试述土木工程混凝土施工技术应用

张营

摘 要：混凝土结构是目前土木工程建筑中应用最为广泛的一种主要的施工材料和新型结构，随着国家标准及建筑行业标准的日益严格，国内各地对土木工程建筑项目的监管和治理力度也在不断提高。探讨如何提高混凝土结构施工技术水平，提高混凝土结构的施工质量，是确保土木工程建筑项目质量过关过硬的重要途径。本文对土木工程混凝土施工技术应用进行了分析和探讨。

关键词：土木工程；混凝土；施工；技术；应用

1 前言

调查研究显示，混凝土结构是我国土木工程建筑领域最为重要的结构形式之一。据不完全统计，国内土木工程涉及的混凝土结构问题较为普遍，相关质量事故也频频出现，其中尤其以混凝土裂缝较为常见，混凝土裂缝在高层建筑、大型设备的底部和桥梁工程中普遍存在。

2 混凝土材料及混凝土结构的主要优点分析

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复合型材料的统称，即我们通常所说的商品砼，该材料主要应用于工程建设中的土建施工和机电设备安装等领域。混凝土的主要原材料是砂、石，将其与水按一定的配比混合即可得到水泥质混凝土材料，再与水泥等水硬性材料混合即可成为高强度的混凝土结构材料。相比混凝土材料，混凝土结构材料还包含了水泥、化学添加剂及其他矿物质材料，项目施工时结合钢筋工序可获得强度较高的混凝土结构件。混凝土结构具有诸多的优点：其一，混凝土结构的生产制作相对较为简单，技术要求相对不高，水泥、砂、石等原料价低易得；其二，混凝土结构具有良好的抗压强度和抗震性能，能够抵御一定的自然灾害破坏，使用年限较长；其三，混凝土材料为热的不良导体，因此混凝土结构具有良好的耐火性；其四，混凝土材料在一般环境下不会被腐蚀，因此混凝土结构具有较高的耐腐蚀性能；其五，混凝土材料的可塑性较高，能够根据设计要求浇筑成各种形状的结构件，以满足各种工况的施工要求。鉴于上述优点，混凝土结构在土木工程建筑施工领域的应用越来越普遍。

3 影响土木工程混凝土结构的主要因素分析

根据施工经验和事故案例总结分析，混凝土结构中最为常见的问题集中表现为混凝土裂缝，其主要原因包括水泥水热化及硅酸盐等掺合料的影响、混凝土减水剂与膨胀剂的影响、温度影响等。这些内部及外部因素，都会使混凝土中的水泥硬化过程过度消耗水分而导致混凝土自缩，这是产生裂缝的主要原因。下面，我们对影响土木工程建筑领域的混凝土结构施工质量的主要因素分析如下。

3.1 水泥引起的收缩会直接导致混凝土结构裂缝

水泥种类会直接影响混凝土材料的物理性能，从而对混凝土结构的强度产生重要影响。根据工程实践经验，水泥不合格是导致裂缝一个重要因素。比如工程上常用的铝酸盐水泥和早强水泥都具有较强的收缩性，施工时大面积采用该类水泥极易产生裂缝。部分企业为了节约施工成本而选择过期变质或劣质水泥，或者因检测方法和检测技术落后而造成检测不合格，都会降低混凝土结构的质量。

3.2 混凝土储运及质量等级对混凝土结构的影响

混凝土材料的品质决定了混凝土结构的质量。运输条件、搬运方式及储藏环境都会对混凝土材料的品质产生影响，比如：运输过程中经常会出现离析现象而造成混凝土不均匀，或者仓储环境不佳或储藏时间过长而使水泥等主要材料失效，或者混凝土配比不科学等。这些因素都会造成混凝土结构强度的减弱，甚至出现裂缝等质量通病。

3.3 混凝土施工技术及标准对混凝土结构的影响

混凝土施工技术的控制也是影响结构件质量及工程质量的重要因素。搅拌过程中对投料顺序、投料时间和投料量的控制，都会对混凝土浇筑结构的强度及表面质量产生影响。如在实际搅拌过程中未严格执行相关标准，还会导致质量事故的发生，造成重大经济损失。此外，在混凝土浇筑技术方面缺乏对施工过程的科学指导，或者忽视了混凝土养护技术的重要作用，都会对混凝土结构的质量产生影响。

