鄭 春 江
(西京學(xué)院土木工程學(xué)院,陜西 西安 710123)
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土木工程建筑中的混凝土結(jié)構(gòu)施工技術(shù)分析
鄭 春 江
(西京學(xué)院土木工程學(xué)院,陜西 西安710123)
論述了土木工程中混凝土結(jié)構(gòu)的定義與特點(diǎn),分析了影響混凝土結(jié)構(gòu)施工質(zhì)量的主要因素,并根據(jù)混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理,從混凝土溫度應(yīng)力、約束力、抗裂性能等方面,探討了混凝土的施工技術(shù),旨在促進(jìn)我國建筑行業(yè)的發(fā)展。
土木工程,混凝土結(jié)構(gòu),施工技術(shù)
隨著社會經(jīng)濟(jì)的穩(wěn)定發(fā)展,為建筑行業(yè)營造了良好的氛圍,在此環(huán)境下,建筑工程的規(guī)模不斷擴(kuò)大。同時(shí),施工中所應(yīng)用的混凝土材料也日漸增多。對于土木工程建筑而言,影響其發(fā)展的主要因素便是混凝土結(jié)構(gòu)的施工,為了保證土木工程建筑的質(zhì)量,相關(guān)學(xué)者對混凝土材料展開了一系列的分析與研究,但目前,混凝土結(jié)構(gòu)施工受不同因素的影響,仍存在各種問題,為了有效解決上述問題,應(yīng)明確混凝土結(jié)構(gòu)施工的影響因素,并掌握其相關(guān)的施工技術(shù),在此情況下,土木工程建筑中的混凝土結(jié)構(gòu)的作用才能夠得到充分的發(fā)揮,進(jìn)而我國建筑行業(yè)的發(fā)展也將更加繁榮。
1.1土木工程
土木工程屬于技術(shù)型活動(dòng),主要是利用不同的材料、設(shè)備等開展勘測、設(shè)計(jì)、施工、保養(yǎng)及維護(hù)等。對于此項(xiàng)活動(dòng)而言,其較為顯著的特點(diǎn)有綜合性、技術(shù)性、實(shí)踐性與社會性。隨著社會經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,土木工程的重要性日漸顯著,在先進(jìn)技術(shù)的支持下,其內(nèi)涵愈加豐富、種類不斷增多、結(jié)構(gòu)逐步復(fù)雜。土木工程綜合了勘察、設(shè)計(jì)與施工等環(huán)節(jié),體現(xiàn)了社會經(jīng)濟(jì)、科學(xué)技術(shù)的發(fā)展水平。同時(shí),通過不斷的實(shí)踐與探索,積累了豐富的經(jīng)驗(yàn)。
1.2混凝土結(jié)構(gòu)
混凝土屬于復(fù)合型材料,主要用于工程建設(shè),其構(gòu)成主要包括砂石、水泥及水,經(jīng)過攪拌,形成了水泥質(zhì)混凝土。在現(xiàn)代土木工程建筑中,混凝土的應(yīng)用十分廣泛,其具有良好的經(jīng)濟(jì)性、耐久性與抗壓性等。
1)結(jié)構(gòu)定義。此結(jié)構(gòu)分為素混凝土結(jié)構(gòu)、鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)、鋼管混凝土結(jié)構(gòu)及預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)等。混凝土結(jié)構(gòu)是以混凝土為主料,以其他材料為輔料,從而制成的相應(yīng)結(jié)構(gòu),它受結(jié)構(gòu)組成成分、承載力及外界環(huán)境因素的影響,因此,可能會出現(xiàn)裂縫、破碎、溶蝕、磨損等問題。
2)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)。此結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)主要為:良好的可塑性、耐久性、整體性及被運(yùn)輸能力。在實(shí)際應(yīng)用過程中,可以結(jié)合設(shè)計(jì)要求,對未凝結(jié)的混凝土進(jìn)行模板塑形。同時(shí),在正常環(huán)境下,混凝土結(jié)構(gòu)不易被破壞與腐蝕。
2.1水泥水化熱成因
對于水泥而言,其攪拌水化過程會釋放相應(yīng)的熱量,但在實(shí)際施工時(shí),由于混凝土施工面積大,混凝土結(jié)構(gòu)斷面厚,致使水泥熱量難以有效釋放,在此情況下,混凝土結(jié)構(gòu)內(nèi)部則會聚集一定的熱量,從而增大了混凝土表面與其內(nèi)部的溫差,在此因素的作用下,便會出現(xiàn)裂縫問題[1]。
