曹?chē)?guó)強(qiáng)

（三明學(xué)院，福建　三明　365000）

在我國(guó)經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展的背景下，建筑行業(yè)也不斷迎來(lái)新的發(fā)展機(jī)遇，國(guó)家對(duì)于土木工程建筑的監(jiān)管治理水平也在逐漸提高，這就要求建筑人員加強(qiáng)土木施工過(guò)程中的技術(shù)要求.混凝土材料已經(jīng)成為建筑行業(yè)的主要原材料，在土木工程建筑中起到越來(lái)越重要的作用，但是目前在混凝土實(shí)際施工過(guò)程中仍存在著諸多問(wèn)題待解決，保障混凝土施工質(zhì)量是提高土木工程質(zhì)量的基礎(chǔ).混凝土裂縫是混凝土結(jié)構(gòu)施工中較易出現(xiàn)的問(wèn)題，廣泛存在于高層建筑物、大型設(shè)備或橋梁等基礎(chǔ)設(shè)施的底部，為了有效規(guī)避混凝土施工出現(xiàn)的問(wèn)題，需要施工單位采取科學(xué)合理的施工方案，保證土木工程建筑的施工質(zhì)量達(dá)到相關(guān)標(biāo)準(zhǔn).

1　土木工程建筑中混凝土結(jié)構(gòu)存在的問(wèn)題

1.1　混凝土強(qiáng)度不夠

混凝土強(qiáng)度直接反映出土木工程的建筑質(zhì)量，混凝土強(qiáng)度主要由原材料配制比例和后期混凝土養(yǎng)護(hù)工作決定.在不同的土木工程中會(huì)對(duì)混凝土產(chǎn)生不同的要求，在配制過(guò)程中加入的砂石和水的比例也會(huì)相應(yīng)做出改變，但若是在混凝土施工過(guò)程中沒(méi)有安裝操作標(biāo)準(zhǔn)配置混凝土就會(huì)使?jié)仓龅幕炷敛荒苓_(dá)到既定的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，進(jìn)而導(dǎo)致土木工程存在質(zhì)量問(wèn)題.在混凝土澆筑過(guò)程中需要保證原材料得到充分的攪拌，當(dāng)混凝土凝固時(shí)還需要適當(dāng)加水對(duì)其進(jìn)行養(yǎng)護(hù).不能保證混凝土強(qiáng)度達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)，則會(huì)導(dǎo)致整個(gè)土木建筑工程存在潛在的隱患.

1.2　混凝土結(jié)構(gòu)裂縫

混凝土結(jié)構(gòu)發(fā)生裂縫是土木工程較易發(fā)生的問(wèn)題，同時(shí)也是建筑技術(shù)人員需要在施工過(guò)程中重點(diǎn)注意的問(wèn)題.產(chǎn)生混凝土產(chǎn)生裂縫的原因來(lái)自多個(gè)方面，在混凝土攪拌水化的過(guò)程中，水泥會(huì)發(fā)出熱量，而其散熱時(shí)會(huì)受到上層混凝土的阻礙，這部分熱量會(huì)因?yàn)闊o(wú)法散失而集聚在混凝土內(nèi)部，使得混凝土結(jié)構(gòu)內(nèi)外產(chǎn)生溫度差，隨著溫度差的逐漸改變從而會(huì)導(dǎo)致結(jié)構(gòu)出現(xiàn)裂縫.

1.3　混凝土結(jié)構(gòu)自縮

混凝土是由多種原材料混合而成的復(fù)合材料，不同材料也具有不同的物理特性，其中含有的水泥、外加劑及礦物摻合料都會(huì)影響到混凝土的自縮值，在混凝土水分蒸發(fā)的過(guò)程中，隨著蒸發(fā)量高于自縮值時(shí)就會(huì)使混凝土結(jié)構(gòu)出現(xiàn)嚴(yán)重額收縮現(xiàn)象從而出現(xiàn)裂縫問(wèn)題.目前混凝土含有高效外加劑和減水外加劑兩種，其中減水外加劑還會(huì)嚴(yán)重影響到混凝土的自縮值.加入適當(dāng)?shù)牡V物摻合料可以提高混凝土的強(qiáng)度，而且當(dāng)?shù)V物摻合料適宜時(shí)還不會(huì)造成混凝土自縮值的變化，但是當(dāng)?shù)V物摻合料含量過(guò)高時(shí)則會(huì)使混凝土自縮值隨之上升.

