膨脹混凝土施工技術在建筑結構施工中的應用探究

摘要：應用膨脹混凝土施工技術可有效提升建筑項目的防水、防裂、抗震及整體結構穩定性，其在施工工期和成本控制方面優勢明顯。結合建筑結構施工實踐經驗，圍繞膨脹混凝土施工技術展開討論。介紹膨脹混凝土的實現原理及施工技術優勢，闡述膨脹混凝土施工技術實際應用過程的控制要點及注意事項，為相關技術人員提供參考。

關鍵詞：膨脹混凝土；建筑結構；膨脹帶；補償鋼筋；二次抹面

0 " 前言

建筑結構施工項目是一類協同、系統的建設工程，其實施過程中對不同形式、種類的施工技術標準要求較高。作為當今建筑結構工程常見的施工材料，膨脹混凝土的應用優勢越發凸顯，其對工程建設質量起到了積極的改良效果，可有效提升建筑結構穩定和延長建筑使用年限。摻入膨脹劑的膨脹混凝土可有效提升結構內部應力及收縮特性，減少混凝土出現裂縫幾率[1]。

近年來，隨著建筑結構建設相關過程評價控制方法及規范標準的逐步完善，膨脹混凝土的工程技術體系不斷完善。但在實際應用中，膨脹混凝土技術依舊存在著一些問題，基于此，本文結合建筑結構施工實際，針對膨脹混凝土施工技術進行研究，以膨脹混凝土施工技術的實現原理及技術優勢為切入點，詳細論述了膨脹混凝土施工技術在建筑結構施工中的應用過程，提出了膨脹混凝土施工技術實際應用過程中控制要點。

1 " 膨脹混凝土技術實現原理

膨脹混凝土是一類由特定比例的水泥及膨脹劑，經攪拌形成的特殊的水泥類施工材料，其制備過程是在水泥攪拌時，摻入適當量的膨脹劑，讓水泥與膨脹劑內化學成分經過一系列化學反應，使混凝土形成膨脹效果[2]。膨脹混凝土膨脹時，同鋼筋等構件形成自應力，凝結時內部會形成收縮力，通過膨脹自應力與收縮力相互平衡作用，以達到降低混凝土凝結時因收縮拉力過大形成的裂縫效果，實現混凝土質量提高和使用周期延長。

實際施工中，可按照工程實際要求，適當增減膨脹劑配比調節混凝土收縮性及彈性。根據膨脹混凝土制備構造和應用技術，可分成收縮后應力補償和自應力兩類。收縮后應力補償膨脹混凝土由膨脹水泥和膨脹劑混合制備形成，能將受力強度約束在特定較小范圍。自應力膨脹混凝土受特定應力作用，將膨脹劑同混凝土填料混和后，混凝土自身產生的應力可達到2～8MPa。兩類膨脹混凝土在防腐蝕性和防滲性方面均表現突出[3]。

2 " 膨脹混凝土施工技術優勢分析

漏水、開裂等病害是建筑結構工程設計、施工過程常見的質量問題，應用膨脹混凝土技術，不僅可提升建筑結構整體防滲、抗裂特性，還有利于降低工程造價，因而被廣泛應用到實際建筑結構項目中。具體主要體現出現以下優勢：

2.1 " 結構抗裂防滲效果好

導致建筑結構裂縫的原因主要為結構應力超限、外界施工溫度超標等?；炷两Y構出現裂縫，會嚴重影響建筑結構強度。膨脹混凝土通過制備過程中攪拌膨脹作用，形成膨脹應力，從而有效抵消了混凝土原本的因凝結產生的內部收縮作用，使混凝土內部結構得到改良，進而提升了混凝土結構穩定性和防水性，避免了裂縫的產生。

2.2 " 結構防震效果

摻入的膨脹劑經與混凝土混合攪拌后形成化學反應，具有良好的連接性。經膨脹作用的混凝土，同相鄰材料達到了良好的黏連效果，進而有效提高了建筑結構的防震性，使建筑結構的整體穩定性得到進一步提高[4]。

2.3 " 結構使用年限長

混凝土經收縮壓作用實現應力補償，可有效改良結構穩定性，延長構造物使用年限。摻入膨脹劑的膨脹混凝土內部會產生特定的預應力，可抵御附加的應力作用，使混凝土整體具備良好的補償收縮效應。根據工程實際需要和環境特點，科學控制混凝土的初凝、終凝時長，準確把握混凝土保養過程的噴水量和時間點，可使混凝土具備良好的補償收縮效應，從而達到提升整體施工質量、延長使用年限的目的。

