土木工程中建筑工程混凝土施工技術應用探析

劉明輝

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引言

近年來，隨著我國城市化進程地加速，建筑工程混凝土施工技術有了顯著的發展和創新，我國政策也在不斷加大對建筑工程混凝土施工技術的支持和鼓勵，其中《混凝土質量控制技術規程》《建筑工程施工質量驗收標準》等相關標準和規范的制定，為混凝土施工質量的提升和標準化管理提供了有力支持。

1 混凝土施工技術的影響方面

1.1 施工材料

水泥作為混凝土的主要膠結材料，其強度和品質會直接影響混凝土的強度和耐久性，粗骨料、細骨料和水等混凝土原材料的配合比例也會對混凝土的性能產生影響，如果水的含量過高，混凝土可能會失去一部分的強度，施工過程中混凝土的澆筑、壓實等操作也會影響到混凝土的性能。如果材料選擇不當，可能會導致混凝土強度不足、耐久性差、易龜裂等問題，進而影響整個工程的質量和進度。

1.2 澆筑作業

澆筑作業中混凝土的坍落度過大或過小，都會導致混凝土內部出現夾雜、空洞或裂縫等問題，從而降低混凝土的強度和密實性，在澆筑過程中的振搗和壓實，也是影響混凝土質量的重要因素。如果振搗不均勻或不充分，會導致混凝土表面不平整、出現脫模缺陷，甚至影響混凝土整體的質量[1]。澆筑作業中的環境因素，例如氣溫、濕度、風速等，也會對混凝土的質量產生影響。高溫和低濕會使混凝土早齡期縮短，影響強度發展；而低溫和高濕會使混凝土難以凝固，影響澆筑后的保養。

1.3 振搗方式

振搗方式的不同將直接影響混凝土的品質，對工程質量和使用壽命產生重要影響。如采用振型器振搗，雖然可以提高生產效率和施工速度，但可能會導致混凝土內部氣孔較多，密實性較差，嚴重時甚至會引發開裂等問題，從而影響混凝土的強度和耐久性。而采用振搗棒振搗，則可以更好地控制混凝土的密實性，確保混凝土的均勻性和穩定性。在混凝土施工中選擇適當的振搗方式對保障混凝土質量至關重要，需要根據具體情況進行綜合分析和選擇。

2 混凝土施工的前期準備工作

2.1 選擇合適的原材料

混凝土的強度和質量很大程度上取決于原材料的質量和使用比例。根據混凝土的設計強度等級和配合比，選擇優質的水泥、砂子、石子等原材料，并按照規定的配合比進行混合。例如，一般來說，設計混凝土強度等級為C30的混凝土中，水泥的用量應占混凝土干燥總質量的8%～14%。在實際施工中，需要按照不同配合比的要求進行調配。一般來說，水泥、砂子和石子的比例為1∶2∶3，不同配合比的混凝土所需水泥、砂子和石子的比例也不同。此外，還需要注意原材料的含水率，因為原材料含水率的高低也會影響混凝土的強度和質量。一般來說，水泥的含水率應在5%以下，砂子和石子的含水率應在2%以下。在混凝土施工過程中，振搗方式也是影響混凝土質量的一個重要因素。振搗的目的是通過振動將混凝土內部的空氣排出，從而使混凝土變得更加密實[2]。振搗方式通常有內振式和外振式兩種，其中外振式的效果更好，它的混凝土強度比另一種振搗方式要高出10%～15%。因此在實際施工中，應優先選擇外振式振搗方式，并根據具體情況調整振搗時間、頻率和強度。施工過程中還需要注意現場溫度、濕度和風速等環境因素的影響，在高溫季節混凝土凝固時間會加速，需要加快施工速度；在低溫季節混凝土凝固時間會延長，需要注意保溫措施，在施工現場應進行嚴格的品質控制，包括檢查原材料的質量和含水率、檢測混凝土的強度等級、密度和抗滲性能等。

