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随着社会的不断发展,社会对可持续发展理念越来越看重,不断研发出各种新产品原料,研究出简便快捷的新技术。但建筑行业不变的基础材料是混凝土,混凝土因其耐久性强、价格便宜被广泛应用在建筑行业中。研究如何提高建筑工程的质量就要从根源上寻找问题,也就是混凝土的质量。混凝土的质量直接影响建筑工程的质量,对混凝土质量进行把控需要选择良好的原材料,以及研究出合适的材料配比,从而提高建筑工程的寿命和实用性。
混凝土是以水泥作为主要的原料,加入砂石以及粘合剂经水搅拌混合形成的建筑材料。混凝土是建筑工程基础性材料,对建筑工程的建设非常重要,而建筑工程是城市建设最不可或缺的一部分,建筑工程范围甚广,可以看出混凝土的应用范围也较为广泛,包含大中小型楼体建筑、海洋建筑、桥梁建筑等,混凝土对于城市建设至关重要。混凝土之所以被广泛应用是因为有两个优点,一是价格比其他建筑材料便宜、容易生产、耐久性强;二是粘合度高、抗压能力高、可调范围广。
混凝土主要由水泥和水发生化学反应形成,因此水泥和水形成的反应产物对混凝土的强度影响十分巨大。水泥的强度是影响混凝土质量的最主要因素。一般条件下,水泥主要选择由硅酸盐占比较大的种类,也可以用矿渣硅酸盐类的水泥,可以有效减少硫酸盐的侵蚀。一般在使用水泥时要注重水泥的生产时效。
粉煤灰是混凝土的原材料之一,主要作用是提高混凝土的流动性。粉煤灰主要选择因素是细度,粉煤灰的细度由生产粉煤灰所消耗的水量影响。粉煤灰的细度越大,其在混凝土中的活性就越大,同时生产细度大的粉煤灰,损耗的水量也较大。将细度大的粉煤灰掺入混凝土中可减少水泥的用量,节约成本,但是细度大的粉煤灰会引入大量的水,使混凝土的强度降低,可以在此程度上加入其他的添加剂,一般用量较大,成本较高,因此可以通过把控粉煤灰的细度及用量,从而控制混凝土的强度并降低成本,增加混凝土的流动性。将粉煤灰掺入混凝土的三大优点:一通过提高混凝土的密实性,增强混凝土的抗侵蚀性和防渗入性;二可以减少水泥用量,从而降低混凝土材料混合时所放出的温度,减少土壤裂度的发生;三由于粉煤灰的强硬度较高,可以增加混凝土的耐磨性,减少养护成本。
混凝土因为其原料的配比不同,使得相关的特性具有多样性。它包括耐久性、流动性、粘合度和保水性等。可以通过添加调和剂来调节混凝土的性能,调和剂的种类包括木质素系减水剂、防冻剂,膨胀剂,阻锈剂等。添加调和剂的用量需要进行相关的研究,寻找合适的配比,并且保证调和剂的选择应不会对混凝土的基本性质有影响,比如强度、粘合度等。一般需要选择保水性能较高的调和剂并且要保证调和剂的净浆流动度较好,不会对混泥土本身就有影响。对调和剂的配比进行探究时,应使用刚生产出来的并且已经冷却的水泥。采用观察净浆流动度来调度调和剂的配比时,应注意净浆的流动性,如果突然过大过小,则会出现问题,应适当减少调和剂的加入。
混凝土中一般选择石料根据石料直径来选择。最直接反映需要的外形及直径是否合适的是压碎度。高标准的混凝土生产应选择压碎度较小的,因为压碎度较大的石料,生产出来的混凝土的缝隙会很大,会使得商家需要再次加入水泥、砂料等材料来减少缝隙,增大成本,得不偿失,同时会导致混凝土的强度减小,建筑受力不均匀,使得建筑的质量降低。此外,在选择石料时不能选择针片状的石料,针片状的石料掺入混凝土会导致混凝土的缝隙较大,强度降低。
混凝土原料之一是砂料,一般选择用黄砂,混凝土选用砂料应选用含泥量较少的砂料,可以通过人眼直接观察,砂料中是否含有大量的泥沙,如果泥沙较多,会导致混凝土的强度和耐久性较低。如何检测泥沙量是否合适,应选择合适大小的砂料块浸湿后放在手中揉搓,如果容易搓开并且可以观察到泥沙较多的话,应不允选用。一般砂料分为细砂、中砂和粗砂。混凝土通常选择中砂作为原材料,少数商家为减少成本,选用粗砂和细砂进行混合达到中砂的效果。此时应该注意粗砂与细砂的配比,千万不能因为成本而把细砂料的配合度减少,导致混凝土强度降低。一切原材料的选择应符合国家的相关要求及市场规范。
