土木工程中建筑工程混凝土施工技術(shù)應(yīng)用探析

劉明輝

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引言

近年來，隨著我國城市化進(jìn)程地加速，建筑工程混凝土施工技術(shù)有了顯著的發(fā)展和創(chuàng)新，我國政策也在不斷加大對(duì)建筑工程混凝土施工技術(shù)的支持和鼓勵(lì)，其中《混凝土質(zhì)量控制技術(shù)規(guī)程》《建筑工程施工質(zhì)量驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)》等相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范的制定，為混凝土施工質(zhì)量的提升和標(biāo)準(zhǔn)化管理提供了有力支持。

1 混凝土施工技術(shù)的影響方面

1.1 施工材料

水泥作為混凝土的主要膠結(jié)材料，其強(qiáng)度和品質(zhì)會(huì)直接影響混凝土的強(qiáng)度和耐久性，粗骨料、細(xì)骨料和水等混凝土原材料的配合比例也會(huì)對(duì)混凝土的性能產(chǎn)生影響，如果水的含量過高，混凝土可能會(huì)失去一部分的強(qiáng)度，施工過程中混凝土的澆筑、壓實(shí)等操作也會(huì)影響到混凝土的性能。如果材料選擇不當(dāng)，可能會(huì)導(dǎo)致混凝土強(qiáng)度不足、耐久性差、易龜裂等問題，進(jìn)而影響整個(gè)工程的質(zhì)量和進(jìn)度。

1.2 澆筑作業(yè)

澆筑作業(yè)中混凝土的坍落度過大或過小，都會(huì)導(dǎo)致混凝土內(nèi)部出現(xiàn)夾雜、空洞或裂縫等問題，從而降低混凝土的強(qiáng)度和密實(shí)性，在澆筑過程中的振搗和壓實(shí)，也是影響混凝土質(zhì)量的重要因素。如果振搗不均勻或不充分，會(huì)導(dǎo)致混凝土表面不平整、出現(xiàn)脫模缺陷，甚至影響混凝土整體的質(zhì)量[1]。澆筑作業(yè)中的環(huán)境因素，例如氣溫、濕度、風(fēng)速等，也會(huì)對(duì)混凝土的質(zhì)量產(chǎn)生影響。高溫和低濕會(huì)使混凝土早齡期縮短，影響強(qiáng)度發(fā)展；而低溫和高濕會(huì)使混凝土難以凝固，影響澆筑后的保養(yǎng)。

1.3 振搗方式

振搗方式的不同將直接影響混凝土的品質(zhì)，對(duì)工程質(zhì)量和使用壽命產(chǎn)生重要影響。如采用振型器振搗，雖然可以提高生產(chǎn)效率和施工速度，但可能會(huì)導(dǎo)致混凝土內(nèi)部氣孔較多，密實(shí)性較差，嚴(yán)重時(shí)甚至?xí)l(fā)開裂等問題，從而影響混凝土的強(qiáng)度和耐久性。而采用振搗棒振搗，則可以更好地控制混凝土的密實(shí)性，確?；炷恋木鶆蛐院头€(wěn)定性。在混凝土施工中選擇適當(dāng)?shù)恼駬v方式對(duì)保障混凝土質(zhì)量至關(guān)重要，需要根據(jù)具體情況進(jìn)行綜合分析和選擇。

