孟凡剛
【摘要】對(duì)于土木工程建筑而言,混凝土是最重要也是應(yīng)用最多、使用范圍最廣的一種施工材料,近年來土木工程建筑一直在不斷地發(fā)展,混凝土技術(shù)也得到了提高,因此土木工程建筑對(duì)于混凝土的性能、質(zhì)量以及施工技術(shù)有了更高的要求,并且社會(huì)大眾也對(duì)混凝土的施工質(zhì)量給予了充分的關(guān)注。本文基于土木工程建筑這一研究對(duì)象,試探究其混凝土結(jié)構(gòu)的具體施工技術(shù)及其應(yīng)用。
【關(guān)鍵詞】土木工程 建筑 混凝土結(jié)構(gòu) 施工技術(shù)
社會(huì)經(jīng)濟(jì)的進(jìn)步帶動(dòng)了建筑行業(yè)的進(jìn)一步發(fā)展,土木工程建筑也呈上了順風(fēng)車,得到了長足的進(jìn)步,然而社會(huì)經(jīng)濟(jì)的進(jìn)步同時(shí)也提高了人們對(duì)生活上衣食住行的各種要求,對(duì)于土木工程建筑來說,人們就其整體施工質(zhì)量以及混凝土結(jié)構(gòu)的施工質(zhì)量提出了更高的要求,混凝土結(jié)構(gòu)施工作為土木工程建筑施工中必不可少的組成部分,其施工結(jié)果的好壞直接影響著整個(gè)建筑的施工質(zhì)量,因此必須要明確施工中的不足之處,采取更加先進(jìn)的施工技術(shù)進(jìn)行改進(jìn)。
一、概述
(一)土木工程。利用各種設(shè)備與材料、對(duì)建筑、設(shè)施等進(jìn)行勘探、設(shè)計(jì)、施工、養(yǎng)護(hù)的技術(shù)性活動(dòng),即為土木工程。土木工程具有三大基本屬性,其一為綜合性,其二為社會(huì)性,其三為實(shí)踐性,隨著社會(huì)發(fā)展與科技進(jìn)步,土木工程學(xué)科具有了愈加廣泛的內(nèi)涵與愈加繁多的種類,其結(jié)構(gòu)也日漸復(fù)雜,這一學(xué)科將設(shè)計(jì)、勘察以及施工結(jié)合為一體,是對(duì)科學(xué)技術(shù)、社會(huì)文化的綜合利用。
(二)混凝土。用于各種工程的建筑,借助膠凝材料將各種施工材料膠結(jié)在一起的復(fù)合型材料,其統(tǒng)稱即為混凝土(或砼)。其主要材料為砂石,按照一定比例混合砂石與水,經(jīng)攪拌便可以形成水泥質(zhì)混凝土。由于混凝土在現(xiàn)階段被廣泛應(yīng)用于水土工程之中,因此是土木工程中最為主要的一種材料。相較于水土工程使用的一些材料,混凝土具有豐富的原材料、相對(duì)簡單的生產(chǎn)工藝、較為低廉的價(jià)格、良好的耐久性與抗壓強(qiáng)度,其優(yōu)點(diǎn)是非常明顯的。
二、施工過程中的常見問題——裂縫
(一)影響因素一——水泥的水化熱反應(yīng)。攪拌水泥的過程中,水泥會(huì)在水化后放出大量的熱能,產(chǎn)生水化熱現(xiàn)象,土木工程建筑通常具有較大的混凝土施工面積,其混凝土結(jié)構(gòu)在斷面上也有較大的厚度,在這兩種因素的影響下,混凝土表面系數(shù)會(huì)不斷下降,使得水泥因水化所產(chǎn)生的熱量無法散逸至外界,混凝土結(jié)構(gòu)的內(nèi)部會(huì)因此積攢下大量的熱能,進(jìn)而導(dǎo)致混凝土結(jié)構(gòu)的內(nèi)部具有較高的溫度。而混凝土表面與風(fēng)、雨接觸,其外部溫度明顯下降,內(nèi)外部明顯的溫度差會(huì)導(dǎo)致混凝土內(nèi)部受力失衡,導(dǎo)致裂縫的出現(xiàn)。
(二)影響因素二——混凝土的自縮現(xiàn)象
1.水泥硬化。自縮現(xiàn)象的產(chǎn)生源于混凝土結(jié)構(gòu)中水泥的硬化,硬化過程中混凝土的水分損失率超過80%,混凝土中僅殘留有不足20%的水分,因此硬化的水泥會(huì)使混凝土的脆性增加,更容易出現(xiàn)裂縫。當(dāng)然水分的損失并不僅僅因?yàn)樗嗟挠不?,混凝土本身也?huì)有水分蒸發(fā)。
