南通理工学院,土木工程学院,江苏省南通市,226000
内容提要:社会各界对土建工程质量的要求越来越高,因为土建工程的规模越来越大,中国的经济和国际地位越来越高。混凝土结构因其具有较强的抗压能力、实用性能以及制备过程简单工艺流程明确适用于多种工程建设环境,成为了土建工程中不可或缺的部分。所以,不管是质量的提高,还是建筑安全的保证,混凝土结构的科学工艺建设都是非常有意义的。有鉴于此,以土木建筑为背景,解剖混凝土结构施工中的影响因素,然后讨论混凝土结构的施工工艺、技术管理措施等。
关键词:土木工程建筑;混凝土结构;施工技术;技术管理措施
引 言
混凝土是近代建筑的重要工程材料,在土木建筑中,拌和、运输、浇筑、振捣、养护、拆模等都包含在混凝土相关的施工环节中,各个环节相互联系,相互影响,对混凝土结构的整体施工质量产生了显著的影响,混凝土结构在土木建筑中,混凝土施工过程中,混凝土的施工过程、结构、结构等各方面的影响都很大,对混凝土结构整体施工质量的影响也是很大的。而混凝土本身的一些属性,如水胶比、配合比等对混凝凝土最终的成型质量有着不同的影响。因此,需要根据不同的工程要求来设计所使用的混凝土。
1 土建工程混凝土结构的影响因素
1.1影响混凝土结构的因素
1.裂缝:要求较高的环境和工艺,是实验室环境下混凝土的理想配合比。但要达到理想的建设条件,存在着很大的难度,也存在着很多不确定的因素,需要大家共同发挥作用。此外,施工中部分的操作并不规范,导致混凝土在强度方面与实验室环境中有一定差距,导致像裂缝、混凝土蜂窝、孔洞等施工问题出现。混凝土结构很容易出现裂缝的现象,造成裂缝的大部分原因是受外界的压力作用和温度的侵蚀。也可根据裂纹表现的大小,分为面、深、纵贯三种,不同的裂纹种类,造成的危害也是不一样的。[[1]]在工程中会采用将辅助材料添加进混凝土中以达到抗裂效果,例如复合矿粉、粉煤灰
图 1
2.温度:水泥与水会因水泥原料的作用而发生水化作用,继而产生较大的热量。[[2]]但这些产生的热无法通过自身一次性散发。造成内部和表面温度差异的重要因素是混凝土裂缝的产生。建筑施工时可采用下列控制温度:1、控制水泥比值,降低比例。2、控制混凝土配比:1.2.搅拌过程中注意水量的添加3.施工过程中将混凝土浇筑的厚度减少,利于其进行散热。
3.3.原料的使用:在施工中,最终混凝土的施工质量和混凝土结构性能的好坏,在选择和使用混凝土的原材料时起着举足轻重的作用。以水泥为例,在混凝土工程中大量使用的硅酸盐水泥具有较高的抗压强度和耐久性,是常用于混凝土制备的主要胶凝材料之一。其特性包含早期强度发展快、化学稳定性好以及与骨料的协同作用优良等方面。在施工中,保证混凝土结构稳定的一个关键环节就在于严格控制混凝土结构。 [[3]]
1.2导致混凝土结构异常的原因
1. 配合比
从混凝土的配合比分析,当混凝土的配合比设计出现问题时,就会导致材料性能得不到有效发挥,从而直接造成混凝土质量和设计要求的差异。或者,施工时操作人员未能严格按照配合比配置混凝土,也会导致混凝土质量不达标,使混凝土结构异常。
2.温度变化
从环境因素分析的话,其主要因素是温度。温度对混凝土的影响体现在使得混凝土内外温差较大,导致在混凝土有变形和开裂的情况发生,破坏了混凝土结构的整体性。其次,盐分、气候变化以及污染物也都会对混凝土结构产生不同程度的影响。
3. 自行收缩
混凝土本身在固化过程中会有一定程度的收缩,如果自身收缩速度过快,就会造成结构内部产生过大的拉应力,从而产生裂纹。同时,混凝土在凝固过程中,当外部环境温度较高时,混凝土表面收缩速度加快,在凝固过程中,这些水分大量蒸发,外部水分蒸发速度过快,就会造成水分蒸发数值超出标准范围等干缩裂缝。并且,混凝土结构内部的剪力和轴力拉力在外力荷载的作用下,由于混凝土本身的抗拉应力不足而发生更加明显的变化,从而加剧了混凝土裂缝的形成 [[4]]
2 土建工程建筑混凝土结构施工工艺
2.1原材料的选择与使用
根据不同种类的工程具体要求和项目周边原材料的供应情况应如何选择原材料。以水泥为例,水泥的安定性、水热性等都会影响混凝土的质量,在选用水泥时要充分考虑品牌、凝结时间等问题……剩余材料进场后,如何摆放,如何防护,避免材料被污染变质,这些都需要事先做好规划和布置。对于物资管理来说,需要建立供应链和物资储存体系,这样才能保证物资供给的时效性和可靠性。 [[5]]并且在施工期间进行不定期的材料盘点检查,对不合格的材料进行及时处理,避免出现误用不合格材料的事故。