2 混凝土施工的前期準(zhǔn)備工作

2.1 選擇合適的原材料

混凝土的強(qiáng)度和質(zhì)量很大程度上取決于原材料的質(zhì)量和使用比例。根據(jù)混凝土的設(shè)計(jì)強(qiáng)度等級(jí)和配合比，選擇優(yōu)質(zhì)的水泥、砂子、石子等原材料，并按照規(guī)定的配合比進(jìn)行混合。例如，一般來說，設(shè)計(jì)混凝土強(qiáng)度等級(jí)為C30的混凝土中，水泥的用量應(yīng)占混凝土干燥總質(zhì)量的8%～14%。在實(shí)際施工中，需要按照不同配合比的要求進(jìn)行調(diào)配。一般來說，水泥、砂子和石子的比例為1∶2∶3，不同配合比的混凝土所需水泥、砂子和石子的比例也不同。此外，還需要注意原材料的含水率，因?yàn)樵牧虾实母叩鸵矔?huì)影響混凝土的強(qiáng)度和質(zhì)量。一般來說，水泥的含水率應(yīng)在5%以下，砂子和石子的含水率應(yīng)在2%以下。在混凝土施工過程中，振搗方式也是影響混凝土質(zhì)量的一個(gè)重要因素。振搗的目的是通過振動(dòng)將混凝土內(nèi)部的空氣排出，從而使混凝土變得更加密實(shí)[2]。振搗方式通常有內(nèi)振式和外振式兩種，其中外振式的效果更好，它的混凝土強(qiáng)度比另一種振搗方式要高出10%～15%。因此在實(shí)際施工中，應(yīng)優(yōu)先選擇外振式振搗方式，并根據(jù)具體情況調(diào)整振搗時(shí)間、頻率和強(qiáng)度。施工過程中還需要注意現(xiàn)場(chǎng)溫度、濕度和風(fēng)速等環(huán)境因素的影響，在高溫季節(jié)混凝土凝固時(shí)間會(huì)加速，需要加快施工速度；在低溫季節(jié)混凝土凝固時(shí)間會(huì)延長，需要注意保溫措施，在施工現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)進(jìn)行嚴(yán)格的品質(zhì)控制，包括檢查原材料的質(zhì)量和含水率、檢測(cè)混凝土的強(qiáng)度等級(jí)、密度和抗?jié)B性能等。

2.2 混凝土調(diào)配

在混凝土調(diào)配中，需要根據(jù)混凝土的使用情況、工程要求和原材料的特性，綜合考慮水泥、砂、石、水等材料的比例，制定合理的混凝土配合比。根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果和理論計(jì)算，制定的配合比一般需要在設(shè)計(jì)強(qiáng)度的范圍內(nèi)，以及保證混凝土性能穩(wěn)定的前提下，盡可能地節(jié)約原材料。例如，在水泥的用量上，根據(jù)水泥用量與混凝土強(qiáng)度的相關(guān)性，一般采用9%～13%的水泥用量。在石子粒徑方面，根據(jù)石子的粒徑大小和混凝土強(qiáng)度的相關(guān)性，選擇合適的粒徑，一般選用直徑為5～20mm的石子，占總骨料體積的60%～75%。在混凝土配合比制定后，還需要進(jìn)行試配和試制，確定配合比是否合理，并對(duì)混凝土強(qiáng)度和其他性能進(jìn)行檢測(cè)，以保證混凝土的質(zhì)量和工程安全。

2.3 科學(xué)拌和

混凝土的施工質(zhì)量直接受到原材料配比、拌和均勻性等前期準(zhǔn)備工作的影響，因此科學(xué)的拌和過程至關(guān)重要。在實(shí)際操作中，應(yīng)根據(jù)混凝土的強(qiáng)度等級(jí)和工作性能需求選擇合適的水灰比和配合比，以確?；炷恋膹?qiáng)度、流動(dòng)性和耐久性等性能達(dá)到設(shè)計(jì)要求[3]。一般來說水泥用量占混凝土總重量的10%～15%，水用量占水泥重量的0.4～0.6倍，粗骨料用量占混凝土總重量的60%～70%，細(xì)骨料用量占總重量的30%～40%。在拌和混凝土?xí)r，應(yīng)控制好水泥的含水率，一般不超過1%，以確?；炷恋膹?qiáng)度和耐久性。

3 混凝土的運(yùn)輸

混凝土運(yùn)輸過程中，應(yīng)根據(jù)混凝土的類型、施工工藝、工地情況等因素選擇合適的運(yùn)輸工具，并采取相應(yīng)的措施保證混凝土的質(zhì)量：首先，在運(yùn)輸工具的選擇上，應(yīng)根據(jù)混凝土的性質(zhì)、工程要求和運(yùn)輸距離等因素選擇適宜的運(yùn)輸方式。對(duì)于小型施工可采用人工搬運(yùn)或手推小車運(yùn)輸；對(duì)于中小型工程，可采用小型自卸車或拖拉機(jī)運(yùn)輸；對(duì)于大型工程，可采用混凝土運(yùn)輸車或泵車進(jìn)行運(yùn)輸。根據(jù)不同的運(yùn)輸方式，應(yīng)制定相應(yīng)的操作規(guī)程和安全措施，確?；炷恋馁|(zhì)量和運(yùn)輸安全；其次，在混凝土運(yùn)輸過程中，應(yīng)注意控制混凝土的水分含量和攪拌時(shí)間，避免過長時(shí)間的運(yùn)輸和混凝土水分過高導(dǎo)致混凝土的坍落度降低，影響混凝土的強(qiáng)度和質(zhì)量。同時(shí)在混凝土運(yùn)輸車輛上應(yīng)設(shè)置混凝土罐體或罐壁附著設(shè)備，保證混凝土在運(yùn)輸過程中不會(huì)分層、凝結(jié)或泄漏，避免混凝土質(zhì)量受到影響；最后，在混凝土運(yùn)輸過程中還需注意混凝土的溫度控制?；炷猎谶\(yùn)輸過程中會(huì)受到外界環(huán)境溫度的影響，如果溫度過高或過低都會(huì)影響混凝土的強(qiáng)度和質(zhì)量。因此，在運(yùn)輸前應(yīng)對(duì)混凝土進(jìn)行溫度檢測(cè)，并根據(jù)實(shí)際情況采取相應(yīng)的保溫措施，保證混凝土的溫度在合適范圍內(nèi)。