2　土木工程建筑中混凝土結(jié)構(gòu)的技術(shù)分析

2.1　土木工程混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)依據(jù)

混凝土是由膠凝材料膠結(jié)的混合施工材料，在施工過(guò)程中混凝土?xí)艿蕉喾N因素的影響，從而使混凝土結(jié)構(gòu)出現(xiàn)裂縫，因此在對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)進(jìn)行施工設(shè)計(jì)的過(guò)程中，既要考慮到施工項(xiàng)目而合理安排施工方案，又要考慮到混凝土施工所應(yīng)該滿足的溫度應(yīng)力和自縮性，進(jìn)而保證混凝土結(jié)構(gòu)施工后的建設(shè)質(zhì)量，避免出現(xiàn)結(jié)構(gòu)裂縫.在混凝土施工設(shè)計(jì)階段首先需要保證混凝土施工材料達(dá)到規(guī)定的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，此外為了提高混凝土結(jié)構(gòu)的施工質(zhì)量還可以在施工過(guò)程中采用ZY膨脹劑，混合后可以提高混凝土結(jié)構(gòu)的物理性能，同時(shí)還可以加強(qiáng)交帶混凝土超長(zhǎng)澆筑結(jié)構(gòu)的連續(xù)性.

2.2　土木工程混凝土結(jié)構(gòu)施工中對(duì)溫度應(yīng)力的把控

混凝土的澆筑容易受到溫度的影響，當(dāng)外界溫度發(fā)生較大變化時(shí)，混凝土內(nèi)外溫差會(huì)發(fā)生差異，從而會(huì)形成溫度應(yīng)力，當(dāng)溫度應(yīng)力過(guò)大時(shí)則會(huì)引起混凝土產(chǎn)生裂縫.水泥在水化過(guò)程中會(huì)釋放熱量，當(dāng)由于混凝土表面物理特性的影響，會(huì)導(dǎo)致水泥的問(wèn)題無(wú)法釋放處理，進(jìn)而加劇溫度應(yīng)力，因此可以加入一定的高效減水劑或減少水泥的用量來(lái)減少溫度應(yīng)力，近年來(lái)社會(huì)上還出現(xiàn)一批大壩水泥、粉煤灰硅酸鹽水泥等低熱水泥，從而降低水熱現(xiàn)象導(dǎo)致混凝土溫度的變化.溫度是導(dǎo)致混凝土內(nèi)溫度應(yīng)力產(chǎn)生的主要原因，因此應(yīng)控制周?chē)h(huán)境來(lái)減少溫度應(yīng)力的產(chǎn)生，如避免在夏天或高溫天氣下進(jìn)行大面積的混凝土澆筑，或采取一定的冷卻措施.此外，對(duì)于一些特殊的土木工程建筑物為了提高建筑質(zhì)量，需要采取強(qiáng)制性降溫來(lái)緩解溫度應(yīng)力造成的混凝土裂縫問(wèn)題.

2.3　土木工程混凝土結(jié)構(gòu)施工中對(duì)地基約束力的把控

地基會(huì)對(duì)大面積的混凝土結(jié)構(gòu)產(chǎn)生一定約束力，混凝土澆筑結(jié)構(gòu)越厚重，則地基對(duì)其產(chǎn)生的約束力便會(huì)越大，進(jìn)而會(huì)導(dǎo)致混凝土出現(xiàn)嚴(yán)重的裂縫問(wèn)題.降低地基對(duì)混凝土的約束可以從兩個(gè)方面采取措施，一方面可以降低混凝土內(nèi)部的約束力，即通過(guò)降低混凝土內(nèi)部溫度應(yīng)力來(lái)實(shí)現(xiàn)，采取如暖棚法、覆蓋法等的保溫措施來(lái)減小混凝土內(nèi)外溫差，從而控制地基約束力的大小.大面積的混凝土澆筑過(guò)后會(huì)導(dǎo)致地基產(chǎn)生約束力，因此可以采用設(shè)置滑動(dòng)層的方法降低混凝土厚度，通過(guò)這種方法來(lái)減少外部約束力.

