土木工程中建筑工程混凝土施工技术应用探析

刘明辉

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引言

近年来，随着我国城市化进程地加速，建筑工程混凝土施工技术有了显著的发展和创新，我国政策也在不断加大对建筑工程混凝土施工技术的支持和鼓励，其中《混凝土质量控制技术规程》《建筑工程施工质量验收标准》等相关标准和规范的制定，为混凝土施工质量的提升和标准化管理提供了有力支持。

1 混凝土施工技术的影响方面

1.1 施工材料

水泥作为混凝土的主要胶结材料，其强度和品质会直接影响混凝土的强度和耐久性，粗骨料、细骨料和水等混凝土原材料的配合比例也会对混凝土的性能产生影响，如果水的含量过高，混凝土可能会失去一部分的强度，施工过程中混凝土的浇筑、压实等操作也会影响到混凝土的性能。如果材料选择不当，可能会导致混凝土强度不足、耐久性差、易龟裂等问题，进而影响整个工程的质量和进度。

1.2 浇筑作业

浇筑作业中混凝土的坍落度过大或过小，都会导致混凝土内部出现夹杂、空洞或裂缝等问题，从而降低混凝土的强度和密实性，在浇筑过程中的振捣和压实，也是影响混凝土质量的重要因素。如果振捣不均匀或不充分，会导致混凝土表面不平整、出现脱模缺陷，甚至影响混凝土整体的质量[1]。浇筑作业中的环境因素，例如气温、湿度、风速等，也会对混凝土的质量产生影响。高温和低湿会使混凝土早龄期缩短，影响强度发展；而低温和高湿会使混凝土难以凝固，影响浇筑后的保养。

1.3 振捣方式

振捣方式的不同将直接影响混凝土的品质，对工程质量和使用寿命产生重要影响。如采用振型器振捣，虽然可以提高生产效率和施工速度，但可能会导致混凝土内部气孔较多，密实性较差，严重时甚至会引发开裂等问题，从而影响混凝土的强度和耐久性。而采用振捣棒振捣，则可以更好地控制混凝土的密实性，确保混凝土的均匀性和稳定性。在混凝土施工中选择适当的振捣方式对保障混凝土质量至关重要，需要根据具体情况进行综合分析和选择。

2 混凝土施工的前期准备工作

2.1 选择合适的原材料

混凝土的强度和质量很大程度上取决于原材料的质量和使用比例。根据混凝土的设计强度等级和配合比，选择优质的水泥、砂子、石子等原材料，并按照规定的配合比进行混合。例如，一般来说，设计混凝土强度等级为C30的混凝土中，水泥的用量应占混凝土干燥总质量的8%～14%。在实际施工中，需要按照不同配合比的要求进行调配。一般来说，水泥、砂子和石子的比例为1∶2∶3，不同配合比的混凝土所需水泥、砂子和石子的比例也不同。此外，还需要注意原材料的含水率，因为原材料含水率的高低也会影响混凝土的强度和质量。一般来说，水泥的含水率应在5%以下，砂子和石子的含水率应在2%以下。在混凝土施工过程中，振捣方式也是影响混凝土质量的一个重要因素。振捣的目的是通过振动将混凝土内部的空气排出，从而使混凝土变得更加密实[2]。振捣方式通常有内振式和外振式两种，其中外振式的效果更好，它的混凝土强度比另一种振捣方式要高出10%～15%。因此在实际施工中，应优先选择外振式振捣方式，并根据具体情况调整振捣时间、频率和强度。施工过程中还需要注意现场温度、湿度和风速等环境因素的影响，在高温季节混凝土凝固时间会加速，需要加快施工速度；在低温季节混凝土凝固时间会延长，需要注意保温措施，在施工现场应进行严格的品质控制，包括检查原材料的质量和含水率、检测混凝土的强度等级、密度和抗渗性能等。

