楊成龍
摘要:混凝土結(jié)構(gòu)澆筑是土木工程建筑施工的主要部分,對建筑工程的速度和工程質(zhì)量形成了影響。由于各種因素的影響會造成混凝土結(jié)構(gòu)存在開裂問題,所以在建筑施工過程中,應(yīng)當(dāng)通過科學(xué)的預(yù)防措施,對開裂問題加以合理防范與管理,從而保障混凝土結(jié)構(gòu)澆筑的成功進(jìn)行,增強(qiáng)結(jié)構(gòu)的安全和穩(wěn)定性,促進(jìn)土木工程建筑行業(yè)的健康發(fā)展。本文對土木建造中混凝土澆筑工藝展開研究。
關(guān)鍵詞:建筑工程;混凝土;施工技術(shù)
1混凝土結(jié)構(gòu)概念及特點
混凝土結(jié)構(gòu)是指以混凝土為主體建筑材料,同時以各種其他建筑材料組合構(gòu)成的一類新型結(jié)構(gòu),具體分為素混凝土結(jié)構(gòu)、外部預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)和鋼筋材料混凝土結(jié)構(gòu)三組成部分,當(dāng)前混凝土已成為土木工程建設(shè)領(lǐng)域較為普遍的一類建筑材料。目前,混凝土結(jié)構(gòu)在土木工程建設(shè)中使用日益普遍,其具體特征包括:①混凝土結(jié)構(gòu)生產(chǎn)各個過程工藝簡化,機(jī)動性較強(qiáng);②混凝土原材料生產(chǎn)成本較低廉;③混凝土結(jié)構(gòu)在土木工程建設(shè)中呈現(xiàn)出較強(qiáng)的耐火性和耐久性;④對抗地震的能力較強(qiáng);⑤具備可調(diào)節(jié)性能,從而可以適應(yīng)各類建筑工程使用要求;⑥使用各種工業(yè)廢棄物進(jìn)行混凝土結(jié)構(gòu)制造,如煤灰、煤泥或爐渣等,具備一定環(huán)境保護(hù)用途。
2保護(hù)層的作用
2.1保證混凝土與受力鋼筋共同工作
鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的整體承載力主要靠混凝土和鋼筋一起工作來完成。而結(jié)構(gòu)實際工作承重的程度則與混凝土和鋼筋表面間的握裹力直接相關(guān)。握裹力分為混凝土和鋼筋表面相互之間的黏結(jié)力、混凝土下降時和鋼筋混凝土表面之間的磨擦力、凹凸不均的鋼材表層和混凝土內(nèi)部的嚙合力。螺紋鋼筋的握裹力測試資料中指出,為了確保鋼筋表面和混凝土一起工作,在鋼筋直徑附近還需要有相應(yīng)厚薄的混凝土保護(hù)層。一旦鋼筋表面和混凝土相互之間沒有握裏力或握裹力過小,將會缺乏一起工作的基礎(chǔ)。但施工實踐中證明,混凝土保護(hù)層的最小厚度必須超過或小于鋼筋混凝土的直徑,才能確保鋼筋施工和混凝土一起工作,受到外力負(fù)荷的影響。
2.2保護(hù)鋼筋不受腐蝕,增強(qiáng)結(jié)構(gòu)耐久性
混凝土保護(hù)層能夠保護(hù)鋼材在自然因素和正常使用條件下,不被有害介質(zhì)的腐蝕,避免生銹。由于混凝土屬堿性建筑材料,長時間和空氣相接觸后會起物理化學(xué)反映而引起碳化。碳化將使得混凝土堿性逐步降低甚至逐漸消失。這時,室內(nèi)空氣中的潮氣、水份和腐蝕氣體透過混凝土的毛細(xì)孔和空隙滲入其中,造成鋼筋腐蝕。所以,應(yīng)當(dāng)確保鋼筋混凝土保護(hù)層達(dá)到規(guī)定的厚薄,使之達(dá)到所需要滿足的最大握裹力的要求,則才能更有效地推遲混凝土碳化層抵達(dá)鋼材表層的時間,從而增長建筑結(jié)構(gòu)壽命。某市的一幢七層的框架房子,從竣工后交付政府使用到被認(rèn)定為危房拆毀,歷時只有十多年,大大地少于了原來的設(shè)計使用期限。經(jīng)專家確認(rèn),鋼筋保護(hù)層厚度不足才是直接影響其壽命的關(guān)鍵。在拆卸流程中可以看到,在工地的廁所問、廚房,以至客廳的天棚上均有一道道生銹的鋼筋外露,一些直徑為10mm的鋼筋,在剝?nèi)ヨF銹層后直徑長度僅剩約5毫米,而因為鋼筋直徑保護(hù)層厚度的不足,與混凝土拌和時又用海砂做細(xì)骨料活性,加之現(xiàn)場天氣潮濕,鋼筋直徑會長時間在潮濕的酸式環(huán)境下而生銹。鐵銹體積膨脹使過薄的鋼材保護(hù)層破裂,進(jìn)一步加速了對鋼材的腐蝕。由于時效的延長,鋼材橫截面也不斷縮短,結(jié)果使結(jié)構(gòu)過早地喪失了承載能力。
2.3保護(hù)結(jié)構(gòu)不會因高溫影響,而迅速喪失承栽能力
混凝土是一類非常好的耐火建筑材料。在規(guī)定的工作溫度范圍內(nèi),混凝土和鋼筋材料的熱膨脹系數(shù)基本相似。只是在氣溫驟然上升時,兩者熱脹冷縮之差將劇烈改變。鋼筋膨脹增大,抗拉強(qiáng)度降低。二者缺乏一起工作的必要條件,導(dǎo)致結(jié)構(gòu)損壞。所以,根據(jù)結(jié)構(gòu)防火的需要,就必須提高鋼材保護(hù)層的厚度。
3鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)保護(hù)層強(qiáng)度的確定
