混凝土材料施工技術(shù)研究

李 昊

（山東大學(xué), 山東 濟(jì)南 250100）

混凝土材料施工技術(shù)研究

李 昊

（山東大學(xué), 山東 濟(jì)南 250100）

建筑土木行業(yè)作為國家經(jīng)濟(jì)的支柱產(chǎn)業(yè)之一，對國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展起著至關(guān)重要的影響。在當(dāng)今土木工程的施工工作中，混凝土材料是最為重要的材料之一。隨著我國建筑技術(shù)的不斷發(fā)展，工程對于建筑的可靠性也提出了更高的要求。本文結(jié)合混凝土施工技術(shù)的實(shí)際問題，對混凝土施工技術(shù)的改善和發(fā)展提出建議，以更好地促進(jìn)中國建筑業(yè)的發(fā)展。

大體積混凝土；冬季混凝土；預(yù)應(yīng)力混凝土

以混凝土材料為主，并根據(jù)需要配置鋼筋、預(yù)應(yīng)力筋、鋼骨、鋼管等形成的承力構(gòu)件所組成的土木工程結(jié)構(gòu)，均可稱為混凝土結(jié)構(gòu)，如素混凝土結(jié)構(gòu)、鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)、預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)、鋼骨混凝土結(jié)構(gòu)和鋼管混凝土結(jié)構(gòu)等。然而混凝土的自重大、抗裂性差、施工復(fù)雜以及廢料回收再利用難度大的種種問題，卻成為影響建筑質(zhì)量的重要因素。

1 大體積混凝土施工常見問題及解決方法。

1.1 收縮裂縫

混凝土在硬化和散熱的過程中會出現(xiàn)體積的收縮，尤其是大體積混凝土，只需20%的水分的水分便可滿足硬化的要求，剩余的80%的水分一旦在蒸發(fā)的過程中速度過快，就會使混凝土產(chǎn)生較大的收縮【1】，因此，收縮現(xiàn)象會更加明顯。這種情況下由于混凝土?xí)盏交谆蛞褲仓炷恋募s束，就會使接觸處產(chǎn)生很大的剪應(yīng)力，使得混凝土正截面受拉，當(dāng)這種力超過混凝土的抗拉強(qiáng)度時(shí)，就會產(chǎn)生收縮裂縫。1.2 溫度裂縫

水泥在硬化過程中，產(chǎn)生的水化熱會導(dǎo)致混凝土內(nèi)部和外表面的溫差加大，對于大體積混凝土，由于混凝土體積大，產(chǎn)生的水化熱過多，而且混凝土厚度較大，水化熱不易排出，內(nèi)外溫差會更加明顯。溫度裂縫可大致分為兩種情況：第一種是混凝土澆筑的初期，由于水泥硬化產(chǎn)生大量水化熱，導(dǎo)致內(nèi)部溫度升高，外部溫度則與外溫近似，此時(shí)由于內(nèi)外溫差，內(nèi)部混凝土受熱膨脹，導(dǎo)致外部混凝土收到拉應(yīng)力，導(dǎo)致裂縫出現(xiàn)；第二種情況是在拆模時(shí)，在拆模剛剛完成時(shí)，混凝土表面的溫度下降很快，從而也能形成內(nèi)外溫差，導(dǎo)致裂縫的出現(xiàn)。

1.3 大體積混凝土的施工方案

1.3.1 大體積混凝土上有巨大的荷載，往往不允許留設(shè)施工縫，要求一次性澆筑完畢，因此可以降低水泥用量，降低澆筑速度和減小澆筑層厚度，在必要時(shí)也可以在經(jīng)過設(shè)計(jì)單位同意后分層澆筑。

1.3.2 控制溫度應(yīng)力。施工中很常用的辦法就是在大體積混凝土內(nèi)部預(yù)埋水管，在養(yǎng)護(hù)混凝土?xí)r在水管中通冷水，從而降低內(nèi)部混凝土的溫度，達(dá)到減小內(nèi)外溫差的目的。同時(shí)，也可以采用諸如礦渣水泥和硅酸鹽水泥等水化熱低的水泥來減少水化熱的產(chǎn)生。

1.3.3 控制外界約束力。地基對于混凝土的約束力是產(chǎn)生裂縫的重要原因之一，因此，可以在大體積混凝土和地基之間鋪設(shè)砂子墊層，以此增加混凝土的滑動性，減少外界對于混凝土變形的約束【2】。