2.4　土木工程混凝土結(jié)構(gòu)施工中對(duì)混凝土抗裂性能的把控

提高土木工程混凝土結(jié)構(gòu)的抗裂性能是保證工程建筑質(zhì)量的基礎(chǔ)工作，首先可以在混凝土中拌入一定的添加劑，以提高混凝土的自縮性，當(dāng)加入添加劑過(guò)程中需要嚴(yán)格遵守相關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范.在混凝土生產(chǎn)過(guò)程中還可以適當(dāng)添加纖維類(lèi)的增強(qiáng)材料，來(lái)提高混凝土的抗裂心梗.混凝土的物理性能與其配制比例相關(guān)，因此混凝土生產(chǎn)前需要由技術(shù)人員對(duì)混凝土材料的配比進(jìn)行技術(shù)實(shí)驗(yàn)和驗(yàn)證以保證混凝土結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度.

3　土木工程混凝土結(jié)構(gòu)的質(zhì)量控制

為了保證土木工程混凝土結(jié)構(gòu)的實(shí)際質(zhì)量達(dá)到相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，除了預(yù)料控制和技術(shù)控制外，在施工交付之前還需要根據(jù)質(zhì)量驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)，進(jìn)行工程合格評(píng)定和驗(yàn)收，通常以混凝土強(qiáng)度作為技術(shù)指標(biāo)來(lái)分析工程的質(zhì)量情況.

3.1　混凝土試件強(qiáng)度試驗(yàn)

我國(guó)傳統(tǒng)的混凝土強(qiáng)度檢驗(yàn)方法是在同一澆筑地點(diǎn)抽取具有代表性試樣，按照既定規(guī)則制定立方體試件，然后在規(guī)定的溫度和濕度環(huán)境在養(yǎng)護(hù)28天，再進(jìn)行強(qiáng)度試驗(yàn)從而測(cè)得的試件抗壓強(qiáng)度.由于試件與混凝土結(jié)構(gòu)具有相同的原材料、配制比例及養(yǎng)護(hù)條件，因此可以有效代表混凝土的真實(shí)質(zhì)量水平.大試件往往內(nèi)部缺陷率高，主要存在的試件平整度不同的問(wèn)題，試件強(qiáng)度越低，則試件的可塑性越大，其變形量越大，從而其表面平整度對(duì)實(shí)際強(qiáng)度的影響就越小.通常情況下，大試件的表面平整度和平行度均低于小試件，保證混凝土強(qiáng)度試件表面的平整度和平行度是必要的，因此在試驗(yàn)前需要對(duì)其表面進(jìn)行拋光和磨平，否則會(huì)影響到混凝土強(qiáng)度試驗(yàn)的結(jié)果.

圖1　無(wú)損檢測(cè)技術(shù)的應(yīng)用情況

3.2　混凝土無(wú)損檢測(cè)技術(shù)

混凝土無(wú)損檢測(cè)是指在不破壞構(gòu)件內(nèi)部結(jié)構(gòu)的情況下，利用測(cè)試儀器獲得有關(guān)混凝土強(qiáng)度、混凝土缺陷等物理參數(shù)，進(jìn)而通過(guò)獲取混凝土物理量的方法來(lái)間接評(píng)定混凝土質(zhì)量，根據(jù)我國(guó)現(xiàn)行的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)可以采用回彈法、超聲回彈綜合法、鉆芯法、后裝拔出法等無(wú)損檢測(cè)方法來(lái)推定混凝土結(jié)構(gòu)是否達(dá)到指標(biāo)，無(wú)損檢測(cè)技術(shù)具有不破壞混凝土構(gòu)件結(jié)構(gòu)，操作簡(jiǎn)單及測(cè)試費(fèi)用低等特點(diǎn)，因此廣泛應(yīng)用于土木工程建筑中的多個(gè)領(lǐng)域.

超聲回彈綜合法是有效結(jié)合了回彈法與超聲波法，即首先測(cè)定混凝土的回彈值，然后再測(cè)量波速，并用一定的方法修正得到的回彈值與超聲值，最終推測(cè)出所測(cè)的混凝土強(qiáng)度.超聲回彈綜合法較實(shí)際強(qiáng)度更下，但由于其規(guī)律性明顯，且離散度小，因此該方法具有可靠性.超聲回彈綜合法要求測(cè)試區(qū)布置在構(gòu)件混凝土澆筑方向的側(cè)面，兩個(gè)相鄰測(cè)區(qū)的間距不得超過(guò)2m，盡量避免鋼筋密集區(qū)和預(yù)埋件，在每個(gè)測(cè)區(qū)應(yīng)先進(jìn)行回彈測(cè)試再進(jìn)行超聲測(cè)試，且計(jì)算混凝土抗壓強(qiáng)度時(shí)，不能混用非同一測(cè)區(qū)的回彈值與聲速值.

