對土建工程新型混凝土材料的應用探討

秦航

青島秦小商砼有限公司 山東 青島 266107

引言

在土建工程建設過程中，雖然人們認識到混凝土質量決定了施工質量，但大多數人仍以混凝土力學為主，并未重視混凝土的強度問題。并且對混凝土的耐久性的重視程度也不夠，致使整體工程結構也發(fā)生了一系列的變化，甚至會影響建筑物的整體性。

1 新型混凝土材料的概述

新型混凝土材料實際上就是普通混凝土材料進行升級后的產物，它的類型也比較多樣，有許多普通混凝凝土材料中沒有的優(yōu)點。舉個例子來說，普通混凝土的抗壓能力比較強，但是其抗拉能力比較弱。如果混凝土中的鋼筋配置不夠的話，就很容易導致整體混凝土的拉應力比較弱。鋼筋實際上的造價比較高的，很多企業(yè)為了控制施工成本，會盡可能減少鋼筋的使用量，這勢必會對工程的質量造成影響。隨著當前纖維混凝土的應用，傳統的鋼筋逐漸被其所替代，在控制成本的同時，核能提高抗拉的強度。

2 高性能的新型混凝土材料具有的主要特征

2.1 新拌混凝土的工作性特征

新拌混凝土的工作性，不僅對混凝土的使用至關重要，也對硬化混凝土也具有十分重要的作用。對于新的混凝土攪拌來說，高性能混凝土對流動性要求比較高，在混凝土的不同階段從攪拌到澆筑過程都應嚴格按照規(guī)定的標準進行，以保證其穩(wěn)定性和均勻性，這些都是以前采用的混凝土材料無法實現的部分。與以往的混凝土使用相比，HPC更為復雜，增加了不同類型的材料，并與增塑劑有密切的聯系，有助于調整混凝土的具體狀態(tài)。

2.2 新型硬化混凝土的具體性能

總的來說，目前的建筑業(yè)朝著更高水平的方向有了明顯的轉變，這也是人們越來越關注高強度的HPC的重要性的原因，需要在這一領域進行創(chuàng)新和科學研究。在具體高層建筑中在施工過程中，使用的混凝土材料的具體強度與建筑的軸向力之間有著密切的聯系，即對等，可以說，混凝土材料的強度決定了建筑物的高度。如果建筑高度達到60層，就需要在高層建筑設計過程中采用強度符合的混凝土，從而保證建筑的承載力是足夠的。就目前的情況來看，當前的建筑物樓層大約為30-35層，這就是為什么未來的HPC應該加強混凝土的強度在60到120兆帕之間的原因。在這種情況下，混凝土的制造比例可以借鑒傳統方法，但一些重要的材料還必須符合HPC的嚴格要求，在設計中考慮到新型混凝土的耐久性。

2.3 新型混凝土應有較低的水膠比例

對于新型混凝土來說，必須有較低的水封比例，只有這樣，才能控制混凝土的孔隙度，并在此基礎上降低混凝土的滲透性，低水膠粘劑能更好地保證混凝土具有更高的耐久性，同時大大提高混凝土的強度。如果混凝土在特定的水膠中的比重低于0.45，那么在環(huán)境條件差的情況下，耐久性就會大大降低，總的來說，水膠的比重應在0.28和0.4之間，此時的混凝土更適用于建筑工程。

3 混凝土施工中多發(fā)的質量問題及影響因素

3.1 混凝土原材料質量不合格

交通工程中混凝土主要用于大型基礎構件施工，其主要作用是分擔荷載壓力、穩(wěn)固基礎[1]。但是當前由于混凝土構件抗拉性能低而導致的交通事故發(fā)生概率較大，產生這種情況的主要原因在于混凝土原材料的選擇不合理，骨料、砂石等成分的質量與工程需求不符，配比不科學，施工監(jiān)管和建材驗收工作落實不到位，導致混凝土構件的承載力不滿足設計要求，使結構出現變形、坍塌等情況。

