為我國的經(jīng)濟支柱產(chǎn)業(yè)之一，建筑企業(yè)的健康發(fā)展對于我國的經(jīng)濟增長有著重要的意義，這種情況在短期內(nèi)時難以改變的。本文將簡述鋼筋混凝土技術的重要性，探究影響混凝土質(zhì)量的內(nèi)在因素，并提出鋼筋混凝土技術的施工要點，最后針對鋼筋混凝土的建筑的發(fā)展趨勢進行展望，希望對工業(yè)建筑中鋼筋混凝土技術的應用有所裨益。人類的進步是伴隨著物質(zhì)社會的繁榮的，而近幾十年來隨著人類進步的同時，建筑行業(yè)也進入了興盛的時期。作為一種優(yōu)質(zhì)的施工材料，鋼筋混凝土被廣泛使用在全世界所有的建筑之中，實踐也已經(jīng)證明了鋼筋混凝土的價值，但是雖然鋼筋混凝土已經(jīng)有多年的應用經(jīng)驗，目前我國的工業(yè)建筑中鋼筋混凝土的應用上還存在一些問題，如果能夠解決這些問題，勢必推動我國的建筑行業(yè)進一步的發(fā)展，推動我國的經(jīng)濟持續(xù)增長，可以說具有重要的現(xiàn)實意義。

1.鋼筋混凝土技術的重要性

縱觀世界上所有的建筑，可以說近100年來建筑的發(fā)展史與鋼筋混凝土是分不開的，鋼筋混凝土被廣泛應用于各種建筑之中，并且鋼筋混凝土的質(zhì)量直接決定著建筑的質(zhì)量，也決定著使用者的生命財產(chǎn)安全情況。據(jù)權威機構估計，我國每年的建筑總量占世界建筑總量的一半以上，到2015年總建筑面積達600億平方米，如此龐大的建筑面積需要消耗大量的鋼筋混凝土，而如果在鋼筋混凝土技術的應用上存在瑕疵，則必將影響建筑的質(zhì)量，從而導致不可預料的后果。建筑行業(yè)目前是我國經(jīng)濟發(fā)展的強勁動力之一，自改革開放之后，我國的經(jīng)濟體制從計劃經(jīng)濟變革為市場經(jīng)濟，人民群眾的經(jīng)濟情況的改觀以及各種施工技術的流入使得我國的建筑業(yè)呈現(xiàn)蓬勃發(fā)展的趨勢，在這樣的環(huán)境背景下，不僅混凝土技術的施工工具產(chǎn)生了巨大的變革，混凝土技術的施工工藝也有了較大的進步，各種新型施工技術的出現(xiàn)直接促進了建筑行業(yè)的發(fā)展，也為人民群眾的住房帶來了更多的便利，滿足了社會發(fā)展的需求。

2.影響混凝土質(zhì)量的內(nèi)在因素

2.1混凝土自身強度

如今工業(yè)建筑中的混凝土大多應用于承重結(jié)構，顧名思義，承重結(jié)構需要承擔巨大的壓力，而只有所用的鋼筋混凝土技術符合設計的要求，才能夠使得建筑滿足客戶的需要。作為混凝土質(zhì)量的重要指標之一，混凝土的抗壓強度與所用的水泥相關。在水灰比相同的情況下，運用科學的計算可以得出，高標號的水泥所制造的混凝土的抗壓強度要高得多，因此在工業(yè)建筑的施工過程中，要禁止用低標號的水泥代替高標號的水泥，因為這樣制造出來的鋼筋混凝土是滿足不了設計的需求的，也會造成嚴重的后果，如果確實需要使用低標號的水泥，那么對于各個稱重構件的截面都要加粗。再者，骨料與鋼筋混凝土的強度也是息息相關的。以碎石和卵石作為例子，碎石的外表面更為粗糙，因而與水泥結(jié)合更加緊密，因此在使用強度相同的碎石和卵石作為骨料時，加入碎石能夠有效提高混凝土的強度。