2.2 混凝土調配

在混凝土調配中，需要根據混凝土的使用情況、工程要求和原材料的特性，綜合考慮水泥、砂、石、水等材料的比例，制定合理的混凝土配合比。根據實驗結果和理論計算，制定的配合比一般需要在設計強度的范圍內，以及保證混凝土性能穩定的前提下，盡可能地節約原材料。例如，在水泥的用量上，根據水泥用量與混凝土強度的相關性，一般采用9%～13%的水泥用量。在石子粒徑方面，根據石子的粒徑大小和混凝土強度的相關性，選擇合適的粒徑，一般選用直徑為5～20mm的石子，占總骨料體積的60%～75%。在混凝土配合比制定后，還需要進行試配和試制，確定配合比是否合理，并對混凝土強度和其他性能進行檢測，以保證混凝土的質量和工程安全。

2.3 科學拌和

混凝土的施工質量直接受到原材料配比、拌和均勻性等前期準備工作的影響，因此科學的拌和過程至關重要。在實際操作中，應根據混凝土的強度等級和工作性能需求選擇合適的水灰比和配合比，以確保混凝土的強度、流動性和耐久性等性能達到設計要求[3]。一般來說水泥用量占混凝土總重量的10%～15%，水用量占水泥重量的0.4～0.6倍，粗骨料用量占混凝土總重量的60%～70%，細骨料用量占總重量的30%～40%。在拌和混凝土時，應控制好水泥的含水率，一般不超過1%，以確保混凝土的強度和耐久性。

3 混凝土的運輸

混凝土運輸過程中，應根據混凝土的類型、施工工藝、工地情況等因素選擇合適的運輸工具，并采取相應的措施保證混凝土的質量：首先，在運輸工具的選擇上，應根據混凝土的性質、工程要求和運輸距離等因素選擇適宜的運輸方式。對于小型施工可采用人工搬運或手推小車運輸；對于中小型工程，可采用小型自卸車或拖拉機運輸；對于大型工程，可采用混凝土運輸車或泵車進行運輸。根據不同的運輸方式，應制定相應的操作規程和安全措施，確保混凝土的質量和運輸安全；其次，在混凝土運輸過程中，應注意控制混凝土的水分含量和攪拌時間，避免過長時間的運輸和混凝土水分過高導致混凝土的坍落度降低，影響混凝土的強度和質量。同時在混凝土運輸車輛上應設置混凝土罐體或罐壁附著設備，保證混凝土在運輸過程中不會分層、凝結或泄漏，避免混凝土質量受到影響；最后，在混凝土運輸過程中還需注意混凝土的溫度控制。混凝土在運輸過程中會受到外界環境溫度的影響，如果溫度過高或過低都會影響混凝土的強度和質量。因此，在運輸前應對混凝土進行溫度檢測，并根據實際情況采取相應的保溫措施，保證混凝土的溫度在合適范圍內。

4 在土木工程中混凝土的澆筑施工

4.1 采用持續澆筑的方法

持續澆筑是一種常用的混凝土澆筑方法，其主要特點是在一次性連續澆筑混凝土，中途不停止澆筑的情況下完成整個混凝土結構的施工，該方法可以避免混凝土在干燥過程中出現接頭開裂的問題，減少冷縮裂縫的產生。此外，它還可以提高混凝土的整體強度和密實性，從而提高混凝土結構的耐久性和承載能力。然而實際操作時需要控制混凝土的澆筑速度和澆筑質量，并且配合現場的溫度、濕度和風速等因素進行合理的控制和調整，確保混凝土結構的質量和穩定性。

4.2 采用“后退”方式控制地泵與汽車泵的作業

這種方式可以控制澆筑混凝土的質量。因為混凝土在輸送過程中，如果輸送距離過長或彎曲過多，會導致混凝土分離或產生過多的水泥漿，從而影響混凝土的質量。而通過后退方式控制泵車的作業，可以使得混凝土輸送管道較短、彎曲較少，從而避免以上問題的發生。這種反推法還可以使施工效率得到提高。根據實際施工經驗，采用這類方法可以使得每次完成的澆筑面積增加約15%～20%，保持泵車與工作面之間的最短距離，減少了設備的移動次數，達到提高工作效率的目的[4]。在施工過程中需要注意控制施工的速度與操作的技巧，一般來說地泵的工作速度應該控制在3～5m/min，汽車泵的工作速度應該控制在5～8m/min，同時還需要注意不要讓混凝土在輸送過程中停留過久，以避免混凝土分離或產生過多的水泥漿。