2.2混凝土自縮成因
一方面,對于混凝土結(jié)構(gòu)來說,其內(nèi)部水分主要是借助蒸發(fā)消耗的,僅有20%是借助水泥硬化過程實(shí)現(xiàn)消耗的?;炷羶?nèi)部水分蒸發(fā)存在一定的自縮值,如果實(shí)際蒸發(fā)的水分過多,與自縮值相比過大,則會出現(xiàn)收縮問題。另一方面,通常情況下,建筑施工中為了提高混凝土的流動(dòng)度,需要使用外加劑,其中高效減水劑對混凝土自縮值的影響較小,但干縮減水劑、膨脹劑等均會對其造成較大的影響。
2.3外界溫度的變化
土木工程建筑中混凝土的澆筑溫度與外界溫度有關(guān),如果外界溫度較低,混凝土內(nèi)部與外部溫差也會相對較大,進(jìn)而便會出現(xiàn)溫度應(yīng)力,溫差與溫度應(yīng)力呈正相關(guān),即:溫差越大,溫度應(yīng)力越大,而較大的溫度應(yīng)力,會增加混凝土裂縫問題的發(fā)生幾率[2]。
土木工程建筑的混凝土施工面積普遍較大,此時(shí)澆筑結(jié)構(gòu)也相對較厚,在此情況下,地基對混凝土也會造成一定的影響,如果澆筑結(jié)構(gòu)較厚,則地基約束力較強(qiáng),在外部約束力作用下,混凝土則會出現(xiàn)裂縫。同時(shí),大面積混凝土結(jié)構(gòu)內(nèi)部也存在一定的約束力,此時(shí)受溫度效率的影響,也會導(dǎo)致裂縫問題的出現(xiàn)。
3.1混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理
通過分析可知,混凝土結(jié)構(gòu)最為嚴(yán)重的問題便是裂縫,其影響因素主要為溫度應(yīng)力與自縮性。因此,在施工設(shè)計(jì)時(shí),不僅要保證施工組織的合理性,還要關(guān)注混凝土的兩個(gè)影響因素,以此盡量防止裂縫問題的出現(xiàn)[3]。混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理如圖1所示。
3.2混凝土施工技術(shù)分析
1)混凝土的溫度應(yīng)力。
在施工過程中,為了實(shí)現(xiàn)混凝土溫度應(yīng)力的有效控制,應(yīng)采取以下手段:
第一,水泥的用量。水泥水化過程中所釋放的熱量受相關(guān)因素的影響,導(dǎo)致其難以有效釋放,并且會聚集在混凝土內(nèi)部,隨之出現(xiàn)溫度應(yīng)力,為了對其進(jìn)行有效控制,應(yīng)合理使用水泥,注重其用量,必要時(shí)可利用其他材料或使用外加劑。同時(shí),也要注重混凝土的攪拌技術(shù),借助先進(jìn)的技術(shù)與高效的手段,以此保證攪拌效果與質(zhì)量,并且促進(jìn)其內(nèi)部熱量的及時(shí)、充分釋放。當(dāng)前,在先進(jìn)技術(shù)的支持下,水泥的類型日漸豐富、其性能也有所提高,特別是低熱水泥,如:大壩水泥、粉煤灰硅酸鹽水泥等,此類水泥具有較低的熱量,從而滿足了混凝土結(jié)構(gòu)的施工需求,降低了溫度應(yīng)力的影響。
第二,澆筑的溫度。混凝土澆筑時(shí)的溫度與外界環(huán)境有關(guān),如果外界環(huán)境溫度出現(xiàn)變化,澆筑溫度也會隨之出現(xiàn)改變,進(jìn)而便會出現(xiàn)溫度應(yīng)力。為了避免溫差應(yīng)力的影響,土木工程建筑澆筑混凝土?xí)r,應(yīng)注重外界環(huán)境的問題,在夏季、高溫的環(huán)境下,應(yīng)采取相應(yīng)的降溫手段,特別要關(guān)注大面積混凝土,借助冷卻方法,以此有效控制澆筑溫度[4]。
第三,強(qiáng)制性降溫?;炷恋馁|(zhì)量與溫度有著直接的關(guān)系,為了減少相關(guān)問題的發(fā)生幾率,可利用強(qiáng)制性降溫手段。如:將水管鋪設(shè)在混凝土結(jié)構(gòu)內(nèi)部,通過冷水注入,以此實(shí)現(xiàn)其內(nèi)部溫度的降低與控制。
2)混凝土的約束力。
其一,內(nèi)部約束力。此約束力主要是由混凝土結(jié)構(gòu)內(nèi)部溫度應(yīng)力影響而出現(xiàn)的。因此,在控制此約束力時(shí),應(yīng)關(guān)注混凝土內(nèi)部溫度應(yīng)力的減少與降低,同時(shí),也應(yīng)該關(guān)注混凝土外部溫度的控
