試述土木工程混凝土施工技術應用

張營

摘 要：混凝土結構是目前土木工程建筑中應用最為廣泛的一種主要的施工材料和新型結構，隨著國家標準及建筑行業標準的日益嚴格，國內各地對土木工程建筑項目的監管和治理力度也在不斷提高。探討如何提高混凝土結構施工技術水平，提高混凝土結構的施工質量，是確保土木工程建筑項目質量過關過硬的重要途徑。本文對土木工程混凝土施工技術應用進行了分析和探討。

關鍵詞：土木工程；混凝土；施工；技術；應用

1 前言

調查研究顯示，混凝土結構是我國土木工程建筑領域最為重要的結構形式之一。據不完全統計，國內土木工程涉及的混凝土結構問題較為普遍，相關質量事故也頻頻出現，其中尤其以混凝土裂縫較為常見，混凝土裂縫在高層建筑、大型設備的底部和橋梁工程中普遍存在。

2 混凝土材料及混凝土結構的主要優點分析

建筑工程所述的混凝土即由砂、石、水泥等材料按一定配比混合而成的復合型材料的統稱，即我們通常所說的商品砼，該材料主要應用于工程建設中的土建施工和機電設備安裝等領域。混凝土的主要原材料是砂、石，將其與水按一定的配比混合即可得到水泥質混凝土材料，再與水泥等水硬性材料混合即可成為高強度的混凝土結構材料。相比混凝土材料，混凝土結構材料還包含了水泥、化學添加劑及其他礦物質材料，項目施工時結合鋼筋工序可獲得強度較高的混凝土結構件。混凝土結構具有諸多的優點：其一，混凝土結構的生產制作相對較為簡單，技術要求相對不高，水泥、砂、石等原料價低易得；其二，混凝土結構具有良好的抗壓強度和抗震性能，能夠抵御一定的自然災害破壞，使用年限較長；其三，混凝土材料為熱的不良導體，因此混凝土結構具有良好的耐火性；其四，混凝土材料在一般環境下不會被腐蝕，因此混凝土結構具有較高的耐腐蝕性能；其五，混凝土材料的可塑性較高，能夠根據設計要求澆筑成各種形狀的結構件，以滿足各種工況的施工要求。鑒于上述優點，混凝土結構在土木工程建筑施工領域的應用越來越普遍。

3 影響土木工程混凝土結構的主要因素分析

根據施工經驗和事故案例總結分析，混凝土結構中最為常見的問題集中表現為混凝土裂縫，其主要原因包括水泥水熱化及硅酸鹽等摻合料的影響、混凝土減水劑與膨脹劑的影響、溫度影響等。這些內部及外部因素，都會使混凝土中的水泥硬化過程過度消耗水分而導致混凝土自縮，這是產生裂縫的主要原因。下面，我們對影響土木工程建筑領域的混凝土結構施工質量的主要因素分析如下。

3.1 水泥引起的收縮會直接導致混凝土結構裂縫

水泥種類會直接影響混凝土材料的物理性能，從而對混凝土結構的強度產生重要影響。根據工程實踐經驗，水泥不合格是導致裂縫一個重要因素。比如工程上常用的鋁酸鹽水泥和早強水泥都具有較強的收縮性，施工時大面積采用該類水泥極易產生裂縫。部分企業為了節約施工成本而選擇過期變質或劣質水泥，或者因檢測方法和檢測技術落后而造成檢測不合格，都會降低混凝土結構的質量。

3.2 混凝土儲運及質量等級對混凝土結構的影響

混凝土材料的品質決定了混凝土結構的質量。運輸條件、搬運方式及儲藏環境都會對混凝土材料的品質產生影響，比如：運輸過程中經常會出現離析現象而造成混凝土不均勻，或者倉儲環境不佳或儲藏時間過長而使水泥等主要材料失效，或者混凝土配比不科學等。這些因素都會造成混凝土結構強度的減弱，甚至出現裂縫等質量通病。

3.3 混凝土施工技術及標準對混凝土結構的影響

混凝土施工技術的控制也是影響結構件質量及工程質量的重要因素。攪拌過程中對投料順序、投料時間和投料量的控制，都會對混凝土澆筑結構的強度及表面質量產生影響。如在實際攪拌過程中未嚴格執行相關標準，還會導致質量事故的發生，造成重大經濟損失。此外，在混凝土澆筑技術方面缺乏對施工過程的科學指導，或者忽視了混凝土養護技術的重要作用，都會對混凝土結構的質量產生影響。

