罗志超
(湘潭高新区建设局 湖南湘潭 411100)
在土木工程建筑中,建筑材料属于工程建筑中的基本条件,每一次材料革新都将促使土木工程迈上一个新的阶梯。目前,钢筋混凝土在土木工程中已经逐渐占据了统治地位,并且根据混凝土材料的性质,对其结构进行更新和优化,与新型施工技术相结合,从而为工程带来更多的发展机遇。
在土木工程中,混凝土通常是指将一定比例的沙石与水进行配比,利用凝胶材料将二者融合后搅拌均匀,从而得到的水泥制混合物。可以说混凝土是土木工程中至今存在的最佳原材料,其具有较强的抗压能力、耐久性最强,其应用优势主要体现在以下几个方面:首先,混凝土原材料十分易得、制作工艺简单方便、运输成本较低、具有较强的抗击打能力与抗腐蚀性能,简单的人为破坏几乎不会对其产生影响。在没有成型之前,混凝土属于一种胶装的凝结物,由于其具有较强的可塑性,因此可广泛的应用到多种建筑工程当中;当其成型以后,通常为钢筋混凝土结构,将混凝土浇筑在钢筋中,能够使钢筋的强度、支撑力得到显著增强,形成较强的保护力,此种钢筋混凝土结构的抗震能力也不容小觑。
1.2.1 强度有待提升
混凝土强度与原材料比例与浇筑养护具有较大联系,对于不同的土木工程来说,对混凝土的要求也不尽相同,因此砂石与水的配比上也有所区别。如若在混凝土施工中,砂石与水的比例不标准,或者配置的方式与技术不够科学,都将使浇筑而成的混凝土质量不符合标准,从而导致土木工程存在质量问题。在混凝土浇筑时需要充分振捣,当其凝固后还需浇水养护,如若某个细节没有处理好,则不但会前功尽弃,还会使整个工程存在较大的安全隐患。
1.2.2 混凝土裂缝
混凝土裂缝问题也是其应用的一大劣势,主要受水泥化热、混凝土自缩、外界温度等因素的影响。其中,水泥化热是指在混凝土搅拌水化时,水泥会散发出一定的热量,由于浇筑是一个循序渐进的过程,因此在散热上很容易受到上层混凝土的影响,导致热量无法充分散发汇集内部,产生内外温差而出现裂缝;在混凝土自缩方面,主要受水泥、外加剂、矿物掺合料等影响。当混凝土自身水分蒸发程度大于自缩值时,便会因收缩而产生裂缝;另外,外界温度也会对混凝土产生影响,当外界温度突降时,混凝土外部温度也将随之降低,当混凝土的内外部出现明显温度差时,便会使混凝土由于温差而产生裂缝[1]。
本文所研究的土木工程为某商住楼,工程总面积为61660m2,高度为96.8m,分为地上与地下两个部分,其中地上共计27层,地下共计2层,框剪结构安全等级为2级,防火等级为1级,抗震等级为6级。在本工程实施中,对混凝土结构施工的重视程度较高,要求较为严格,浇筑混凝土的允许偏差为:
(1)轴线位移:国家标准偏差在5mm范围内,内控允许偏差在3mm范围内;
(2)截面尺寸:国家标准偏差在+5~-2mm之间,内控允许偏差与国家规定相同;
(3)标高:层高方面,国家标准偏差为+10mm,内控允许偏差为+8mm;全高方面,国家标准偏差为+30mm,内控允许偏差为+20mm。
从土木工程施工案例中能够得出,混凝土结构与施工技术存在较大联系,包括拌制技术、浇筑技术、养护技术等内容。
2.2.1 混凝土拌制技术