4 在土木工程中混凝土的澆筑施工

4.1 采用持續(xù)澆筑的方法

持續(xù)澆筑是一種常用的混凝土澆筑方法，其主要特點(diǎn)是在一次性連續(xù)澆筑混凝土，中途不停止?jié)仓那闆r下完成整個(gè)混凝土結(jié)構(gòu)的施工，該方法可以避免混凝土在干燥過程中出現(xiàn)接頭開裂的問題，減少冷縮裂縫的產(chǎn)生。此外，它還可以提高混凝土的整體強(qiáng)度和密實(shí)性，從而提高混凝土結(jié)構(gòu)的耐久性和承載能力。然而實(shí)際操作時(shí)需要控制混凝土的澆筑速度和澆筑質(zhì)量，并且配合現(xiàn)場(chǎng)的溫度、濕度和風(fēng)速等因素進(jìn)行合理的控制和調(diào)整，確?；炷两Y(jié)構(gòu)的質(zhì)量和穩(wěn)定性。

4.2 采用“后退”方式控制地泵與汽車泵的作業(yè)

這種方式可以控制澆筑混凝土的質(zhì)量。因?yàn)榛炷猎谳斔瓦^程中，如果輸送距離過長或彎曲過多，會(huì)導(dǎo)致混凝土分離或產(chǎn)生過多的水泥漿，從而影響混凝土的質(zhì)量。而通過后退方式控制泵車的作業(yè)，可以使得混凝土輸送管道較短、彎曲較少，從而避免以上問題的發(fā)生。這種反推法還可以使施工效率得到提高。根據(jù)實(shí)際施工經(jīng)驗(yàn)，采用這類方法可以使得每次完成的澆筑面積增加約15%～20%，保持泵車與工作面之間的最短距離，減少了設(shè)備的移動(dòng)次數(shù)，達(dá)到提高工作效率的目的[4]。在施工過程中需要注意控制施工的速度與操作的技巧，一般來說地泵的工作速度應(yīng)該控制在3～5m/min，汽車泵的工作速度應(yīng)該控制在5～8m/min，同時(shí)還需要注意不要讓混凝土在輸送過程中停留過久，以避免混凝土分離或產(chǎn)生過多的水泥漿。

4.3 合理計(jì)劃混凝土的振搗頻率和具體時(shí)間

通常情況下振搗工作應(yīng)當(dāng)在混凝土開始凝固之前進(jìn)行，同時(shí)需要控制好振實(shí)的頻率和時(shí)間，每分鐘的振動(dòng)次數(shù)最好控制在100～120次之間，以保證混凝土充分振搗密實(shí)。而在具體時(shí)間方面，則需要根據(jù)混凝土的種類、環(huán)境溫度和其他因素來進(jìn)行具體的調(diào)整，一般情況下，振搗的時(shí)間不應(yīng)少于2min，但也不能太長，以避免混凝土早期龜裂。在施工過程中還應(yīng)根據(jù)混凝土的情況進(jìn)行調(diào)整，對(duì)于流動(dòng)性較差的混凝土，應(yīng)適當(dāng)增加振搗時(shí)間，增強(qiáng)其坍塌性，而對(duì)于流動(dòng)性較好的混凝土，則需要適當(dāng)減少振搗時(shí)間，避免其過度坍塌。