3.2 混凝土結構裂縫問題

裂縫已成為混凝土施工中最常見也是影響較大的關鍵因素，常見的混凝土裂縫成因主要包括建材性能、施工養(yǎng)護方式以及施工技術3個方面[2]。首先，混凝土中水泥材料的性能不符合標準時，在拌和以及凝固過程中會產生大量的水化熱，導致混凝土結構內外部產生較大的溫差，不同的混凝土比例所表現出來的作用不同，所以施工人員應該根據工程的具體要求做好混凝土的配置工作，這也是混凝土工程的前期準備工作。所使用的基礎材料以及配置比例直接能夠體現出混凝土的質量。不同的基礎材料按照科學的配比才能增強混凝土的整體韌性和耐力。溫度是混凝土配比的關鍵點，溫度一旦控制不好，就會導致混凝土中的水泥產生水凝變化，而且還會導致混凝土發(fā)生收縮的不良現象。事前實驗是獲得科學配比的前提，通過實驗數據能夠獲得不同比例混合材料的強度等數據，并按照實際要求做好混凝土的配置工作。

3.3 混凝土構件的耐久性較低

由于交通工程受地域性影響較大，施工技術存在差異性，工程隱患較多，導致后期混凝土構件在長期外界環(huán)境侵蝕下，性能逐漸下降，耐久性不強。而由此引發(fā)的安全事故也占據較大的比例。例如，抗?jié)B性能低，樁基結構等受到地下水的侵蝕，出現持續(xù)性損壞；抗凍性能較弱，在晝夜溫差以及年溫差的影響下，出現耐久下降的情況，同時在實際的工程環(huán)境中，還會存在大量的因素影響混凝土結構的耐久性，導致結構變形、區(qū)塊脫落等現象。

4 加強新型混凝土在土建工程中的應用措施

4.1 加大宣傳普及力度，更新人員建設理念

我國是一個互聯網迅速發(fā)展的時代，現代技術廣泛應用于各個行業(yè)的發(fā)展，建筑工程企業(yè)可以有效利用互聯網傳播關于新混凝土材料的知識，鼓勵工作人員更好地了解這一材料，例如，建筑工程隊可定期使用微信小程序進行新型混凝土材料的理論知識的學習，明白在應用這種材料的優(yōu)勢，可定期舉辦新型混凝土材料的學習競賽，鼓勵工作人員積極學習新的混凝土材料。

4.2 嚴格把控材料質量關，加大工程監(jiān)管力度

在目前企業(yè)選擇混凝土材料的過程中，其質量的監(jiān)督過程還不夠嚴格，這導致新型混凝土材料的質量不高，從而促使導致建筑工程質量低，新型混凝土材料適用范圍也比較窄，所以必須安裝先進的細集料篩分設備，以提高效率和效益。細集料篩分設備可能看起來很容易操作，但在實踐中，要想使整個過程準確，還需要重視以下幾點問題。首先，建筑施工人員要善于操作設備，這是非常必要的。因此，篩分設備需要選擇盡可能易于操作的設備。其次，施工人員必須能夠有解決簡單故障的能力，節(jié)省大量的時間。所以，混凝土材料的選擇應引起企業(yè)的極大關注。企業(yè)可以安排專門的工作組來選擇建筑材料，提高員工對新混凝土材料理論的認識，從而在采購過程中可以選擇高性能混凝土材料。最后，企業(yè)應當高度重視監(jiān)督和管理制度的建立，完善監(jiān)管過程和相關的規(guī)章制度，為整個監(jiān)管過程提供系統保障的制度，在出現一些意外情況的話，企業(yè)就可以及時應用行之有效的方案解決問題，避免出現更多的問題來影響工作效率。

4.3 提高工作人員技能水平，組建專業(yè)工作團隊

工作人員的綜合素養(yǎng)和整體技能水平也直接決定了新型混凝土材料的應用好壞情況，所以，需要企業(yè)能格外重視技能的培訓工作。企業(yè)可以邀請新型混凝土材料方面的優(yōu)秀人才為工作人員進行知識講解，進一步豐富員工對新型混凝土材料的理解。與此同時，在理論基礎之上，還需要重視技能培訓工作，將自己所學到的理論知識加以應用，學習新型混凝土材料的應用方法，并根據工程的實際情況來選擇合適的施工技術，這樣能夠幫助施工人員更好的鍛煉自己的能力，有更高水平的能力去應用新型混凝土材料，在整個工程建設過程中更加游刃有余。