對單位受力鋼筋用于混凝土主體結(jié)構(gòu)的橫截面板的設(shè)計而言,受力承拉的直徑距承載力區(qū)越遠(yuǎn),其作為單位受拉體積的類型鋼材直徑,所能夠承載的內(nèi)外應(yīng)力彎矩也就越大,而這種類型鋼材越大,直徑所能夠發(fā)揮的流體力學(xué)平衡效果也就越高。所以,一般來講鋼筋直徑混凝土結(jié)構(gòu)的受拉鋼材直徑,應(yīng)該盡可能接近于受拉一側(cè)混凝土構(gòu)造的邊緣。假如在鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的鋼筋混凝土部位,安裝了錯誤設(shè)備或是鋼筋混凝土建筑結(jié)構(gòu)的有效保護(hù)層面積過大,輕則減少了鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的承載能力,重則會出現(xiàn)重大事故。但當(dāng)鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的被拉鋼筋越來越接近于鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的邊界時:
(1)由于鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的保護(hù)面過小易在澆筑時產(chǎn)生鋼筋露筋,及在鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)受力時與表面鋼筋混凝土剝離。
(2)隨著施工時間的增長,鋼筋混凝土建筑結(jié)構(gòu)保護(hù)表層的鋼筋混凝土將慢慢地被碳化,在所有鋼筋混凝土建筑結(jié)構(gòu)表層工作后的壽命內(nèi),由于保護(hù)在表層內(nèi)的混凝土結(jié)構(gòu)失去了原有防護(hù)層的功能,由此直接造成表層鋼材受到腐蝕,有效保護(hù)截面大大降低,保護(hù)效果大大減弱,鋼材和鋼筋混凝土間直接失去了粘黏結(jié)合的能力。這種建筑結(jié)構(gòu)整體性可能會直接受到嚴(yán)重破壞,甚至還可能會直接造成建筑整體所有鋼筋混凝土表層結(jié)構(gòu)的嚴(yán)重?fù)p壞。
(3)在實踐中鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的鋼材保護(hù)層厚薄也是隨著部位的差異有明顯的區(qū)別。
4保護(hù)層的質(zhì)量控制措施
4.1提高認(rèn)識,高度重視
在施工實踐中,發(fā)現(xiàn)了鋼筋混凝土保護(hù)層厚度,并不能滿足工程設(shè)計規(guī)范要求,究其原因就是由于各級施工對鋼筋混凝土混凝土保護(hù)層的認(rèn)知都有誤,并不能從根本上理解其意義。所以對于提高鋼筋混凝土混凝土保護(hù)層施工的效率,就必須從施工人員的基本思想認(rèn)識人手,堅決摒棄那些“鋼筋保護(hù)層厚度小一點或者有一點偏差,對結(jié)構(gòu)工程沒影響,結(jié)構(gòu)絕對不會倒塌”等錯誤觀點。在鋼材加工和模具制造的過程中,嚴(yán)格遵照工程設(shè)計規(guī)定和有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行施工,嚴(yán)格管理好了鋼筋混凝土混凝土保護(hù)層的厚薄。對于混凝土混凝土,需要做詳細(xì)的檢測合格項目。
4.2加強(qiáng)施工過程的質(zhì)量控制
要始終確保所有鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)保護(hù)層的整體厚度都完全符合要求,除了有提高安全認(rèn)識之外,更重要的就是要嚴(yán)格做好各種施工工藝流程的安全質(zhì)量監(jiān)督管理。同時在混凝土施工流程中,要重視工人對各點棒的掌握,以防止各點棒頻繁接觸鋼筋,從而引起鋼筋位移。特別是在混凝土現(xiàn)澆板施工,通常在鋼筋直徑綁扎時的情況都很正常,但一到澆筑時間情況就又變了樣。由于工作人員直接在鋼筋上走動,或把施工設(shè)備直接置于鋼筋上,結(jié)果,就常常使承載鋼筋被人踏倒或變形,混凝土上部鋼筋扭曲變形,因此保護(hù)層的厚薄也就不能確定。在澆筑過程中,應(yīng)當(dāng)注意規(guī)范動作,禁止作業(yè)人在鋼筋上任意走動,對上層鋼筋應(yīng)當(dāng)加以合理的定位。鋼筋混凝土澆筑過程中還應(yīng)當(dāng)派專人隨時檢測,遇到問題及時處理。
4.3及時引用新技術(shù)新工藝
近年來由于技術(shù)和新工藝的進(jìn)一步發(fā)展,這些全新的塑膠(尼龍)卡子也漸漸被用于替代傳統(tǒng)砂漿墊片。該種塑膠卡子尺碼標(biāo)準(zhǔn),而且強(qiáng)度穩(wěn)定,可以承受很大的壓強(qiáng)。安裝方式也很簡單,將卡子直接卡在鋼板上,與鋼筋材料的接頭比較緊密,不容易松動和被壓碎,對保護(hù)層厚度的調(diào)節(jié)也很易于實現(xiàn)。所以,在建筑施工中應(yīng)優(yōu)先選用這些塑料卡子。
5結(jié)束語
總而言之,鋼筋保護(hù)層厚對工程質(zhì)量雖沒有決定性意義,但若不進(jìn)行重視,對其所產(chǎn)生的影響卻是不容忽視的。所以,要在準(zhǔn)確掌握鋼筋和混凝土受力原理的前提下,充分考慮到了合適的鋼筋直徑保護(hù)層對建筑結(jié)構(gòu)的重要性。只有防微杜漸,才能讓建筑工程施工技術(shù)的水平更上一個層樓。
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