4 土木工程建筑施工过程中混凝土结构产生裂缝的原因分析

根据工程实践经验总结，混凝土结构在土木工程建筑中极易产生裂缝，其主要原因集中在以下三个方面。

4.1 混凝土结构中的水泥水化热原因是导致裂缝的重要内因

根据水泥的物理特性与化学特征，混凝土中的水泥在搅拌水化的过程中要释放热量，因此在进行大面积、大断面的混凝土浇筑作业时，整体表面系数相对较小，会阻碍水泥热量的及时发散，因此这些热量会聚集在混凝土结构的内部，增加结构件内部的局部温度，当表面温度（环境温度）较低时，就会在混凝土构件的内部与表面形成较大的温差，这种温差就是造成裂缝的重要原因。

4.2 混凝土材料在环境中的自缩现象是导致裂缝的直接原因

混凝土自缩主要有两个方面原因，一是混凝土内的水泥因素，二是矿物掺合料或外加剂的影响。水泥硬化全过程一般需要消耗多达20% 的水分，而混凝土内的其余80% 水分则主要被蒸发掉，水分蒸发必然使混凝土产生自缩。自缩必须控制在一定范围内（工程上可以接受的自缩范围），当水分蒸发超过混凝土自缩值，就会造成混凝土结构内部的强烈收缩。比如：混凝土生产过程中通常会添加硅灰，而硅灰会增加混凝土的自缩值，且硅灰比例越大其自缩值越高。

4.3 混凝土结构所处环境的温度变化是导致裂缝的外部条件

混凝土多为露天作业，因此其浇筑温度极易受外界温度的影响。当外界温度较低时，会增大混凝土内部与表面的温差值，进而增大温度应力，过大的应力作用会导致裂缝现象。温度应力越大，混凝土产生裂缝的概率也就越高。此外，大面积混凝土浇筑结构中还存在着大量的内部约束力，温度应力和内部约束力共同形成温度效率，在一定程度上增大了产生裂缝的概率。

5 土木工程建筑中的混凝土结构施工技术探讨

探讨和研究混凝土结构施工技术的目的在于通过优化施工技术来提高混凝土结构及土木工程的施工质量。一方面，建筑施工企业应当提高质量意识，选用质量较好的原材料，注意优化混凝土结构施工方案的设计，充分掌握影响混凝土结构施工质量的材料、工艺、温度等关键因素，严控水泥品质及含量，密切关注混凝土结构件内部温度应力的变化。另一方面，建筑施工企业应提高混凝土搅拌技术、提高混凝土浇筑技术及养护技术：确立科学的搅拌制度，以适量高效为原则，力求搅拌时间最短化；浇筑前，要组织专业人员对预制好的混凝土试件进行监测；浇筑时应充分振捣，浇筑过程不应存在间歇；浇筑结束后应有专业施工人员抹压混凝土表面，严格按照混凝土养护标准进行养护。针对混凝土结构裂缝这一质量通病，就如何提高土木工程建筑中的混凝土结构抗裂性能的施工技术总结如下：其一，在混凝土中掺合一定的添加剂，控制混凝土的自缩值。需要特别注意的是，加入添加剂时要严格遵守相关的技术标准和规范。其二，在混凝土中添加增强材料，提高混凝土的抗裂性能。该方法主要用于混凝土的生产加工过程，通过向混凝土材料添加一定的纤维材料，提高混凝土的韧性和抗拉性能，这对于浇筑时抵抗裂缝具有一定的效果。其三，控制好混凝土材料的比例。混凝土生产前，要对混凝土材料的配比进行充分的论证和试验，根据工程项目的实际需求设计选择最佳配比方式，在确保混凝土强度的同时，力求各项性能均符合要求。此外，在混凝土施工过程中还应根据现场实际情况对外部温度、内外部约束力等因素进行控制。

6 结束语

总而言之，混凝土的种类及品质、混凝土搅拌与浇筑技术的控制以及混凝土自身的性能与质量等因素，都会對混凝土结构质量产生影响，要提高混凝土结构施工技术及施工质量就必须要综合考虑这些因素。混凝土作为土木工程建筑领域的重要施工材料，深入研究其物理化学特性，提高混凝土施工技术水平，可以有效提高混凝土结构件的施工质量。

参考文献：

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