測(cè)區(qū)回彈值應(yīng)從測(cè)區(qū)中的16個(gè)回彈值中去除6個(gè)過(guò)大值與過(guò)小值，再對(duì)其余10個(gè)有效回彈值進(jìn)行計(jì)算，

其中，R為測(cè)區(qū)回彈代表值；Ri第i個(gè)測(cè)點(diǎn)的有效回彈值.

在進(jìn)行超聲測(cè)點(diǎn)時(shí)應(yīng)與回彈測(cè)試布置在同一測(cè)區(qū)內(nèi)，在每一測(cè)區(qū)內(nèi)布置3個(gè)測(cè)點(diǎn)，優(yōu)先采用對(duì)測(cè)、角測(cè)或單面平測(cè)，聲速代表值應(yīng)取測(cè)區(qū)中3個(gè)測(cè)點(diǎn)的混凝土聲速的平均值，

其中，v測(cè)區(qū)混凝土中聲速代表值；li為第i個(gè)超聲測(cè)距.

每個(gè)構(gòu)件對(duì)應(yīng)兩側(cè)須布置10個(gè)測(cè)區(qū)，尺寸一般為200×2300m，如按單個(gè)構(gòu)件檢測(cè)時(shí)，就在選取的構(gòu)件上均勻布置測(cè)區(qū)；如按批構(gòu)件檢測(cè)時(shí)，構(gòu)件抽樣量應(yīng)不少于同批構(gòu)件的30%，且不少于10件，每個(gè)構(gòu)件測(cè)區(qū)數(shù)不應(yīng)少于10個(gè)，測(cè)區(qū)布置圖如下，

圖2　柱、梁、墻測(cè)區(qū)布置示意圖

若單個(gè)構(gòu)件推測(cè)強(qiáng)度時(shí)，則取該構(gòu)件測(cè)區(qū)中最小強(qiáng)度值為該構(gòu)件推定強(qiáng)度；若按批構(gòu)件推定強(qiáng)度時(shí)，則按下列公式計(jì)算，

其中，mfcu為測(cè)區(qū)混凝土強(qiáng)度的平均值；Sfcu為測(cè)區(qū)混凝土強(qiáng)度的標(biāo)準(zhǔn)差.

3.3　混凝土缺陷測(cè)試

混凝土缺陷測(cè)試是土木工程混凝土結(jié)構(gòu)的質(zhì)量控制中的另一個(gè)重要內(nèi)容，混凝土的缺陷是指破壞了混凝土的連續(xù)性和完整性，造成混凝土的強(qiáng)度及耐久性的降低，形成混凝土結(jié)構(gòu)的不密集區(qū)、空洞、裂縫、夾雜泥砂或雜物等.而混凝土缺陷測(cè)試是通過(guò)對(duì)混凝土內(nèi)部空洞及不密實(shí)區(qū)位置及范圍、裂縫深度、表面損傷厚度及鋼管混凝土的缺陷進(jìn)行測(cè)試，從而判斷出土木工程建筑中混凝土結(jié)構(gòu)的施工質(zhì)量，在實(shí)際測(cè)試過(guò)程中使用超聲法，以低頻超聲檢測(cè)儀和聲帶換能器為硬件，測(cè)量混凝土中的聲學(xué)參數(shù)的變化，進(jìn)而判斷出混凝土缺陷的程度.

4　結(jié)束語(yǔ)

近年來(lái)隨著我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)水平的快速發(fā)展，建筑行業(yè)也得到了迅猛的發(fā)展，同時(shí)社會(huì)各界對(duì)建筑施工質(zhì)量也提出了更高的要求.混凝土作為土木工程建筑中的重要材料，混凝土施工質(zhì)量的高低直接影響到土木工程建筑質(zhì)量的提升，原材料種類(lèi)、原材料配比、混凝土攪拌技術(shù)、混凝土澆筑技術(shù)及混凝土養(yǎng)護(hù)技術(shù)都會(huì)影響混凝土結(jié)構(gòu)的質(zhì)量，因此建設(shè)技術(shù)人員需要不斷加強(qiáng)施工設(shè)計(jì)與管理，樹(shù)立質(zhì)量意識(shí)，提高混凝土結(jié)構(gòu)的質(zhì)量，從而保證土木工程建筑施工質(zhì)量.

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