土木工程建筑中混凝土结构的施工技术探讨

2023-11-10 05:56
城市建设理论研究(电子版) 2023年29期
关键词:工程质量整体水泥

李 晔

合肥城市学院 安徽 合肥 230000

在混凝土结构的施工过程中,为了保证结构整体的稳定性和安全性,除了要确保原材料的质量外,还要优化施工工艺,提升混凝土结构质量。相关人员要控制多项因素,完善施工工艺,推动我国土木工程建筑行业的健康发展。在实际施工过程中,要把握混凝土结构施工的关键点,注重原材料准备以及混凝土的浇筑和养护环节,也要引进新技术,提升混凝土结构的施工水平。在浇筑时,要合理控制温度,提高混凝土的抗裂性能。只有项目负责人提高对建筑结构的重视程度,关注混凝土结构,才能使建筑标准规范逐渐完善,确保工程质量,使整体工程满足当今人们对建筑的标准与要求。

1 土木工程建筑中混凝土结构的优势

混凝土结构是一种以混凝土为主制作的结构,其中包括高速混凝结构、钢筋混凝土结构和预应力混凝土结构[1]。相较于其他材料的结构,混凝土结构的整体性更强,可灌注为一个整体,可塑性较强,可灌注为各种形状和尺寸的结构,且具有较强的耐久性和耐火性、工程造价低、后期维护费用低,其已经逐渐成为当今土木工程建筑中最常用的结构之一。混凝土材料并非原材料,而是将砂砾、碎石、水泥等材料按照固定的比例,混合而成的复合型材料,且这种材料在建筑工程中并不是单独使用,需要与钢筋联合,增强建筑结构的稳定性与牢固性。

混凝土材料的优势在于强度高,这一性质与混凝土的原材料性质有着密切的关系。混凝土大多是依靠水泥这种凝胶材料制成,材料本身的强度极佳,能够在一定程度上提升工程质量。尤其是工程项目内部的承重墙或支柱,借助钢筋混凝土材料能够增加建筑工程的使用年限。混凝土结构在整体建筑工程中具有较强的防水效果,这一点也是极为关键的,这一优势不仅可以保证建筑结构后期的正常使用,还能有效减少因渗水问题影响工程质量。除此之外,混凝土结构的施工工艺与操作流程较为简单,施工效率高,能够缩短工期,提升工程施工效率。

2 土木工程建筑中混凝土结构的常见问题

在土木工程建筑内部混凝土结构常见的问题主要体现在以下几个方面:

首先,原材料合格程度不够。材料作为整体结构的核心内容,也是决定混凝土结构乃至整个建筑工程质量的关键性因素。正是基于我国建筑行业的飞速发展,使得各种建筑材料层出不穷,市场上的材料质量良莠不齐。一些材料采购人员过于关注自身甚至企业的利益,经常以次充好,导致混凝土材料本身难以达到国家的基本要求。这不仅会影响混凝土结构质量,严重的还会使得整体建筑质量堪忧,严重制约到我国建筑工程的健康发展。原材料的质量达不到标准,就会使得混凝土结构收缩、开裂等问题的概率增加,最终导致混凝土的强度不够。

其次,施工环节。混凝土结构在工作时会承受各种压力,搅拌高温或养护不当、使用方法不当,都会导致混凝土结构变形、内部结构发生变化,混凝土就会产生裂痕。随着裂痕逐渐严重,直至人类的肉眼所能见,这就会导致混凝土结构的整体强度下降,严重影响工程整体质量[2]。除此之外,有些工程项目为了节约成本,会将高强度混凝土和普通混凝土混合,这两种混凝土在材料配比上有所差异极,容易导致混凝土结构的渗透性增大,整体结构出现裂缝。且缝隙越来越大,对建筑物的腐蚀破坏程度也越来越大,这会极容易导致工程质量达不到标准,甚至造成资源浪费。还可能导致项目施工环节出现安全事故,影响施工人员的生命财产安全。

再者,混凝土结构在施工时工艺不严格。众所周知,混凝土是由砂砾、水泥、石头等原料按照特定比例和先后顺序混合而成的,在混合的过程中还需要加水和搅拌环节,水量与搅拌时间都是固定的。这项工序有严格的要求,如果顺序不对或某一材料的比例不对,会影响混凝土的抗渗性,增加混凝土结构裂缝的概率。许多施工人员认为混凝土调配这项工作没有什么技术含量,也不关注各种材料的配比以及搅拌时间、搅拌温度等,导致整体操作不够严谨,这会使得混凝土结构无法达到建筑行业的基本要求。混凝土配比不能达到规定标准,在刚开始投建时可能看不出什么差别,但失之毫厘,差之千里,混凝土的强度不达标,必然会影响土木工程建筑工程的整体质量。