2.2混凝土的配合比设计
混凝土是以水泥、粗骨料、细骨料等原材料组成,原材料配比影响混凝土的综合性能,在建筑质量中起着决定性的作用,造成混凝土温度不正常,出现裂缝等问题,因而对土建工程起决定性作用的结构、结构等,因此,混凝土的科学配合比设计,在土建工程中占有举足轻重的地位,因此混凝土的科学配比设计对土建的工程起着决定性的作用.在满足设计使用要求和国家规范的同时,配合比的设计原则应遵从具有良好耐久性、较低成本以及满足混凝土拌合物的和易性。在施工开始前确定施工配合比,选择最具可行性的方案,一经确定必须要严格按照配合比进行施工,未经许可严禁私自调整配合比。混凝土的强度、性能是否符合要求,应在施工过程中取样检测,达标后方可投入使用。
2.3混凝土运输
大体积混凝土结构施工中,材料的运输和管理是其中的重点。[[6]]在大型工程需要更多地使用混凝土的情况下,一般从基地直接输送混凝土,就决定了混凝土在工程中的使用情况。已经开始固化或硬化的混凝土必须保证运输,这样才能保证质量。否则,混凝土的质量将在运输过程中不断降低。因此,在大批量混凝土的运输前要对运输路线进行反复模拟试验,以确保运输车辆准时到达施工现场。此外,对装卸车车体与地面高度必须在2米以上,车体与地面高度在2米以上的运输车辆,也有一定要求;并且车身与地面之间必须要有2个以上的高度,而且车身与地面之间要有直接式,在满足这些条件的情况下,混凝土才不会受到其它条件的干扰,因此,车身与地面之间必须要有2个以上从而使混凝土工艺的效果得到有效的保证,因此,运输车辆在运输过程中,车身与地面之间的距离必须达到2米以上的高度,运输安全才能被保证。而在混凝土用量不大的工程中,可以采用现场搅拌混凝土的方式,其好处是可以直接将混凝土作用于工程建设的中间运输过程中,既保证混凝土质量,又降低了混凝土运输成本,同时又使混凝土的运输成本得到很好的降低,
2.4混凝土的浇筑
混凝土浇筑有以下要求:一是对施工现场进行清洗、整理,对浇筑混凝土的质量有一定的保证后再进行浇筑作业,如对土建工地临时房屋进行清理、物料堆放等可能对浇筑作业造成影响的外因进行处理。其次,检查混凝土浇筑时所需使用的模型是否符合规范,是否符合设计使用要求,对混凝土浇筑过程中需要使用的模型应注意直接影响最终效果的是混凝土浇注后浇注模型的硬度和尺寸。因此,在浇筑前对具体的参数指标进行再次确认,是对浇筑作业的潜在干扰因素的排除,将问题尽可能在开始作业前解决。最后,浇筑作业进行中出现问题,应立即停止作业,并在发现解决办法后,及时查明原因,及时处理。混凝土作业一般情况下都是一次操作成型,尽可能减少浇筑的次数和时间间隔,有助于提升浇筑效果,在最大程度上保证施工效果,提升工程整体质量。注意按照分层浇筑的施工思路进行混凝土施工。需要严格按照浇筑面积的大小,合理展开分层浇筑施工,最大限度地保证浇筑的均匀性,合理控制混凝土的摊铺速度,减少浇筑不均、裂缝等质量问题,以开展浇筑施工,特别是大面积混凝土浇筑。 [[7]]
图 2
2.5混凝土振捣
在混凝土振捣作业中,旨在提高混凝土的密实度,排出气泡,消除蜂窝和马面的出现,从而增强混凝土的结构稳定性、安全性和强度。确保混凝土的品质。实践过程有以下几个要求:1、迅速插慢拔出,防止在水泥中留有空隙。2、控制振捣时间不易过长以停止震动为目的,开始泛浆,停止振捣为前提,混凝土不再明显下降,不会出现气泡,避免砂、水泥浆分离。3、不要碰到模板在振捣的时候,不要碰到钢筋,不要碰到预埋的东西。同时,要求人员确定振动的方向和角度,并结合混凝土结构的特点,确保振动施工符合整体性和充分性的要求,避免由于漏振而影响混凝土结构。它有许多优点,不仅能够提升混凝土的强度,减少水泥的用量,增强混凝土的密实度,改善防渗性能,还能在满足强度要求的前提下,消除因沉降造成的裂缝和细缝。
3 混凝土结构施工技术管理
3.1混凝土温度应力的控制