2.2 混凝土调配

在混凝土调配中，需要根据混凝土的使用情况、工程要求和原材料的特性，综合考虑水泥、砂、石、水等材料的比例，制定合理的混凝土配合比。根据实验结果和理论计算，制定的配合比一般需要在设计强度的范围内，以及保证混凝土性能稳定的前提下，尽可能地节约原材料。例如，在水泥的用量上，根据水泥用量与混凝土强度的相关性，一般采用9%～13%的水泥用量。在石子粒径方面，根据石子的粒径大小和混凝土强度的相关性，选择合适的粒径，一般选用直径为5～20mm的石子，占总骨料体积的60%～75%。在混凝土配合比制定后，还需要进行试配和试制，确定配合比是否合理，并对混凝土强度和其他性能进行检测，以保证混凝土的质量和工程安全。

2.3 科学拌和

混凝土的施工质量直接受到原材料配比、拌和均匀性等前期准备工作的影响，因此科学的拌和过程至关重要。在实际操作中，应根据混凝土的强度等级和工作性能需求选择合适的水灰比和配合比，以确保混凝土的强度、流动性和耐久性等性能达到设计要求[3]。一般来说水泥用量占混凝土总重量的10%～15%，水用量占水泥重量的0.4～0.6倍，粗骨料用量占混凝土总重量的60%～70%，细骨料用量占总重量的30%～40%。在拌和混凝土时，应控制好水泥的含水率，一般不超过1%，以确保混凝土的强度和耐久性。

3 混凝土的运输

混凝土运输过程中，应根据混凝土的类型、施工工艺、工地情况等因素选择合适的运输工具，并采取相应的措施保证混凝土的质量：首先，在运输工具的选择上，应根据混凝土的性质、工程要求和运输距离等因素选择适宜的运输方式。对于小型施工可采用人工搬运或手推小车运输；对于中小型工程，可采用小型自卸车或拖拉机运输；对于大型工程，可采用混凝土运输车或泵车进行运输。根据不同的运输方式，应制定相应的操作规程和安全措施，确保混凝土的质量和运输安全；其次，在混凝土运输过程中，应注意控制混凝土的水分含量和搅拌时间，避免过长时间的运输和混凝土水分过高导致混凝土的坍落度降低，影响混凝土的强度和质量。同时在混凝土运输车辆上应设置混凝土罐体或罐壁附着设备，保证混凝土在运输过程中不会分层、凝结或泄漏，避免混凝土质量受到影响；最后，在混凝土运输过程中还需注意混凝土的温度控制。混凝土在运输过程中会受到外界环境温度的影响，如果温度过高或过低都会影响混凝土的强度和质量。因此，在运输前应对混凝土进行温度检测，并根据实际情况采取相应的保温措施，保证混凝土的温度在合适范围内。

4 在土木工程中混凝土的浇筑施工

4.1 采用持续浇筑的方法

持续浇筑是一种常用的混凝土浇筑方法，其主要特点是在一次性连续浇筑混凝土，中途不停止浇筑的情况下完成整个混凝土结构的施工，该方法可以避免混凝土在干燥过程中出现接头开裂的问题，减少冷缩裂缝的产生。此外，它还可以提高混凝土的整体强度和密实性，从而提高混凝土结构的耐久性和承载能力。然而实际操作时需要控制混凝土的浇筑速度和浇筑质量，并且配合现场的温度、湿度和风速等因素进行合理的控制和调整，确保混凝土结构的质量和稳定性。

4.2 采用“后退”方式控制地泵与汽车泵的作业

这种方式可以控制浇筑混凝土的质量。因为混凝土在输送过程中，如果输送距离过长或弯曲过多，会导致混凝土分离或产生过多的水泥浆，从而影响混凝土的质量。而通过后退方式控制泵车的作业，可以使得混凝土输送管道较短、弯曲较少，从而避免以上问题的发生。这种反推法还可以使施工效率得到提高。根据实际施工经验，采用这类方法可以使得每次完成的浇筑面积增加约15%～20%，保持泵车与工作面之间的最短距离，减少了设备的移动次数，达到提高工作效率的目的[4]。在施工过程中需要注意控制施工的速度与操作的技巧，一般来说地泵的工作速度应该控制在3～5m/min，汽车泵的工作速度应该控制在5～8m/min，同时还需要注意不要让混凝土在输送过程中停留过久，以避免混凝土分离或产生过多的水泥浆。