3 土木工程建筑中混凝土结构的关键点

3.1 原材料准备

就混凝土结构而言,原材料对整体结构质量起到了决定性地作用。混凝土结构主要的原材料有水、水泥以及各类砂石。水作为重要部分,其主导着混凝土的流动性,所以水质和水量会影响混凝土结构凝固后的属性。为了确保混凝土结构质量,在搅拌过程中所选择的水及水量、水温等都必须符合标准。不能用天然水替换混凝土搅拌用水,更不能用废水、污水、海水等,必须要保证水的清洁度。尤其是一些水中含有金属盐离子等杂质,这会对混凝土的凝结构成过程产生不利影响,从而影响整体结构质量[3]。除了水的属性外,还要保证水的温度。水的温度过高或过低,都会使混凝土产生不同的影响,从而使得整体结构出现裂缝或易收缩等问题。

除了水之外,水泥也是混凝土结构的主要材料,水泥的作用为黏附以及凝固。当今建筑材料市场中多种品种的水泥层出不穷,且这些水泥的质量良莠不齐。水泥标号不同,所代表的强度、安全性、初凝以及时间、水化热,抗渗性与抗防腐性也有所差异。水泥的分类主要有通用水泥、专用水泥、特种水泥三个部分。在土木工程建筑过程中,要结合工程项目的实际情况,合理选择水泥品种。在水泥采购过程中,既要选择可靠的生产商,查验经销商的相关资质和水泥的合格证书,还要检查生产日期,避免水泥过期出现硬化。假设:水泥在采购时已经出现了局部板结或小颗粒状物质,这就意味着水泥本身的质量已经有问题,难以达到质量标准。当然,在水泥搅拌之前,要进行预实验,找到水泥、砂石及水的准确比例,确保混凝土凝固后可以符合工程设计强度标准。

3.2 混凝土浇筑

混凝土浇筑是指将混凝土浇筑入模直至塑化的过程。在土木建筑工程中,将混凝土材料倒模子里,制成预定形体。混凝土浇筑时,混凝土的自由高度不宜超过2m,当超过3m时,要采取紧急措施[4]。浇筑对于混凝土结构的整体质量会产生较大的影响,浇筑前首先要对模具予以彻底地清理,清除泥土、钢筋上的油污、杂物等,并检查整体结构是否完好。然后则要完成混凝土搅拌环节,先按照比例将各种材料配好,然后测定骨料的含水率,用以调整用水量。接着,再按照顺序装料。为了确保混凝土能够搅拌均匀,最短时间为90秒,完成搅拌过程后,要进行混凝土振捣,最后浇筑。

浇筑作为混凝土结构构成的重要环节,完成浇筑后还要予以适当的养护。在实际浇筑工作时,要根据设计图纸和需要的混凝土形状,按照尺寸安装模板,并加固稳定。然后,将预先加工好的钢筋按照设计要求放至模板中绑扎固定,在混凝土调配时要注意混凝土的配比与搅拌时间。完成调配后,则要由搅拌车运至浇筑现场,借助混凝土泵或铲车,按照固定的顺序实现浇筑。完成浇筑后则要借助抹光机和抹刀,把混凝土结构的表面抹平整光滑,至此浇筑过程初步完成。这一过程所要关注的内容较多,包括混合料的投放顺序、水的比例、搅拌时间、搅拌时环境的温度等。

3.3 混凝土养护

混凝土养护应当是土木建筑工程完成待交付使用前最后一个环节,这也在一定程度上影响着混凝土结构的质量。在土木工程建筑过程中,混凝土的施工关键点包括严格管理与控制混凝土养护过程。要制定科学完善的养护工序,避免混凝土结构存在裂缝。基于混凝土结构属性,我们可知,混凝土结构内部易产生水化热反应,尤其是大体积的混凝土,若内部聚集大量的水化热,会使得内部温度升高,甚至超过混凝土表面的温度[5]。当前者高于后者时温差较大,就会出现热胀冷缩的现象,从而出现混凝土结构的应张力,使得整体结构的强度下降,直至出现混凝土裂缝。

为了有效减少这一问题,施工人员要开展有效地工序,实现混凝土结构的养护。基于土建工程的季节不同,养护工序也应当有所差异。例如:在夏季,混凝土结构易受到高温的影响,这时在养护工作时就要定期洒水,控制混凝土表面的温度。在冬季,受低气温的影响,混凝土内部的水分易发生反应,形成冰晶,这会在一定程度上限制混凝土的凝结活动,降低凝结速率。同时,还会使混凝土结构强度降价。这时,在冬季就可以给混凝土结构包围草垫,防止结构受冻,这样可以给混凝土内部温度的保持提供有利的环境。

