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)準及建筑行業(yè)標(biāo)準的日益嚴格,國內(nèi)各地對土木工程建筑項目的監(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目質(zhì)量過關(guān)過硬的重要途徑。本文對土木工程混凝土施工技術(shù)應(yīng)用進行了分析和探討。
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,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)中的土建施工和機電設(shè)備安裝等領(lǐng)域。混凝土的主要原材料是砂、石,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,項目施工時結(jié)合鋼筋工序可獲得強度較高的混凝土結(jié)構(gòu)件。混凝土結(jié)構(gòu)具有諸多的優(yōu)點:其一,混凝土結(jié)構(gòu)的生產(chǎn)制作相對較為簡單,技術(shù)要求相對不高,水泥、砂、石等原料價低易得;其二,混凝土結(jié)構(gòu)具有良好的抗壓強度和抗震性能,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,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 水泥引起的收縮會直接導(dǎo)致混凝土結(jié)構(gòu)裂縫
水泥種類會直接影響混凝土材料的物理性能,從而對混凝土結(jié)構(gòu)的強度產(chǎn)生重要影響。根據(jù)工程實踐經(jīng)驗,水泥不合格是導(dǎo)致裂縫一個重要因素。比如工程上常用的鋁酸鹽水泥和早強水泥都具有較強的收縮性,施工時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,都會降低混凝土結(jié)構(gòu)的質(zhì)量。
3.2 混凝土儲運及質(zhì)量等級對混凝土結(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。運輸條件、搬運方式及儲藏環(huán)境都會對混凝土材料的品質(zhì)產(chǎn)生影響,比如:運輸過程中經(jīng)常會出現(xiàn)離析現(xiàn)象而造成混凝土不均勻,或者倉儲環(huán)境不佳或儲藏時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。這些因素都會造成混凝土結(jié)構(gòu)強度的減弱,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)準對混凝土結(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。攪拌過程中對投料順序、投料時間和投料量的控制,都會對混凝土澆筑結(jié)構(gòu)的強度及表面質(zhì)量產(chǎn)生影響。如在實際攪拌過程中未嚴格執(zhí)行相關(guān)標(biāo)準,還會導(dǎo)致質(zhì)量事故的發(fā)生,造成重大經(jīng)濟損失。此外,在混凝土澆筑技術(shù)方面缺乏對施工過程的科學(xué)指導(dǎo),或者忽視了混凝土養(yǎng)護技術(shù)的重要作用,都會對混凝土結(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)工程實踐經(jīng)驗總結(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,因此在進行大面積、大斷面的混凝土澆筑作業(yè)時,整體表面系數(shù)相對較小,會阻礙水泥熱量的及時發(fā)散,因此這些熱量會聚集在混凝土結(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,就會在混凝土構(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,就會造成混凝土結(jié)構(gòu)內(nèi)部的強烈收縮。比如:混凝土生產(chǎn)過程中通常會添加硅灰,而硅灰會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,會增大混凝土內(nèi)部與表面的溫差值,進而增大溫度應(yīng)力,過大的應(yīng)力作用會導(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,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,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,力求攪拌時間最短化;澆筑前,要組織專業(yè)人員對預(yù)制好的混凝土試件進行監(jiān)測;澆筑時應(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,嚴格按照混凝土養(yǎng)護標(biāo)準進行養(yǎng)護。針對混凝土結(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,加入添加劑時要嚴格遵守相關(guān)的技術(shù)標(biāo)準和規(guī)范。其二,在混凝土中添加增強材料,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,這對于澆筑時抵抗裂縫具有一定的效果。其三,控制好混凝土材料的比例。混凝土生產(chǎn)前,要對混凝土材料的配比進行充分的論證和試驗,根據(jù)工程項目的實際需求設(shè)計選擇最佳配比方式,在確?;炷翉姸鹊耐瑫r,力求各項性能均符合要求。此外,在混凝土施工過程中還應(yīng)根據(jù)現(xiàn)場實際情況對外部溫度、內(nèi)外部約束力等因素進行控制。
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,都會對混凝土結(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?;炷磷鳛橥聊竟こ探ㄖI(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。
參考文獻:
[1] 孫鳳儀.土木工程混凝土施工技術(shù)的探討[J].商品與質(zhì)量:學(xué)術(shù)觀察,2011.
[2] 羅明明.淺談土木工程混凝土施工技術(shù)[J].中國科技博覽,2011.
[3] 劉琛,劉啟兵.土木工程建筑混凝土的施工溫度應(yīng)力分析及養(yǎng)護[J].科學(xué)之友(下旬),2011.
[4] 楊金勝.混凝土施工技術(shù)[J].建材發(fā)展導(dǎo)向,2011.