2.2混凝土標號與混凝土平均強度及其標準差的關系

混凝土標號是依據(jù)混凝土標準強度分布的平均數(shù)減去標準值的1.645倍來計算的，這種方式能夠確?；炷炼加?5%的保證率，小于標準值的可能性不超過5%，有力的確保了建筑物的安全性。有了科學的計算公式，相關建筑企業(yè)可以利用這種公式來計算在滿足預期的設計條件的情況下，能夠采用的最低標號的混凝土，從而使得混凝土的硬度在滿足設計要求的同時，也能夠在一定程度上降低工程的造價，為相關建筑企業(yè)爭取更多的利益。

3.鋼筋混凝土技術的施工要點

3.1施工前的準備過程

在進行模板安裝之前，需要事先掌握設計圖紙和建筑物結(jié)構尺寸，根據(jù)現(xiàn)場條件，來初步制定立模及支撐程序，以及鋼筋綁扎、混凝土澆搗等施工工序。模板安裝過程中，一般將模板劃分為柱模、底模等，在模板樹立過程中，最好先立底模板，然后搭腳手架到設計的高度，在底模上立側(cè)模并對其進行加固處理，以保證模板的穩(wěn)定、平整和嚴密性。在鋼筋材料進入施工現(xiàn)場時，相關技術和監(jiān)督人員要嚴格按照規(guī)范和標準對鋼筋材料進行隨機抽取檢查。通常情況下，在施工現(xiàn)場對鋼筋進行統(tǒng)一加工制作，此時要求所選用鋼筋的品種、型號、規(guī)格、數(shù)量滿足項目施工設計需求。在澆筑混凝土前還需要對鋼筋工程的隱蔽好壞進行驗收。首先要準備足夠數(shù)量的鐵絲和保護層墊塊以及捆扎用的工具;其次要對模板內(nèi)的泥土、垃圾、碎木塊等進行及時的清除，最后還要對每個鋼筋接頭的位置進行檢查，根據(jù)相應的物料單，按標準使其錯開，并在相應的模板上做好標記。

3.2混凝土的泵送

①管路布置與固定。管路的布置原則：距離盡可能短，彎管盡可能少。管路連接要牢固、穩(wěn)定，各管卡位置不得與地面或支撐物接觸，管卡在水平方向距離支撐物≥100mm，距離地面≥100mm，接頭密封嚴密。泵體引出的水平管必須轉(zhuǎn)彎處用90度彎管，并設泵送承臺。有泵管穿過的樓板上預留大小合適的洞口，用木楔、鋼管固定泵管，垂直泵管與柱用鋼管圍抱。水平泵管與垂直泵管相交處夏布加頂撐，與混凝土泵出口錐管直接相接的輸送管用馬凳支撐。②泵送程序。泵水泥漿：泵送砼前，先泵兩斗水泥漿以濕潤管路、料斗、混凝土缸。在料斗中砂漿未完全泵完，料位在攪拌軸以上時，加入混凝土料開始泵送。泵送開始時的速度要先慢后快、逐漸加快;同時觀察混凝土泵的壓力和各系統(tǒng)的工作情況，待各系統(tǒng)運轉(zhuǎn)順利后，按正速度進行泵送。中斷泵送后再次泵時，應先反泵2-3個行程，將分配閥內(nèi)的混凝土吸回到料斗中經(jīng)充分攪拌后再泵送。泵送結(jié)束后，及時清洗泵機及管路。并拆開水平管與垂直管結(jié)合處管卡，將垂直管路的混凝土料卸掉，然后加滿水，用卡球?qū)⒒炷粮准傲隙窙_洗干凈。

3.3提高砼的極限拉伸強度

砼料的強度與骨料、水泥、沙土的配比息息相關，在科學的配比之下，選擇優(yōu)質(zhì)的骨料和沙土，將混凝土攪拌均勻，能夠有效保證施工的質(zhì)量，同時提高砼的極限拉伸強度，減少在外力作用下鋼筋混凝土產(chǎn)生的形變量，從而減少外力對于鋼筋混凝土的影響，這也是避免鋼筋混凝土產(chǎn)生裂縫的方法之一。