制,以此縮小內(nèi)部與外部的溫差,具體的保溫措施有暖棚法,如圖2所示,蓄水法與覆蓋法等,在此基礎(chǔ)上,內(nèi)部約束力的影響才能夠有所降低。
其二,外部約束力。地基約束力主要出現(xiàn)在大面積混凝土澆筑過厚,因此,應(yīng)控制混凝土的厚度,具體可采用滑動(dòng)層法[5]。
3)混凝土的抗裂性能。
第一種,使用外加劑。在混凝土攪拌過程中合理使用外加劑,可控制其自縮值,但實(shí)際使用時(shí),應(yīng)保證外加劑滿足相關(guān)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)與規(guī)范。第二種,使用增強(qiáng)材料。混凝土出現(xiàn)裂縫問題的原因之一便是抗裂性能偏低,為了提高其抗裂性能,可使用增強(qiáng)材料,如:纖維類材料,此類材料具有十分顯著的抗拉性能,具體包括無機(jī)纖維、有機(jī)纖維、金屬纖維等。第三種,關(guān)注混凝土材料的比例?;炷临|(zhì)量、性能受其組成材料的影響,通常情況下,對各材料的配比均應(yīng)進(jìn)行嚴(yán)格的要求與控制。生產(chǎn)前,技術(shù)人員應(yīng)借助先進(jìn)的手段對各配比材料進(jìn)行計(jì)算、試驗(yàn)與驗(yàn)證,通過各配比方式的比較,選擇最優(yōu)方案,以此促進(jìn)混凝土結(jié)構(gòu)強(qiáng)度的增強(qiáng)。
土木工程建筑中混凝土結(jié)構(gòu)是重要的,其質(zhì)量與性能對工程建筑有著較大的影響,為了推動(dòng)建筑行業(yè)的發(fā)展,本文介紹了土木工程、混凝土結(jié)構(gòu)的概況,分析了土木工程建筑中混凝土結(jié)構(gòu)的影響因素,為了避免施工問題的出現(xiàn),本文提出了幾點(diǎn)相應(yīng)的建議,相信,通過混凝土施工技術(shù)的提高,混凝土結(jié)構(gòu)的性能、質(zhì)量均將大幅度提高,進(jìn)而土木工程建筑在現(xiàn)代化建設(shè)中的重要性將更加顯著。
[1]張偉.土木工程建筑中混凝土結(jié)構(gòu)的施工技術(shù)分析[J].煙臺職業(yè)學(xué)院學(xué)報(bào),2013(2):87-89.
[2]郭曉林.簡析土木工程建筑中混凝土結(jié)構(gòu)的施工技術(shù)[J].科技與企業(yè),2015(13):144.
[3]王純皓.基于土木工程建筑中混凝土結(jié)構(gòu)的施工技術(shù)[J].中外企業(yè)家,2015(23):182.
[4]王波.探究土木工程建筑中混凝土結(jié)構(gòu)的施工技術(shù)[J].企業(yè)科技與發(fā)展,2015(15):56-57.
[5]嚴(yán)小敏.對土木工程建筑中混凝土結(jié)構(gòu)的施工技術(shù)的研究[J].江西建材,2016(1):108.
Analysis on concrete structure construction technology in civil engineering construction
Zheng Chunjiang
(CivilEngineeringInstitute,XijingCollege,Xi’an710123,China)
This paper discussed the definition and characteristics of concrete structures in civil engineering, analyzed the main factors influence of concrete structure construction quality, and according to the design principle of concrete structure, from the concrete temperature stress, binding, crack resistance and other aspects, discussed the construction technology of concrete, to promote the development of construction industry in China.
civil engineering, concrete structure, construction technology
1009-6825(2016)08-0124-02
2016-01-09
鄭春江(1994- ),男,在讀本科生
TU755
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