4 土木工程建筑施工過程中混凝土結構產生裂縫的原因分析

根據工程實踐經驗總結，混凝土結構在土木工程建筑中極易產生裂縫，其主要原因集中在以下三個方面。

4.1 混凝土結構中的水泥水化熱原因是導致裂縫的重要內因

根據水泥的物理特性與化學特征，混凝土中的水泥在攪拌水化的過程中要釋放熱量，因此在進行大面積、大斷面的混凝土澆筑作業時，整體表面系數相對較小，會阻礙水泥熱量的及時發散，因此這些熱量會聚集在混凝土結構的內部，增加結構件內部的局部溫度，當表面溫度（環境溫度）較低時，就會在混凝土構件的內部與表面形成較大的溫差，這種溫差就是造成裂縫的重要原因。

4.2 混凝土材料在環境中的自縮現象是導致裂縫的直接原因

混凝土自縮主要有兩個方面原因，一是混凝土內的水泥因素，二是礦物摻合料或外加劑的影響。水泥硬化全過程一般需要消耗多達20% 的水分，而混凝土內的其余80% 水分則主要被蒸發掉，水分蒸發必然使混凝土產生自縮。自縮必須控制在一定范圍內（工程上可以接受的自縮范圍），當水分蒸發超過混凝土自縮值，就會造成混凝土結構內部的強烈收縮。比如：混凝土生產過程中通常會添加硅灰，而硅灰會增加混凝土的自縮值，且硅灰比例越大其自縮值越高。

4.3 混凝土結構所處環境的溫度變化是導致裂縫的外部條件

混凝土多為露天作業，因此其澆筑溫度極易受外界溫度的影響。當外界溫度較低時，會增大混凝土內部與表面的溫差值，進而增大溫度應力，過大的應力作用會導致裂縫現象。溫度應力越大，混凝土產生裂縫的概率也就越高。此外，大面積混凝土澆筑結構中還存在著大量的內部約束力，溫度應力和內部約束力共同形成溫度效率，在一定程度上增大了產生裂縫的概率。

5 土木工程建筑中的混凝土結構施工技術探討

探討和研究混凝土結構施工技術的目的在于通過優化施工技術來提高混凝土結構及土木工程的施工質量。一方面，建筑施工企業應當提高質量意識，選用質量較好的原材料，注意優化混凝土結構施工方案的設計，充分掌握影響混凝土結構施工質量的材料、工藝、溫度等關鍵因素，嚴控水泥品質及含量，密切關注混凝土結構件內部溫度應力的變化。另一方面，建筑施工企業應提高混凝土攪拌技術、提高混凝土澆筑技術及養護技術：確立科學的攪拌制度，以適量高效為原則，力求攪拌時間最短化；澆筑前，要組織專業人員對預制好的混凝土試件進行監測；澆筑時應充分振搗，澆筑過程不應存在間歇；澆筑結束后應有專業施工人員抹壓混凝土表面，嚴格按照混凝土養護標準進行養護。針對混凝土結構裂縫這一質量通病，就如何提高土木工程建筑中的混凝土結構抗裂性能的施工技術總結如下：其一，在混凝土中摻合一定的添加劑，控制混凝土的自縮值。需要特別注意的是，加入添加劑時要嚴格遵守相關的技術標準和規范。其二，在混凝土中添加增強材料，提高混凝土的抗裂性能。該方法主要用于混凝土的生產加工過程，通過向混凝土材料添加一定的纖維材料，提高混凝土的韌性和抗拉性能，這對于澆筑時抵抗裂縫具有一定的效果。其三，控制好混凝土材料的比例。混凝土生產前，要對混凝土材料的配比進行充分的論證和試驗，根據工程項目的實際需求設計選擇最佳配比方式，在確保混凝土強度的同時，力求各項性能均符合要求。此外，在混凝土施工過程中還應根據現場實際情況對外部溫度、內外部約束力等因素進行控制。

6 結束語

總而言之，混凝土的種類及品質、混凝土攪拌與澆筑技術的控制以及混凝土自身的性能與質量等因素，都會對混凝土結構質量產生影響，要提高混凝土結構施工技術及施工質量就必須要綜合考慮這些因素。混凝土作為土木工程建筑領域的重要施工材料，深入研究其物理化學特性，提高混凝土施工技術水平，可以有效提高混凝土結構件的施工質量。

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