3 " 膨脹混凝土施工技術應用要點

3.1 " 膨脹帶構建

膨脹帶布置設計是膨脹帶構建的關鍵，布置設計不合理會影響工程的實施效果。應在膨脹帶兩側鋪設鋼絲網加以固定處理，以此保證膨脹混凝土的配比均衡穩定，避免不同材料混合導致膨脹帶失穩。嚴格控制膨脹帶膨脹混凝土配比及各種混和料摻量，膨脹帶中間區域混凝土摻入9%比例的膨脹劑，外端混凝土摻入7%比例的膨脹劑，以科學改良膨脹帶兩端受力不均的現象，避免施工裂縫病害出現[5]。

將標準的膨脹帶寬度設置為2m，以保證膨脹帶操作連續性和后期穩定性。膨脹帶澆筑施工時，應根據設計標準完成澆筑施工，根據作業區域合理選擇差別化施工方式。

3.2 " 裝配加固補償功能的鋼筋

為達到預想的膨脹帶溫控效果，應根據膨脹混凝土特點，實施必要的溫度提升控制措施。通過配置綁扎加固補償功能的鋼筋，不僅可以實現混凝土施工溫度調控，同時還可解決因材料均勻性差引起的混凝土開裂問題。要確保選取的補償鋼筋材料同混凝土結構鋼筋材質相匹配，補償鋼筋直徑應低于結構鋼筋直徑1至2個級別標準。

裝配加固補償鋼筋過程中，應控制加強帶同補償鋼筋二者保持垂直，保證補償鋼筋插入混凝土的插深應超過0.5m。如果在頂板位置裝配補償鋼筋，應實施頂板同對應面鋼筋共同綁扎操作。對于墻板后側位置，采用同樣手段完成對應面鋼筋的共同綁扎。通過裝配加固補償功能的鋼筋，可有效提升膨脹混凝土受力特性。通過補償鋼筋半徑的調控，保證膨脹帶的應力作用均勻，實現混凝土整體結構穩定效果提升。膨脹混凝土加固補償鋼筋如圖1所示。

3.3 " 膨脹混凝土澆筑及振搗

3.3.1 " 澆筑

在正式澆筑前，應保證澆筑模板及鋼筋的清潔，避免留存雜物。正式澆筑過程中，應使用至少2臺高頻率振搗機械實施振搗。其中一臺置于澆筑卸料口位置，其目的是對上端區域混凝土實施振搗操作；另一臺應置于坡腳位置，以實現此區域混凝土的振搗密實。通過延長澆筑班組的交接時間，以保證混凝土澆筑連續性和振搗均勻性。

3.3.2 " 振搗

振搗操作過程中，為避免混凝土澆筑過程中產生堆積，應先開啟出料口振搗器，待振搗混凝土形成流淌坡度態勢后，開啟坡腳位置振搗器進行整體振搗。實施振搗過程中，應嚴格控制振搗移動路線、振搗時長和振搗棒插深等。科學計算膨脹混凝土澆筑量，根據建筑結構工程規模，合理確定裝運機械數量和運載速度等，避免澆筑振搗操作過程中產生冷施工縫情況。

為提升混凝土結構的防水效果，應嚴格控制混凝土振搗密實度，避免因漏振、欠振及過振而影響振搗效果。將區域振搗時間控制在20～30s為宜，以混凝土振搗作業面無翻漿、無氣泡作為停止振搗標準。振搗操作，應遵循快速插入、緩慢拔出的原則，保證振搗位置的選擇合理性。保持同模板、鋼筋止水帶及預埋件的操作距離，避免引起形變或位移，進而影響防水效果。膨脹混凝土振搗施工如圖2所示。

3.4 " 膨脹混凝土二次抹面和保養

3.4.1 " 抹面

膨脹混凝土澆筑完成，為避免混凝土出現開裂現象，應配合進行二次抹面操作[6]。建筑結構工程的膨脹混凝土二次抹面作業，通常由人工操作完成。應先完成混凝土抹壓處理，直至表面出現滲漿后，對混凝土表面平整抹壓處理，避免因表面結構破損形成返工。

3.4.2 " 保養

正常情況下，為達到理想的養護效果和建筑結構設計要求的使用期限，膨脹混凝土應實施超過15天的保養周期。混凝土養護作業通常在混凝土初凝階段實施，時間控制在澆筑作業后9～12h內。