5 在土木工程中混凝土的重點(diǎn)注意路徑

5.1 控制水泥用量，降低混凝土的溫度應(yīng)力

過多的水泥用量不僅會(huì)增加成本，還會(huì)導(dǎo)致混凝土的早期收縮變形，從而影響結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性和耐久性。據(jù)統(tǒng)計(jì)，在混凝土的配合比中，水泥的用量可以控制在25%～30%之間，這既可以確保混凝土的強(qiáng)度，也可以降低混凝土的收縮變形。在硬化過程中會(huì)發(fā)生溫度變化，從而導(dǎo)致溫度應(yīng)力。為了降低溫度應(yīng)力，需要采取一系列措施。其中，混凝土溫度的控制是關(guān)鍵。實(shí)驗(yàn)表明，在混凝土的施工過程中，使用低溫水可以有效降低混凝土的溫度。此外，可以采取遮陽措施和陰涼通風(fēng)等方式控制混凝土的溫度?；炷恋氖┕し绞胶宛B(yǎng)護(hù)措施也需要注意。例如，在混凝土的初凝階段，可以采取噴水養(yǎng)護(hù)等方式來降低混凝土表面的溫度，從而避免出現(xiàn)裂縫等問題。其配合比中還需要注意控制其他材料的用量，如砂、骨料等。砂的用量一般控制在40%～45%之間，骨料的用量一般控制在55%～60%之間?；炷林惺褂玫乃挠昧恳残枰刂圃谶m當(dāng)范圍內(nèi)，一般為水泥用量的40%～50%?？梢酝ㄟ^混凝土配合比試驗(yàn)來確定混凝土中各材料的最佳用量比例，以確?；炷恋膹?qiáng)度和穩(wěn)定性。

5.2 提升混凝土的抗裂能力

混凝土中摻入適量的纖維材料也可以提高混凝土的抗裂能力，這類材料可以增加水泥砂漿的韌性和抗拉強(qiáng)度，從而減少其在硬化過程中的裂紋和開裂風(fēng)險(xiǎn)。在實(shí)際生產(chǎn)中根據(jù)不同工程要求和混凝土性能需求，可摻入不同種類的纖維材料，如鋼纖維、聚丙烯纖維、碳纖維等。纖維的加入量一般為混凝土質(zhì)量的0.1%～2.0%，以保證混凝土的實(shí)際性能達(dá)標(biāo)。在剛剛完成澆注作業(yè)時(shí)，表面會(huì)形成硬殼，但內(nèi)部仍處于未凝固狀態(tài)，過快的干燥或過度的潮濕都會(huì)導(dǎo)致混凝土表面龜裂或者收縮變形。因此在混凝土的施工和養(yǎng)護(hù)過程中，應(yīng)該采取適當(dāng)?shù)酿B(yǎng)護(hù)措施。骨料的質(zhì)量和類型對(duì)混凝土的性能有重要影響，過度含泥、堿、粉等雜質(zhì)的骨料會(huì)降低混凝土的抗裂能力，砂石骨料應(yīng)符合規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)，骨料粒徑應(yīng)適宜，骨料應(yīng)保持干燥和清潔。此外應(yīng)根據(jù)混合料的特性和質(zhì)量，精確控制骨料的用量。

5.3 加強(qiáng)施工質(zhì)量

制定詳細(xì)的施工方案、對(duì)施工人員進(jìn)行專業(yè)培訓(xùn)、選擇優(yōu)質(zhì)的材料和設(shè)備、采用現(xiàn)代化的施工管理手段等，都是提高施工質(zhì)量的有效方法。施工方案需要詳細(xì)闡述工程的流程、標(biāo)準(zhǔn)和要求；專業(yè)培訓(xùn)可以提高施工人員的素質(zhì)和專業(yè)能力；選擇優(yōu)質(zhì)的材料和設(shè)備可以保證施工過程的穩(wěn)定性和質(zhì)量；現(xiàn)代化的施工管理手段可以提高施工過程的透明度、可控性和精度。只有從多個(gè)方面入手，全方位加強(qiáng)施工質(zhì)量的控制，才能確保土木工程的安全、穩(wěn)定和質(zhì)量。

6 結(jié)束語

總而言之，建筑工程混凝土施工技術(shù)是土木工程中非常重要的一環(huán)，關(guān)系到工程的質(zhì)量和耐久性，要想實(shí)現(xiàn)混凝土施工技術(shù)的進(jìn)一步提升，需要從施工人員、材料選擇、工藝流程、質(zhì)量管理等多個(gè)方面入手，嚴(yán)格把控每一個(gè)細(xì)節(jié)環(huán)節(jié)，才能夠保證工程的施工質(zhì)量和穩(wěn)定性。