3.4砼澆筑

澆筑砼前，升起的滑動模板表面應徹底清理，經(jīng)項目經(jīng)理認可后方可澆筑。在一般情況下，筒壁要連續(xù)澆筑，不允許留施工縫。如遇到特殊情況，如停電時間過長、機械出現(xiàn)嚴重故障無法及時修復更替時等，應按規(guī)范留施工縫，在施工縫上續(xù)澆砼時，應將施工縫徹底濕潤，再澆一層與原砼水灰比一致的水泥漿，澆筑砼要分層進行，每層為0.25m，砼頂面應低于模板面5cm。砼主要利用地泵輸送，先將砼泵送到內(nèi)操作平臺上，再用人工均勻分送入模內(nèi)。砼入倉后，用直徑50mm的插入式振搗器振實，每層層厚250mm，振搗器應插入下層砼內(nèi)，深度50mm左右，以利結(jié)合。澆注混凝土應按照嚴格的先后順序進行，保證每模內(nèi)的荷載均勻并且保證模板提升時強度一致。

3.5降低砼入模溫度

溫度變化是引起鋼筋混凝土裂縫的主要原因，因此如果想要降低鋼筋混凝土裂縫出現(xiàn)的幾率，還可以采取降低砼入模的溫度來實現(xiàn)。一般來說，在澆灌時要注意選擇合適的天氣，在炎熱天氣下澆灌很可能導致外部溫度急劇升高，混凝土內(nèi)外產(chǎn)生溫差而導致裂縫。夏季在攪拌砼料時，不僅要選擇溫度較低的水，而且骨料和攪拌設備也應該配備相應的遮陽措施，從而降低骨料和攪拌設備的溫度，間接降低了砼入模的溫度。當然還可以摻加相應的緩凝型減水劑或者在砼入模時，采取措施改善合加強模內(nèi)的通風，加速降低模內(nèi)熱量的散發(fā)，這些措施也是行之有效的。

3.6改善約束條件，削減溫度應力

對較為大型的混凝土建筑采取分層澆筑的措施，也能夠很好的降低水化熱的聚集，從而降低混凝土內(nèi)外的溫度差，減小溫度對于混凝土的影響。而在分層澆筑的過程中，必須注意合理設置水平或垂直的施工縫，這是出于鋼筋混凝土熱脹冷縮的考慮。

3.7加強施工過程中的養(yǎng)護和監(jiān)控

加強施工過程中的養(yǎng)護和監(jiān)控時預防鋼筋混凝土裂縫的有效措施，施工過程中的養(yǎng)護和監(jiān)控具體有以下幾點：（1）在混凝土澆筑之后，需要及時對混凝土進行保濕，從而避免混凝土外部的水分揮發(fā)過快而導致內(nèi)外的從而避免混凝土外部的水分揮發(fā)過快而導致內(nèi)外混凝土形變量不同，從而產(chǎn)生裂縫。特別是在夏季應該頻繁對澆筑完成的混凝土進行保濕工作，從而減小混凝土裂縫產(chǎn)生的幾率。（2）加強對于混凝土的溫度的監(jiān)控，條件允許的情況下可以實行信息化的控制，利用電子儀器來隨時監(jiān)控混凝土內(nèi)的溫度變化，混凝土內(nèi)外的溫差必須在25℃以內(nèi)，基面溫差與基底面溫差均控制在20℃以內(nèi)，這樣才能有效控制有害裂紋的發(fā)生。如果不能實現(xiàn)信息化的監(jiān)控，那么在大體積的混凝土澆筑完成之后，需要派專人進行溫度的監(jiān)控，主要監(jiān)控混凝土表面與結(jié)構中心的溫度，測溫時間不少于14小時，前7天每隔4小時測溫一次，后7天每隔8小時測溫一次。砼結(jié)構中心溫度與砼表面溫度的溫差不得超過25度，測溫過程中如果發(fā)現(xiàn)溫差大于25度時，要采取有效措施，如覆蓋保溫等。當溫差小于25度時，可停止測溫。（3）采用其他輔助方式。為了減小溫度對于鋼筋混凝土裂縫產(chǎn)生的影響，可以在鋼筋混凝土澆筑完成之后，及時完成土壤的回填，這樣能夠避免鋼筋混凝土長時間暴露于空氣之中，既避免了暴曬，又避免了鋼筋混凝土表面的水分蒸發(fā)過快，從而降低鋼筋混凝土出現(xiàn)的幾率。

