試述土木工程混凝土施工技術(shù)應(yīng)用

張營

摘 要：混凝土結(jié)構(gòu)是目前土木工程建筑中應(yīng)用最為廣泛的一種主要的施工材料和新型結(jié)構(gòu)，隨著國家標(biāo)準(zhǔn)及建筑行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的日益嚴(yán)格，國內(nèi)各地對(duì)土木工程建筑項(xiàng)目的監(jiān)管和治理力度也在不斷提高。探討如何提高混凝土結(jié)構(gòu)施工技術(shù)水平，提高混凝土結(jié)構(gòu)的施工質(zhì)量，是確保土木工程建筑項(xiàng)目質(zhì)量過關(guān)過硬的重要途徑。本文對(duì)土木工程混凝土施工技術(shù)應(yīng)用進(jìn)行了分析和探討。

關(guān)鍵詞：土木工程；混凝土；施工；技術(shù)；應(yīng)用

1 前言

調(diào)查研究顯示，混凝土結(jié)構(gòu)是我國土木工程建筑領(lǐng)域最為重要的結(jié)構(gòu)形式之一。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，國內(nèi)土木工程涉及的混凝土結(jié)構(gòu)問題較為普遍，相關(guān)質(zhì)量事故也頻頻出現(xiàn)，其中尤其以混凝土裂縫較為常見，混凝土裂縫在高層建筑、大型設(shè)備的底部和橋梁工程中普遍存在。

2 混凝土材料及混凝土結(jié)構(gòu)的主要優(yōu)點(diǎn)分析

建筑工程所述的混凝土即由砂、石、水泥等材料按一定配比混合而成的復(fù)合型材料的統(tǒng)稱，即我們通常所說的商品砼，該材料主要應(yīng)用于工程建設(shè)中的土建施工和機(jī)電設(shè)備安裝等領(lǐng)域?；炷恋闹饕牧鲜巧啊⑹?，將其與水按一定的配比混合即可得到水泥質(zhì)混凝土材料，再與水泥等水硬性材料混合即可成為高強(qiáng)度的混凝土結(jié)構(gòu)材料。相比混凝土材料，混凝土結(jié)構(gòu)材料還包含了水泥、化學(xué)添加劑及其他礦物質(zhì)材料，項(xiàng)目施工時(shí)結(jié)合鋼筋工序可獲得強(qiáng)度較高的混凝土結(jié)構(gòu)件?；炷两Y(jié)構(gòu)具有諸多的優(yōu)點(diǎn)：其一，混凝土結(jié)構(gòu)的生產(chǎn)制作相對(duì)較為簡單，技術(shù)要求相對(duì)不高，水泥、砂、石等原料價(jià)低易得；其二，混凝土結(jié)構(gòu)具有良好的抗壓強(qiáng)度和抗震性能，能夠抵御一定的自然災(zāi)害破壞，使用年限較長；其三，混凝土材料為熱的不良導(dǎo)體，因此混凝土結(jié)構(gòu)具有良好的耐火性；其四，混凝土材料在一般環(huán)境下不會(huì)被腐蝕，因此混凝土結(jié)構(gòu)具有較高的耐腐蝕性能；其五，混凝土材料的可塑性較高，能夠根據(jù)設(shè)計(jì)要求澆筑成各種形狀的結(jié)構(gòu)件，以滿足各種工況的施工要求。鑒于上述優(yōu)點(diǎn)，混凝土結(jié)構(gòu)在土木工程建筑施工領(lǐng)域的應(yīng)用越來越普遍。

3 影響土木工程混凝土結(jié)構(gòu)的主要因素分析

根據(jù)施工經(jīng)驗(yàn)和事故案例總結(jié)分析，混凝土結(jié)構(gòu)中最為常見的問題集中表現(xiàn)為混凝土裂縫，其主要原因包括水泥水熱化及硅酸鹽等摻合料的影響、混凝土減水劑與膨脹劑的影響、溫度影響等。這些內(nèi)部及外部因素，都會(huì)使混凝土中的水泥硬化過程過度消耗水分而導(dǎo)致混凝土自縮，這是產(chǎn)生裂縫的主要原因。下面，我們對(duì)影響土木工程建筑領(lǐng)域的混凝土結(jié)構(gòu)施工質(zhì)量的主要因素分析如下。