2.外加劑。在混凝土施工的過程中,許多施工人員會(huì)在混凝土中加入高效減水劑,以此來加快混凝土的流動(dòng)度,而混凝土流動(dòng)度的改變會(huì)給水泥的自縮性帶來一定影響。徐萬鵬在其研究中發(fā)現(xiàn),混凝土的自縮性能并不會(huì)因?yàn)椴牧细淖兌S之發(fā)生變化,但是若是使用了減水劑,那么混凝土的自縮性能便會(huì)出現(xiàn)明顯的變化。
3.礦物質(zhì)的摻入。一些礦物質(zhì)在摻入混凝土后會(huì)使混凝土出現(xiàn)自縮現(xiàn)象,例如在生產(chǎn)混凝土的過程中通常會(huì)加入一定量的硅灰,硅灰這種礦物質(zhì)被加入到混凝土后會(huì)使其發(fā)生一定程度的“自縮”,并且,隨著硅灰加入量的提升,混凝土的自縮值也會(huì)不斷變大。當(dāng)然,還有一些礦物質(zhì)會(huì)起到相似的效果,如:煤灰。
(三)影響因素三——外界的溫度變化。土木工程建筑需要進(jìn)行長時(shí)間的戶外施工,對(duì)外界溫度變化有著較高的敏感性,外界溫度無論是過高、過低,還是早晚溫差大,都會(huì)對(duì)混凝土性能造成一定的影響。而外界溫度變化所帶來的影響主要集中在“溫度應(yīng)力”上,若是短時(shí)間內(nèi)外部溫差較大,會(huì)使土木工程建筑出現(xiàn)裂縫;若是混凝土內(nèi)部溫度與外界溫度具有較大的溫差,同樣會(huì)使土木工程建筑出現(xiàn)裂縫,二者共同點(diǎn)在于較大的溫差產(chǎn)生了土木工程建筑難以承受的溫度應(yīng)力,混凝土因此產(chǎn)生了裂縫。
三、解決措施
(一)控制溫度應(yīng)力。首先,可以通過減少水泥用量來控制溫度應(yīng)力,水泥在水化過程中不可避免地會(huì)產(chǎn)生一定的熱量,若是混凝土表面系數(shù)小便會(huì)造成熱量無法被充分釋放出來,溫度應(yīng)力也會(huì)因此而出現(xiàn)。若是能減少水泥用量,便可以減少混凝土結(jié)構(gòu)內(nèi)部含有的熱量。目前,可以在施工過程中以其他材料來代替一部分的水泥,也可以添加適量的高效減水劑來減少熱能的產(chǎn)生。當(dāng)然,還可以提高混凝土攪拌技術(shù),以此來提高熱量的釋放效果?,F(xiàn)階段我國研發(fā)出了一些可作水泥替代物的新產(chǎn)物,如大壩水泥或粉煤灰硅酸鹽水泥,這些低熱水泥含有的熱量遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于普通水泥,可以降低因熱量而產(chǎn)生的溫度應(yīng)力。
其次,可以對(duì)混凝土澆筑溫度進(jìn)行控制?;炷翝仓囟群苋菀资艿酵饨鐪囟鹊挠绊?,若是澆筑溫度改變便會(huì)導(dǎo)致混凝土內(nèi)部溫度的改變,進(jìn)而產(chǎn)生溫度應(yīng)力。對(duì)此,應(yīng)避免在高溫季節(jié)澆筑混凝土,尤其是大面積混凝土,更要選擇天氣涼爽的日子進(jìn)行澆筑;若是非要在高溫天氣澆筑,則必須要采取降溫措施來冷卻混凝土,確保其澆筑溫度處于安全范圍之內(nèi)。
最后,可以給予強(qiáng)制性降溫,如在混凝土結(jié)構(gòu)中預(yù)先鋪設(shè)水管,水管中注有冷水,混凝土內(nèi)部溫度可以通過這種措施被強(qiáng)制降低。
(二)提高混凝土抗裂能力。若要將混凝土抗裂能力提高,可以向混凝土中摻入一定量的添加劑,控制其自縮值;可以添加一定量的增強(qiáng)材料,如有機(jī)或無機(jī)纖維、金屬纖維,提高混凝土的抗拉性能;還可以控制混凝土材料配比,保證混凝土結(jié)構(gòu)具有最好的強(qiáng)度。上述材料都需要嚴(yán)格按照相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行添加。
結(jié)語:本文對(duì)土木工程建筑混凝土的結(jié)構(gòu)裂縫產(chǎn)生原因、施工技術(shù)應(yīng)用進(jìn)行了簡單的分析,以供從事相關(guān)工作的人員進(jìn)行參考。
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