2 混凝土冬季施工問題及解決方法

2.1 混凝土凍害的機(jī)理。

混凝土冬季施工是指在室外日平均氣溫連續(xù) 5天低于 5℃的條件下進(jìn)行的施工。混凝土是由水泥和砂石料等材料組成的混合材料，孔隙中的水分一旦處于低溫狀態(tài)下便會結(jié)晶膨脹。冬季施工的情況下混凝土表面溫度較低，混凝土中的水分便會固化并體積加大，使得混凝土受到內(nèi)部產(chǎn)生的拉應(yīng)力，經(jīng)過多次反復(fù)凍融后混凝土?xí)馐車?yán)重的破壞【3】。

2.2 混凝土冬季施工方法的選擇。

冬季施工方法可分為三大類：養(yǎng)護(hù)期間不加熱的方法，如蓄熱法，外加劑法；養(yǎng)護(hù)期間加熱的方法，如電極加熱法，暖棚法；綜合方法，即把上述兩種方法結(jié)合起來使用。

在工期寬松時(shí)或沒有特殊要求時(shí)，應(yīng)優(yōu)先選用養(yǎng)護(hù)期間不加熱的方法。可以采用加熱水?dāng)嚢杷啵⒃诨炷琉B(yǎng)護(hù)期間利用棉被覆蓋以達(dá)到保溫的效果，即蓄熱法；也可以加入防凍劑和高效減水劑等外加劑，防凍劑可以有效地降低混凝土內(nèi)部水的冰點(diǎn)，保證混凝土在負(fù)溫條件下繼續(xù)水化，減水劑則是降低了水灰比，直接減少了可凍冰的數(shù)量。在工期緊張時(shí)，也可以采用養(yǎng)護(hù)期間加熱的方法，但是這種方法往往成本較高，冬季混凝土施工方法的選擇，一定要在滿足混凝土不受凍的前提下，經(jīng)過合理的經(jīng)濟(jì)分析，以最低的成本獲得優(yōu)良的施工效果。

3 預(yù)應(yīng)力混凝土的施工技術(shù)

3.1 無粘結(jié)預(yù)應(yīng)力筋的優(yōu)缺點(diǎn)

無粘結(jié)預(yù)應(yīng)力混凝土是預(yù)應(yīng)力混凝土發(fā)展的重要方向之一。與傳統(tǒng)的先張法和后張法相比，無粘結(jié)預(yù)應(yīng)力混凝土具有不需要預(yù)留孔道和灌漿，施工簡單，張拉時(shí)摩阻力小以及預(yù)應(yīng)力筋易彎成曲線形狀的優(yōu)點(diǎn)。不過鋼筋形狀的改變也帶來了很多缺點(diǎn)，由于鋼筋彎曲，會導(dǎo)致鋼筋強(qiáng)度降低，也會導(dǎo)致混凝土開裂的問題。因此，工程中要根據(jù)實(shí)際工程的需要，選擇預(yù)應(yīng)力混凝土的種類。

3.2 施工改進(jìn)措施

3.2.1 要保護(hù)好錨具，為了避免在施工過程中錨具產(chǎn)生損壞，應(yīng)采用在錨穴內(nèi)部涂環(huán)氧樹脂等措施。

3.2.2 做好防水工作，包裹預(yù)應(yīng)力筋的保護(hù)膜在后期可能出現(xiàn)破裂，混凝土中的水分很容易銹蝕鋼筋，因此可在預(yù)應(yīng)力筋表面貼敷防水材料，防止水分的進(jìn)入【4】。

4 結(jié)語

隨著社會對于建筑要求的不斷提高，建筑施工的技術(shù)也在不斷地發(fā)展，施工質(zhì)量的高低，不僅關(guān)乎著建筑的使用壽命，也關(guān)乎著施工現(xiàn)場的安全問題，上述都是在當(dāng)代工程實(shí)踐中常用的技術(shù)，雖然當(dāng)代施工技術(shù)已經(jīng)有了長足的發(fā)展，但是混凝土施工所面臨的挑戰(zhàn)還遠(yuǎn)遠(yuǎn)沒有結(jié)束，我們依然需要不斷地總結(jié)和探索，找到更多提高建筑質(zhì)量的施工方法。

[1]徐潔、土木工程中大體積混凝土結(jié)構(gòu)施工技術(shù)探微【B】、四川水泥、2016.10

[2]閆麗、土木工程建筑中混凝土結(jié)構(gòu)中的施工技術(shù)分析、門窗、2016.10

[3]張河興、混凝土結(jié)構(gòu)凍害成因及治理方法探討、內(nèi)江科技、2012.07

[4]趙祥哲、無粘結(jié)預(yù)應(yīng)力混凝土施工技術(shù)要點(diǎn)分析、科技創(chuàng)新與應(yīng)用、2016.34

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1007-6344（2017）09-0235-01