4.3 合理計劃混凝土的振搗頻率和具體時間

通常情況下振搗工作應當在混凝土開始凝固之前進行，同時需要控制好振實的頻率和時間，每分鐘的振動次數最好控制在100～120次之間，以保證混凝土充分振搗密實。而在具體時間方面，則需要根據混凝土的種類、環境溫度和其他因素來進行具體的調整，一般情況下，振搗的時間不應少于2min，但也不能太長，以避免混凝土早期龜裂。在施工過程中還應根據混凝土的情況進行調整，對于流動性較差的混凝土，應適當增加振搗時間，增強其坍塌性，而對于流動性較好的混凝土，則需要適當減少振搗時間，避免其過度坍塌。

5 在土木工程中混凝土的重點注意路徑

5.1 控制水泥用量，降低混凝土的溫度應力

過多的水泥用量不僅會增加成本，還會導致混凝土的早期收縮變形，從而影響結構的穩定性和耐久性。據統計，在混凝土的配合比中，水泥的用量可以控制在25%～30%之間，這既可以確保混凝土的強度，也可以降低混凝土的收縮變形。在硬化過程中會發生溫度變化，從而導致溫度應力。為了降低溫度應力，需要采取一系列措施。其中，混凝土溫度的控制是關鍵。實驗表明，在混凝土的施工過程中，使用低溫水可以有效降低混凝土的溫度。此外，可以采取遮陽措施和陰涼通風等方式控制混凝土的溫度。混凝土的施工方式和養護措施也需要注意。例如，在混凝土的初凝階段，可以采取噴水養護等方式來降低混凝土表面的溫度，從而避免出現裂縫等問題。其配合比中還需要注意控制其他材料的用量，如砂、骨料等。砂的用量一般控制在40%～45%之間，骨料的用量一般控制在55%～60%之間。混凝土中使用的水的用量也需要控制在適當范圍內，一般為水泥用量的40%～50%。可以通過混凝土配合比試驗來確定混凝土中各材料的最佳用量比例，以確保混凝土的強度和穩定性。

5.2 提升混凝土的抗裂能力

混凝土中摻入適量的纖維材料也可以提高混凝土的抗裂能力，這類材料可以增加水泥砂漿的韌性和抗拉強度，從而減少其在硬化過程中的裂紋和開裂風險。在實際生產中根據不同工程要求和混凝土性能需求，可摻入不同種類的纖維材料，如鋼纖維、聚丙烯纖維、碳纖維等。纖維的加入量一般為混凝土質量的0.1%～2.0%，以保證混凝土的實際性能達標。在剛剛完成澆注作業時，表面會形成硬殼，但內部仍處于未凝固狀態，過快的干燥或過度的潮濕都會導致混凝土表面龜裂或者收縮變形。因此在混凝土的施工和養護過程中，應該采取適當的養護措施。骨料的質量和類型對混凝土的性能有重要影響，過度含泥、堿、粉等雜質的骨料會降低混凝土的抗裂能力，砂石骨料應符合規定標準，骨料粒徑應適宜，骨料應保持干燥和清潔。此外應根據混合料的特性和質量，精確控制骨料的用量。

5.3 加強施工質量

制定詳細的施工方案、對施工人員進行專業培訓、選擇優質的材料和設備、采用現代化的施工管理手段等，都是提高施工質量的有效方法。施工方案需要詳細闡述工程的流程、標準和要求；專業培訓可以提高施工人員的素質和專業能力；選擇優質的材料和設備可以保證施工過程的穩定性和質量；現代化的施工管理手段可以提高施工過程的透明度、可控性和精度。只有從多個方面入手，全方位加強施工質量的控制，才能確保土木工程的安全、穩定和質量。

6 結束語

總而言之，建筑工程混凝土施工技術是土木工程中非常重要的一環，關系到工程的質量和耐久性，要想實現混凝土施工技術的進一步提升，需要從施工人員、材料選擇、工藝流程、質量管理等多個方面入手，嚴格把控每一個細節環節，才能夠保證工程的施工質量和穩定性。