3.1 水泥引起的收縮會(huì)直接導(dǎo)致混凝土結(jié)構(gòu)裂縫

水泥種類會(huì)直接影響混凝土材料的物理性能，從而對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度產(chǎn)生重要影響。根據(jù)工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，水泥不合格是導(dǎo)致裂縫一個(gè)重要因素。比如工程上常用的鋁酸鹽水泥和早強(qiáng)水泥都具有較強(qiáng)的收縮性，施工時(shí)大面積采用該類水泥極易產(chǎn)生裂縫。部分企業(yè)為了節(jié)約施工成本而選擇過期變質(zhì)或劣質(zhì)水泥，或者因檢測方法和檢測技術(shù)落后而造成檢測不合格，都會(huì)降低混凝土結(jié)構(gòu)的質(zhì)量。

3.2 混凝土儲(chǔ)運(yùn)及質(zhì)量等級(jí)對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)的影響

混凝土材料的品質(zhì)決定了混凝土結(jié)構(gòu)的質(zhì)量。運(yùn)輸條件、搬運(yùn)方式及儲(chǔ)藏環(huán)境都會(huì)對(duì)混凝土材料的品質(zhì)產(chǎn)生影響，比如：運(yùn)輸過程中經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)離析現(xiàn)象而造成混凝土不均勻，或者倉儲(chǔ)環(huán)境不佳或儲(chǔ)藏時(shí)間過長而使水泥等主要材料失效，或者混凝土配比不科學(xué)等。這些因素都會(huì)造成混凝土結(jié)構(gòu)強(qiáng)度的減弱，甚至出現(xiàn)裂縫等質(zhì)量通病。

3.3 混凝土施工技術(shù)及標(biāo)準(zhǔn)對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)的影響

混凝土施工技術(shù)的控制也是影響結(jié)構(gòu)件質(zhì)量及工程質(zhì)量的重要因素。攪拌過程中對(duì)投料順序、投料時(shí)間和投料量的控制，都會(huì)對(duì)混凝土澆筑結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度及表面質(zhì)量產(chǎn)生影響。如在實(shí)際攪拌過程中未嚴(yán)格執(zhí)行相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，還會(huì)導(dǎo)致質(zhì)量事故的發(fā)生，造成重大經(jīng)濟(jì)損失。此外，在混凝土澆筑技術(shù)方面缺乏對(duì)施工過程的科學(xué)指導(dǎo)，或者忽視了混凝土養(yǎng)護(hù)技術(shù)的重要作用，都會(huì)對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)的質(zhì)量產(chǎn)生影響。

4 土木工程建筑施工過程中混凝土結(jié)構(gòu)產(chǎn)生裂縫的原因分析

根據(jù)工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)總結(jié)，混凝土結(jié)構(gòu)在土木工程建筑中極易產(chǎn)生裂縫，其主要原因集中在以下三個(gè)方面。

4.1 混凝土結(jié)構(gòu)中的水泥水化熱原因是導(dǎo)致裂縫的重要內(nèi)因

根據(jù)水泥的物理特性與化學(xué)特征，混凝土中的水泥在攪拌水化的過程中要釋放熱量，因此在進(jìn)行大面積、大斷面的混凝土澆筑作業(yè)時(shí)，整體表面系數(shù)相對(duì)較小，會(huì)阻礙水泥熱量的及時(shí)發(fā)散，因此這些熱量會(huì)聚集在混凝土結(jié)構(gòu)的內(nèi)部，增加結(jié)構(gòu)件內(nèi)部的局部溫度，當(dāng)表面溫度（環(huán)境溫度）較低時(shí)，就會(huì)在混凝土構(gòu)件的內(nèi)部與表面形成較大的溫差，這種溫差就是造成裂縫的重要原因。

4.2 混凝土材料在環(huán)境中的自縮現(xiàn)象是導(dǎo)致裂縫的直接原因

混凝土自縮主要有兩個(gè)方面原因，一是混凝土內(nèi)的水泥因素，二是礦物摻合料或外加劑的影響。水泥硬化全過程一般需要消耗多達(dá)20% 的水分，而混凝土內(nèi)的其余80% 水分則主要被蒸發(fā)掉，水分蒸發(fā)必然使混凝土產(chǎn)生自縮。自縮必須控制在一定范圍內(nèi)（工程上可以接受的自縮范圍），當(dāng)水分蒸發(fā)超過混凝土自縮值，就會(huì)造成混凝土結(jié)構(gòu)內(nèi)部的強(qiáng)烈收縮。比如：混凝土生產(chǎn)過程中通常會(huì)添加硅灰，而硅灰會(huì)增加混凝土的自縮值，且硅灰比例越大其自縮值越高。