通过上文的分析讨论,我们可知温度对混凝土的影响较大,因此在实际施工中我们要通过合理的管理来减少温度对混凝土的负面影响。我们可以减少水泥在建设中的用量,这样就可以减少水化反应的程度,最终达到控制释放热量的目的。同时,也可以在混凝土拌合的过程中适量参入粉煤灰,一方面降低温度,另一方面也可以提高混凝土的耐久性。另外,在混凝土浇筑施工的过程中,要避免在高温环境或是环境温差变化大的时段进行作业,防止混凝土因应力作用而导致开裂。
3.2注重混凝土抗裂能力的提高
混凝土带裂缝工作是常见的工程现象,裂缝的出现会破坏结构的完整性,使整体的稳定性也受到威胁。因此要采取措施提高混凝土在工程建设中的抗裂能力。从抗裂性本身的要求来分析,抗裂性是指混凝土能够抗干缩变形或温度变形而产生裂纹的能力,抗裂性是指混凝土能够抗干缩变形或温度变形而产生裂纹,抗裂性是指混凝土能够抗干缩变形这些变形引起的拉应力,在超过混凝土抗拉极限强度时,产生裂纹。即当这些变形量超过混凝土的极限拉伸量应变值时,混凝土就会产生裂纹(一般称为极限拉伸值),这种裂纹是混凝土的一种变形量。因此,当混凝土的极限伸缩值或抗张极限强度越大时,其抗裂性就越高,因而混凝土的抗裂性也就越强,一般可采用以下措施:以提高混凝土的极限拉伸值或抗张强度:
一、极限拉伸值在混凝土水灰比不变的情况下也是比较大的,在水泥浆、砂浆含量比较多的情况下,就会得出它的极限拉伸值。所以在使用粒径最大的石料时,由于含有较多的水泥浆和砂浆,因此可以提高极限抗拉强度。
二、充分的滋润养护或水中滋养可以提高混凝土的极限拉伸值,相应地提高抗裂性[[8]]
3.3深度优化混凝土施工工艺
施工单位如重视混凝土施工工艺的合理应用,并对施工中的施工工艺细节部分进行改进,是可以在相同原材料的情况下建设出更高质量的混凝土结构。从施工顺序来讲,我们首先应对模板进行检查验收。从不布设位置、尺寸、高度、稳固程度等方面进行综合判断;检查钢筋的布设位置、绑扎稳固性、表面质量等,做好钢筋除锈、杂物清理各项工作[
[9]]。在浇筑后要对混凝土进行振捣,其目的是要将混凝土内的气泡排出的同时也将混凝土变得更加紧密,以此来提升混凝土结构的稳定性。同时,在振捣的同时也注意三不碰的原则,即振捣设备振捣时不要碰到模板、钢筋和预埋件以免使材料偏移、变形、受破坏。
3.4混凝土养护
养护是混凝土结构施工的最后一环,控制混凝土的温湿度是再次环节工作的重点。一是施工人员应在施工结束6小时内,针对温度超过25℃的施工环境,进行洒水维护,避免混凝土表面散失水分过快,造成干缩裂缝。二是施工人员要选择合适的养护方式,结合气温的变化,对混凝土表面的湿度、温度等进行科学的控制。[[10]]在实际的施工中,一般考虑到经济因素以及施工的便利性,混凝土养护方法一般会采取自然养护的方法。又可细分为两大类:喷涂保养和保鲜膜保养。采用覆盖混凝土、洒水保持湿润的草帘进行分洒养护。维修时间视水泥品种状况而定。但喷涂塑料膜养护适用于高大构筑物或不便喷水养护的大面积混凝土结构等,是用喷枪喷涂在混凝土表面的过氯乙烯树脂塑料溶液,溶液挥发后在混凝土表面形成一层薄膜,使混凝土与空气隔绝,防止混凝土中的水分蒸发,以保证正常的水泥水化作用,在完成养护后可使薄膜自行老化、脱落,因此,喷涂塑料膜的作用主要是采用如过氯乙烯树脂塑料喷涂在混凝土表面对已形成胶凝体的水泥微粒,通过科学的养护手段,使之充分水化,并转化为稳定的结晶物。避免在混凝土没有足够强度的情况下,过早蒸发水分,造成干缩裂纹。在必要时,将成立混凝土养护工作组,施工期间将派遣专业的混凝土维修技术人员对混凝土进行养护,以全面提升混凝土结构的质量。[11]
图 3
4 结束语
从土木建筑的整体建设过程来看,混凝土结构的建设属于重点内容,其特点是项目内部容量大,施工细节多,对质量要求高,周期长。混凝土建筑的质量是起决定建筑质量控制作用的。通过分析可知,混凝土结构的施工必须贯彻全流程质量监管措施,前期把控材料的选取、配合比设计、机械台班的准备工作,中期在施工中严格落实科学施工的原则,把控人员的资质。施工结束后期,注意混凝土结构的养护和维护,保障细节部位的施工质量。这样就可提高土木建筑整体施工质量,从而达到规划预期的目标,从而展开混凝土结构的合理使用施工工艺。对土木板块的带动会有持续性,并且能够持续下去。
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何派铭,男,汉族,河南洛阳人,2003年7月生,大学本科学历,研究方向:土木工程