混凝土的原材料配合比应进行多次重复探究,选择最佳的配合比,比如砂料和石料是否是1:1,调和剂的加入是否为百分之一等等。将实验室研究好的配比加入到生产环节时要特别注意砂料、水泥及水的比例,不能仅仅根据实验室配比进行生产,随着大量材料的加入,很大可能会导致混凝土内部结构疏松,缝隙较大,并且混凝土的原材料的质地可能因其生产条件的不同而有微量的差异,每批次原材料应根据之前的配比进行相关的探究之后再进入生产环节,以制造出符合强度高,和易度高的混凝土作为建筑材料,符合国家建筑材料的要求,从而提高建筑工程的质量,有助于提高居民的生活水平和生活质量[2]。
混凝土质量的检测要求最重要是对混凝土强度的检测。混凝土强度主要由原材料的质量和配比决定,一方面水泥是主要原材料,需要对水泥进行抗折、抗压、初终凝结时间等方面的测量;另一方面需要对石料的压碎度和抗压能力进行探究及对砂料的含泥沙度进行测量。一切原材料需要符合国家要求和市场规范。原材料得到保证,混凝土的强度才能符合要求,建筑的质量才能得到保证。
随着科技的不断发展,新技术不断增多,目前建筑行业通常采用回弹法,钻芯法以及超声波法、拔出法、试件法等方法对混凝土强度进行检测。一般混凝土强度检测方法可以分为非破损法和无损法两大类,回弹法、超声波法属于非破损法;钻芯法、拔出法属于无损法[1]。
回弹法:回弹法是混凝土强度最常使用的一种方法,方法简单,价格便宜,效率高,可以运用在混凝土的现场检测中。但是回弹法精确度比较低,回弹法一般由现场的混凝土检测人员使用,通过随即取样现场画出强度曲线,需要与对照专业的强度曲线进行分析,是否符合浇筑标准,可以直接观察到混凝土的质量是否达标。
钻芯法:钻芯法属于无损法具有以下几个特点:误差小、精确度高、受限小,可以全面反映混凝土的强度是混凝土检测常用的一种方法,不受现场和实验室环境的限制。钻芯法是通过钻取试样来观察混凝土内部的裂缝大小、原材料是否分离等情况,但是操作不易,价格较高,容易对建筑体结构造成损伤。钻芯法通过对混凝土本体勘测、预留的板块钻孔进行检测,预留板块可以减少对混凝土结构的损坏,保证混凝土的质量。
超声波法:超声波法是利用超声波在混凝土中传导的速度、频率等方面的关系,可以真实的反映混凝土的强度。通过超声波在混凝土中的传导速度,传导速度越快,说明混凝土内部结构越疏松,强度较小;传导速度越慢,说明混凝土内部结构越紧密,强度较大。超声波的穿透能力较强,设备简单,对大型建筑混泥土强度的检测比较合适,但是影响超声波的传导速度的因素较多,比如频率。但是超声波方法对检测人员要求比较高,精确度不高。
拔出法:拔出法是近几年比较兴起的一种检测混凝土强度的方法,通过预埋或者后装螺栓,后期将螺栓拔出,检测拔出所遇到的阻力大小,还可以观察混凝土内部的结构情况。预埋可以减少对混凝土局部结构的影响,后装是需要对混凝土进行钻孔安装螺栓,再拔出所测量的方法,对混凝土局部结构影响较大,容易使混凝土出现裂缝。因此在我国一般使用预装螺栓的方法,拔出后进行填埋,是我国的一项新技术。
为保证混凝土的质量,应对混凝土砂料和石料进行检测,不能含有较多的有害物质,否则会影响人的身体健康,比如黑云母、淤泥、硫化物等有害物质容易影响混凝土的质量,应控制黑云母、硫化物不超过总混凝土的百分之一,还需要运用比色法测定混凝土中有机物的颜色,不能过深。此外,需要通过取样对混凝土中离子进行检测,所含氯离子不能超过砂料的百分之零点一。
随着科技的飞速发展,相关技术在不断的创新,混凝土强度的检测方法更加便利,同时随着国家政策的不断完善,对建筑工程质量的要求更加严格,对混凝土行业原材料的质量要求更高。力求通过严格的标准、规范化的生产环境,构造一个规范的建筑行业,提高建筑工程的质量,保证好人民的生活质量和安全。