4 土木工程建筑中混凝土结构的施工技术

4.1 注重技术引入

在如今的社会背景下,对于建筑工程的要求越来越高,除了要保证工程质量外,还要求建筑工程项目积极引入新颖的技术。就混凝土结构施工而言,注重新技术的引入可以在一定程度上提升工程效率和工程质量。不同类型的建筑对混凝土结构的要求也有所差异,项目的管理人员首先要明确工程项目的使用情况,然后选择新颖的混凝土结构的施工技术。例如:耐久性混凝土结构、高强高性能混凝土结构、自密实混凝土技术以及轻骨料混凝土。这几种不同的混凝土结构的特性不同,所以所体现的优势也有所差异,应当投入不同的建筑内部。

例如:自密实混凝土技术是指混凝土拌合物不需要振捣,仅依靠自重既能充满模板,包裹钢筋,并能够保持不离析和均匀性,达到充分密实和获得最佳性能的混凝土,其属于高性能混凝土的一种。这项技术主要包括自密实混凝土流动性、填充性、保速性控制技术;自密实混凝土配合比设计;自密实混凝土早期收缩控制技术。当然,在这项混凝土结构施工技术中,对原材料的要求以及工作技术指标也有所不同。该项技术更适用于浇筑量大,浇筑深度、高度大的工程结构,配筋密实、结构复杂、薄壁钢管混凝土等施工空间受限制的工程结构,以及工程进度紧,环境噪声受限制或普通混凝土不能实现的工程结构。

4.2 浇筑温度控制

混凝土作为土木工程中最常见的建筑材料之一在浇筑和振捣工序中,对温度的要求十分严格。混凝土搅拌物入模的温度不能小于5℃,也不能超过35℃。假设:施工时的平均气温超过30℃,则要采取相应的措施在混凝土结构的施工过程中,将混凝土倒进模板内[6]。当然,各种材料要按照固定的配比混合,当施工高度高于2m时,应当采用专用的工具下料,确保出料口与浇筑层的差距小于1.5m。在振捣施工时,若出现混凝土外层有浮浆,没有气泡且不会下沉,就要停止。振捣棒每次要不间断移动,且移动长度不能大于40cm。在浇筑环节,不仅要控制环境的温度,还要控制浇筑速度。要保证浇筑的连贯性,一次性到位,这样可以确保混凝土结构均匀地强度。若在浇筑时受到客观因素的影响,无法保持连贯性,则要预留浇筑接缝。

在搅拌混凝土材料时,要关注对整体工程质量起到主体承担作用的部位。比如:钢筋结构、模板结构等。浇筑这些位置要格外关注,充分确保其质量。在搅拌或振荡环节,也要保证工序的规范化与标准化,避免出现随意工作、主观工作和经验工作等情况。身为管理人员,要加强质量控制意识,确保浇筑质量,避免因浇筑工序影响混凝土结构质量,乃至影响整体工程质量。

4.3 提高抗裂性能

混凝土作为土木工程建筑工程项目重要保护层,若混凝土结构有裂缝,必然会导致其抗渗性达不到要求。会使得整体结构有水汽、氧气或是其他侵蚀性物质渗透到结构内部,使钢筋生锈,逐渐腐蚀和破坏建筑物,这会影响建筑物的质量与使用年限。为了减少后期对建筑物的修补,减少人力、物力、财力的投入,在混凝土结构的施工环节,就要提升重视程度,提高混凝土结构的抗裂性能。在实际施工时,要从多方面入手,按照特定的比例和顺序投放砂、石、水泥等原料。在加入水时,要适度,不能随意加减。在搅拌时,也要控制时间。若在搅拌时需要增加一些添加剂和辅助材料,要严格按照混凝土添加剂的技术标准和规范合理添加。恰当地增添添加剂,可以控制混凝土的自缩值。例如:有机纤维、无机纤维、金属纤维等,这些纤维有较强的抗拉性能,可以在一定程度上提升混凝土结构的抗裂性。但凡事过犹不及,在添加这些添加剂时,一定要按照正确的比例和规则。当然,对于混凝土的后期养护环节,也要做到及时、准确。确保养护时间,混凝土结构所处环境的温度、湿度达到标准范围,避免出现为追赶工期进度而忽略混凝土后期养护的情况。

5 结论

总而言之,混凝土结构作为土木工程建筑的重要组成部分,其影响着整体工程质量。为了提升混凝土结构的质量,在实际施工时要求相关人员加大对原材料的检验力度。在混凝土结构的浇筑和养护环节,也要有足够的重视,控制浇筑时的温度以及各材料的配比。为了充分体现混凝土结构的优势,在土木工程建筑过程中要积极引入新技术,并控制在结构浇筑时周围环境的温度,提高整体结构的抗裂性能,提升整体工程质量。

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