在施工现场进行混凝土拌制时,要求在砂石与水的配比上要充分符合标准。同时,为了保障搅拌工序的稳定与连续,在正式搅拌之前需要由专业人员对搅拌机的配备状态进行检查,不但要检查机械稳定情况,还应在通电状态下加水空车试转,并且检查电动机的运行情况,避免在使用的过程中出现意外故障。按照特定的标准开始进行混凝土的试配,可将含碱量不超过0.6%的水泥、B种低碱活性集料、外加剂等融入其中。在试配的过程中,操作人员应加强对混凝土碱集料反映情况的重视力度,并且对配比的强度、含碱量等进行记录,以此来判断所配制出的混凝土在质量上是否符合标准[2],混凝土搅拌站如图1所示。
图1 混凝土搅拌站
在拌制温度时,如若在搅拌过程中,筒壁上的砂浆出现损失,则应按照一定比例增加原料投入,具体措施为,减少砂石的英两,不添加其他的拌合料与水,当搅拌完成以后,将混凝土全部倒出,对其强度、外观、坍塌度等多个方面进行检验,如若这些项目合格,则将其输送到浇筑位置,看其是否存在漏浆、离析、分层等情况,如若存在上述问题,则需对其进行二次搅拌,直至混凝土的质量符合标准为止。
2.2.2 混凝土浇筑、振捣技术
(1)混凝土浇筑技术
在混凝土正式开始浇筑之前,应对所需设备、机械的准备情况进行检查,包括卡具、泵管、料斗等等,并且针对浇筑过程中可能发生的突发情况制定应急预案,针对浇筑位置中的预埋件、模板、钢筋等情况进行全面检查。在混凝土正式浇筑时,严谨工作人员擅自加水,或者使用质量不符合标准的混凝土,同时对模膜的范围进行严格的控制,使其保持在5~10℃之间,并且按照每道工序连续浇筑,以此来提高浇筑效率。在浇筑时,如若局部出现泌水情况,则操作人员可以利用事先预留出来的泄水孔处理泌水,并且通过一系列施工技术,有效防止混凝土出现收缩裂缝与骨料下沉等问题。
(2)混凝土振捣技术
在振捣过程中,可以引入ZX-50振捣棒分层振捣,如若钢筋数量较多,间隙较小,无法将振捣棒插入其中,则可以改用HZ6X-30振捣棒,并且以浇筑顺序为参考将振捣棒有序排列,采用快插慢拔的方式,使振捣棒能够在半径1.5倍的范围内发生作用,每个插点之间的距离不应超过450mm,同时不允许与钢筋、预埋件、模板等发生接触。对于部分土木工程来说,混凝土的浇筑量十分庞大,在浇筑的过程中还会出现冷缝现象,这将要求监理人员对振捣进行有效的修正,使泵管能够被安装在钢管架的上方,并且推进时的斜巷坡度为1:5的比例,厚度为0.4m,使混凝土的坍塌度对底板钢筋间的作用减少,有效控制混凝土裂缝的产生,使其真正成为一个整体。
2.2.3 混凝土养护技术
在混凝土养护过程中,其抗拉强度增加,自约束应力降低,要求操作人员采用适当的施工技术对混凝土内外温差进行有效控制,使降温速度变缓,当收到较强外约束应力冲击时,能够具有较强的抗裂性能。在土木工程中,混凝土表面压平后便可进行养护,所使用的降温养护、周转材料主要包括钢管、塑料布、胶合板、草袋等等。在养护的过程中,不但要严格控制保温层拆除时间,还要求操作人员在混凝土强度符合规定以后,将内外部温差控制在20℃以内,如若超过这一温度限制,则会由于温度下降得过快导致混凝土集聚收缩产生裂缝;另外,在对混凝土终凝进行检查以后,将养生液均匀的涂抹在其表面,对于楼板混凝土则需要浇水养护,当混凝土强度超过1.2MPa以后,可以在混凝土上方安装模板,并且正常的养护工作应在7d以上[3]。
综上所述,混凝土是土木工程施工中十分重要的组成部分,在施工技术上涉及到拌制、浇筑、养护等多个方面。但是,混凝土在施工应用中仍然存在着强度不足、裂缝等问题,因此需要进一步加强对施工技术的研究,使混凝土的整体结构得到显著加强,充分保障土木工程的安全性,促进工程建筑的健康全面发展。