4.鋼筋混凝土建筑的發(fā)展趨勢

4.1高分子聚合物的類型應用

建筑行業(yè)的繁榮推動著我國經(jīng)濟的發(fā)展，而經(jīng)濟的發(fā)展又不斷的促進著建筑行業(yè)的進步，在這樣的環(huán)境背景下，混凝土施工技術出現(xiàn)了一些革命性的變革。例如丙稀酸酯共聚乳液的出現(xiàn)，該乳液配置的砂漿性能非常優(yōu)秀 ，其中有粘結(jié) 、抗凍、防滲、抗氯離子滲透以及耐磨、耐老化的優(yōu)良性能，在我 國的各個行業(yè) 比如水利 、公路、橋梁 、化工等方面具有廣泛應用。在加入了丙稀酸酯共聚乳液的鋼筋混凝土中，鋼筋混凝土的硬度得到了極大的提高，可以說具有顯著的抗裂性能，這對于減少工業(yè)建筑中鋼筋混凝土裂縫的產(chǎn)生是非常有利的。再者加入了丙稀酸酯共聚乳液的鋼筋混凝土抗老化性能更強，能夠有效抵抗由于老化對鋼筋混凝土的性質(zhì)帶來的影響，從而提高工業(yè)建筑的質(zhì)量。

4.2節(jié)能建筑技術方面的應用

隨著時代的發(fā)展，人們越來越意識到可持續(xù)發(fā)展的重要性。資源是有限的，而人類的欲望是無限的，如何在有限的資源與無限的欲望之間取得平衡，是很多國家都在嘗試的問題，而嘗試的結(jié)果，就是各種節(jié)能技術的推廣。各種高科技的節(jié)能技術能夠顯著提高人們的生活質(zhì)量，同時又能夠不對環(huán)境造成更大的破壞，這才是人類的長遠發(fā)展之路，也是我國提出建設資源節(jié)約型環(huán)境友好型社會的初衷。各種新型節(jié)能技術應用于鋼筋混凝土之中，不僅能夠降低鋼筋混凝土對于能源的消耗，同時還能夠降低鋼筋混凝土的生產(chǎn)對于環(huán)境的影響。新型鋼筋混凝土技術的資源消耗更少，而各種物理特性又優(yōu)于傳統(tǒng)的鋼筋混凝土，這種鋼筋混凝土的推廣是建筑產(chǎn)業(yè)發(fā)展的必然趨勢。

5.小結(jié)

隨著我國經(jīng)濟的發(fā)展，我國對于各種基礎設施建設的需求量越來越大，這也導致了建筑行業(yè)的繁榮，而建筑的質(zhì)量是建筑行業(yè)的發(fā)展的重中之重，如何提高建筑的質(zhì)量，是當前建筑企業(yè)應該著重思考的問題。鋼筋混凝土的質(zhì)量直接影響到工業(yè)建筑的質(zhì)量，也對人民群眾的生產(chǎn)生活造成了重大的影響。鋼筋混凝土裂縫作為影響建筑質(zhì)量的重要原因之一，可以通過完善澆筑前的準備工作、加工施工過程的檢測、降低水化熱、降低砼入模溫度、加強施工過程中的養(yǎng)護和監(jiān)控、改善約束條件、削減溫度應力、提高砼的極限拉伸強度、加強混凝土的早期養(yǎng)護等措施來進行預防。相信通過對于各種混凝土施工技術的運用，能夠有效推進整個建筑行業(yè)的發(fā)展，成為我國經(jīng)濟增長的不竭動力。