4.4 注重溫度控制

混凝土的澆筑工藝中，溫度起著關鍵性的影響作用。進行大體積混凝土結構的溫控計算的實質是掌握混凝土結構內部溫的具體的變化規(guī)律。當然，理論與實際施工操作會存在一定的差異，在實際施工中，由于受到自然環(huán)境和人為因素等影響，因而溫度控制無法實現百分之百達到某一標準范圍，因此在施工過程中對于溫度進行監(jiān)控制并將監(jiān)測結果進行實時分析，具有重要意義，能夠為有關團隊及時采取相應措施，避免結構裂痕的產生提供重要依據?？刂剖┕み^程中的溫度情況可以采用降低澆筑溫度和水管冷卻兩種常用的溫度控制方法。根據經驗，進行混凝土澆筑的環(huán)境溫度一般不可＞28℃。若混合材料中含有石子和黃沙的成分，應防止?jié)仓^程受到陽光直射，可以采取棚下澆筑的處理方式。若環(huán)境溫度較高，則可對原料石子進行澆水進行溫度控制。并且混凝土的輸送泵上還應設置遮陽泵。由于大體積混凝土構件的體積較為龐大，在澆筑過程中，若缺乏人工冷卻的相關措施，令其天然冷卻，則這一過程將會變得十分緩慢，以理論值計算這一冷卻過程可能達到幾年時間之長。因此，采用冷水水管方式來對大體積的混凝土結構部件進行降溫，可以有效降低基礎溫差，控制溫度應力，防止混凝土裂痕的產生。

4.5 混凝土運輸

影響混凝土質量的主要環(huán)節(jié)還有混凝土的具體運輸。因為運輸也是個比較復雜的一個環(huán)節(jié)，不同的工程里面在施工時混凝土運輸方式的選擇也不相同，所以要確定是什么樣的運輸方式，根據運輸的情況再來選擇適合的運輸設備。例如，如果是垂直運輸，通常所使用的設備是提升架和起重機，若是針對現場攪拌的混凝土，這時候的運輸就要選擇手推車和小型翻斗車了。另外，整個運輸的時候，還需要注意混凝土的均勻性。最后，有效減少混凝土運輸周圍次數，這樣可以讓混凝土的運輸時間得到很大程度上的縮短，進而促使施工更加順利地開展下去。

4.6 優(yōu)化混凝土材料的壓實技術

要想提升混凝土的壓實技術就必須注重其混凝土的碾壓技術以及碾壓施工過程中的溫度環(huán)境。在路面混凝土的施工過程中為了保證其壓實度就必須做好路面的灑水處理，同時還要根據路面的實際情況以及所選擇的壓路設備，選擇合理的碾壓技術，同時為了盡量減少對路面的損害以及延長路面的使用年限，需要盡量延長路面的碾壓時間。為了提高路面的質量，在進行碾壓時需要分三次進行碾壓，第一次碾壓可以采取重量比較小的設備，第二次碾壓則需要選擇重量大于初壓的設備，而且為了提高碾壓效果還要保證勻速進行碾壓。最后一次碾壓則需要使用大噸位的碾壓設備，碾壓五到六次，同時保證勻速碾壓[3]。

5 結束語

綜上所述，在土建工程中，為了保證新型混凝土材料的有效應用，就需要進一步認識該材料的特點和優(yōu)勢，它對于工程質量建設和整體的發(fā)展有著不可磨滅的影響。雖然當前的土建工程發(fā)展已經迎來了新的方向，但實際上依舊還存在一些問題，需要企業(yè)能在今后的發(fā)展過程中不斷完善新型混凝土材料的應用過程，進一步研究它的價值，從而更好地保障土建工程的發(fā)展，也為人們的生產生活環(huán)境提供一定的安全保障。