4.3 混凝土結(jié)構(gòu)所處環(huán)境的溫度變化是導(dǎo)致裂縫的外部條件

混凝土多為露天作業(yè)，因此其澆筑溫度極易受外界溫度的影響。當(dāng)外界溫度較低時(shí)，會(huì)增大混凝土內(nèi)部與表面的溫差值，進(jìn)而增大溫度應(yīng)力，過大的應(yīng)力作用會(huì)導(dǎo)致裂縫現(xiàn)象。溫度應(yīng)力越大，混凝土產(chǎn)生裂縫的概率也就越高。此外，大面積混凝土澆筑結(jié)構(gòu)中還存在著大量的內(nèi)部約束力，溫度應(yīng)力和內(nèi)部約束力共同形成溫度效率，在一定程度上增大了產(chǎn)生裂縫的概率。

5 土木工程建筑中的混凝土結(jié)構(gòu)施工技術(shù)探討

探討和研究混凝土結(jié)構(gòu)施工技術(shù)的目的在于通過優(yōu)化施工技術(shù)來提高混凝土結(jié)構(gòu)及土木工程的施工質(zhì)量。一方面，建筑施工企業(yè)應(yīng)當(dāng)提高質(zhì)量意識(shí)，選用質(zhì)量較好的原材料，注意優(yōu)化混凝土結(jié)構(gòu)施工方案的設(shè)計(jì)，充分掌握影響混凝土結(jié)構(gòu)施工質(zhì)量的材料、工藝、溫度等關(guān)鍵因素，嚴(yán)控水泥品質(zhì)及含量，密切關(guān)注混凝土結(jié)構(gòu)件內(nèi)部溫度應(yīng)力的變化。另一方面，建筑施工企業(yè)應(yīng)提高混凝土攪拌技術(shù)、提高混凝土澆筑技術(shù)及養(yǎng)護(hù)技術(shù)：確立科學(xué)的攪拌制度，以適量高效為原則，力求攪拌時(shí)間最短化；澆筑前，要組織專業(yè)人員對(duì)預(yù)制好的混凝土試件進(jìn)行監(jiān)測；澆筑時(shí)應(yīng)充分振搗，澆筑過程不應(yīng)存在間歇；澆筑結(jié)束后應(yīng)有專業(yè)施工人員抹壓混凝土表面，嚴(yán)格按照混凝土養(yǎng)護(hù)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行養(yǎng)護(hù)。針對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)裂縫這一質(zhì)量通病，就如何提高土木工程建筑中的混凝土結(jié)構(gòu)抗裂性能的施工技術(shù)總結(jié)如下：其一，在混凝土中摻合一定的添加劑，控制混凝土的自縮值。需要特別注意的是，加入添加劑時(shí)要嚴(yán)格遵守相關(guān)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范。其二，在混凝土中添加增強(qiáng)材料，提高混凝土的抗裂性能。該方法主要用于混凝土的生產(chǎn)加工過程，通過向混凝土材料添加一定的纖維材料，提高混凝土的韌性和抗拉性能，這對(duì)于澆筑時(shí)抵抗裂縫具有一定的效果。其三，控制好混凝土材料的比例?；炷辽a(chǎn)前，要對(duì)混凝土材料的配比進(jìn)行充分的論證和試驗(yàn)，根據(jù)工程項(xiàng)目的實(shí)際需求設(shè)計(jì)選擇最佳配比方式，在確?；炷翉?qiáng)度的同時(shí)，力求各項(xiàng)性能均符合要求。此外，在混凝土施工過程中還應(yīng)根據(jù)現(xiàn)場實(shí)際情況對(duì)外部溫度、內(nèi)外部約束力等因素進(jìn)行控制。

6 結(jié)束語

總而言之，混凝土的種類及品質(zhì)、混凝土攪拌與澆筑技術(shù)的控制以及混凝土自身的性能與質(zhì)量等因素，都會(huì)對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)質(zhì)量產(chǎn)生影響，要提高混凝土結(jié)構(gòu)施工技術(shù)及施工質(zhì)量就必須要綜合考慮這些因素。混凝土作為土木工程建筑領(lǐng)域的重要施工材料，深入研究其物理化學(xué)特性，提高混凝土施工技術(shù)水平，可以有效提高混凝土結(jié)構(gòu)件的施工質(zhì)量。

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