保養過程中，應利用塑料薄膜或施工布進行覆蓋保養處理，避免膨脹混凝土遭受陽光暴曬。同時，通過定期噴水處理保證混凝土的濕度需求，以防止出現施工裂縫，保證混凝土保養質量。如混凝土發生表面龜裂，應利用粘貼鋼板技術實施修補。粘貼鋼板法修補如圖3所示。

3.5 " 膨脹混凝土接搓區域處理

澆筑膨脹混凝土操作過程中，可根據建筑結構工程實際狀況，選擇接卸性澆筑方式或連續澆筑方式。如通過間歇澆筑方式，應確保間歇后的二次澆筑同起初澆筑間的銜接性。在澆筑接搓區，應設置膨脹混凝土的加強帶兩側位置預留。

在實施二次澆筑前，應保證接搓區位置的清潔。如存在雜物應及時清理干凈，之后對接搓區實施鑿毛濕潤處理。在完成首次水泥砂漿涂刷后，進行混凝土澆筑填充。嚴格控制膨脹混凝土接搓區施工流程，避免因操作不當引起的接觸面緊密性差，進而影響建筑結構的防水防滲效果。

4 " 膨脹混凝土施工技術控制要點

4.1 " 科學設計混凝土膨脹劑配比

相較于常規類型的混凝土作業，膨脹混凝土施工技術應用標準存在差異，如依舊沿用常規混凝土操作規范，將難以達到建筑結構工程預期設計效果。應用實踐證明，通過科學的混凝土膨脹劑配比，可有效改良混凝土整體特性，所以應在結合差異化作業條件等工程需求基礎上，合理設計混凝土配比，規范施工操作作業標準，最大限度滿足建筑工程所需。

4.2 " 合理確定膨脹劑種類、劑量

膨脹混凝土施工技術在建筑結構施工應用過程中，易發生過度膨脹等質量問題，如處理不及時，會影響建筑結構工程的整體質量和經濟效益。為有效控制膨脹劑用量，避免出現膨脹過度等問題，應采取以下控制措施：

根據實際建筑結構施工需求確定膨脹劑摻入量。實施膨脹混凝土配比試驗時，可依據膨脹時長、膨脹比例、混凝土強度等參數完成。在滿足建筑強度需求的前提下，確定膨脹劑的種類和劑量，同時膨脹劑占比應不低于設計規范要求最低比例。

在無筋混凝土摻入膨脹劑混合后，為滿足混凝土坍落度要求，需及時摻入緩凝劑。且混凝土澆筑模板拆裝時間應做適當后延，如無筋混凝土難以達到設計的膨脹需求，應及時選擇其他材料替換處理。如出現混凝土膨脹過度現象，需及時采取補救控制手段。

4.3 " 嚴格監管膨脹混凝土操作工序

建筑結構施工中，為保證工程質量和整體效益，應積極引進先進技術工法，強化精細化管理，嚴格監督膨脹混凝土技術操作工序，細化技術應用流程，明確各道工序質量控制要點，通過有序優化改良提升施工效率，保證工程實施工期。可通過嚴格控制原材料采購保管、科學計算配比，有效監管混凝土澆筑順序、澆筑速度、澆筑溫度，以及控制振搗時長、振搗移動路線等工序，提升作業質量和效率，降低出現質量問題的幾率。

5 " 結束語

作為建筑結構施工中常見的施工技術，膨脹混凝土施工技術可有效改良常規混凝土抗震、防水、防裂及整體結構穩定性，可有效降低施工工期和施工成本。本文結合建筑結構施工實際，針對膨脹混凝土施工技術進行研究，以膨脹混凝土施工技術的實現原理及技術優勢為切入點，詳細論述了膨脹混凝土施工技術在建筑結構施工中的應用過程，提出了膨脹混凝土施工技術實際應用過程中的控制要點，以為相關建筑結構施工提供參考。

參考文獻

[1] 何光明.膨脹混凝土施工技術研究[J].智能建筑與工程機械，

2020（9）：11-12.

[2] 鄒培林.膨脹混凝土施工技術在建筑結構施工中的應用的認識

[J].綠色環保建材，2018，99（7）：140+142.

[3] 吳耀飛.膨脹混凝土施工技術在建筑結構施工中的應用研究[J].

工程技術研究，2019，99（5）：198–199.

[4] 張培華.膨脹混凝土施工技術在建筑結構施工中的應用[J].建

材發展導向（上）， 2022 （2）：105～107.

[5] 劉喜欽.膨脹混凝土施工技術在建筑結構施工中的應用分析[J].

江西建材，2017（18）：90.

[6] 任玉平，趙立志.微膨脹混凝土防裂技術在水工結構中的應用

[J].現代商貿工業，2017，99（32）：193–194.