4.3 合理计划混凝土的振捣频率和具体时间

通常情况下振捣工作应当在混凝土开始凝固之前进行，同时需要控制好振实的频率和时间，每分钟的振动次数最好控制在100～120次之间，以保证混凝土充分振捣密实。而在具体时间方面，则需要根据混凝土的种类、环境温度和其他因素来进行具体的调整，一般情况下，振捣的时间不应少于2min，但也不能太长，以避免混凝土早期龟裂。在施工过程中还应根据混凝土的情况进行调整，对于流动性较差的混凝土，应适当增加振捣时间，增强其坍塌性，而对于流动性较好的混凝土，则需要适当减少振捣时间，避免其过度坍塌。

5 在土木工程中混凝土的重点注意路径

5.1 控制水泥用量，降低混凝土的温度应力

过多的水泥用量不仅会增加成本，还会导致混凝土的早期收缩变形，从而影响结构的稳定性和耐久性。据统计，在混凝土的配合比中，水泥的用量可以控制在25%～30%之间，这既可以确保混凝土的强度，也可以降低混凝土的收缩变形。在硬化过程中会发生温度变化，从而导致温度应力。为了降低温度应力，需要采取一系列措施。其中，混凝土温度的控制是关键。实验表明，在混凝土的施工过程中，使用低温水可以有效降低混凝土的温度。此外，可以采取遮阳措施和阴凉通风等方式控制混凝土的温度。混凝土的施工方式和养护措施也需要注意。例如，在混凝土的初凝阶段，可以采取喷水养护等方式来降低混凝土表面的温度，从而避免出现裂缝等问题。其配合比中还需要注意控制其他材料的用量，如砂、骨料等。砂的用量一般控制在40%～45%之间，骨料的用量一般控制在55%～60%之间。混凝土中使用的水的用量也需要控制在适当范围内，一般为水泥用量的40%～50%。可以通过混凝土配合比试验来确定混凝土中各材料的最佳用量比例，以确保混凝土的强度和稳定性。

5.2 提升混凝土的抗裂能力

混凝土中掺入适量的纤维材料也可以提高混凝土的抗裂能力，这类材料可以增加水泥砂浆的韧性和抗拉强度，从而减少其在硬化过程中的裂纹和开裂风险。在实际生产中根据不同工程要求和混凝土性能需求，可掺入不同种类的纤维材料，如钢纤维、聚丙烯纤维、碳纤维等。纤维的加入量一般为混凝土质量的0.1%～2.0%，以保证混凝土的实际性能达标。在刚刚完成浇注作业时，表面会形成硬壳，但内部仍处于未凝固状态，过快的干燥或过度的潮湿都会导致混凝土表面龟裂或者收缩变形。因此在混凝土的施工和养护过程中，应该采取适当的养护措施。骨料的质量和类型对混凝土的性能有重要影响，过度含泥、碱、粉等杂质的骨料会降低混凝土的抗裂能力，砂石骨料应符合规定标准，骨料粒径应适宜，骨料应保持干燥和清洁。此外应根据混合料的特性和质量，精确控制骨料的用量。

5.3 加强施工质量

制定详细的施工方案、对施工人员进行专业培训、选择优质的材料和设备、采用现代化的施工管理手段等，都是提高施工质量的有效方法。施工方案需要详细阐述工程的流程、标准和要求；专业培训可以提高施工人员的素质和专业能力；选择优质的材料和设备可以保证施工过程的稳定性和质量；现代化的施工管理手段可以提高施工过程的透明度、可控性和精度。只有从多个方面入手，全方位加强施工质量的控制，才能确保土木工程的安全、稳定和质量。

6 结束语

总而言之，建筑工程混凝土施工技术是土木工程中非常重要的一环，关系到工程的质量和耐久性，要想实现混凝土施工技术的进一步提升，需要从施工人员、材料选择、工艺流程、质量管理等多个方面入手，严格把控每一个细节环节，才能够保证工程的施工质量和稳定性。