混凝土材料在裝配式建筑中的應用

摘 要：新時期，建筑工程行業(yè)不斷發(fā)展，在為裝配式建筑工程帶來新的發(fā)展機遇同時，對裝配式建筑工程也提出更高要求。混凝土材料是裝配式工程項目施工建設的主要材料，其與工程項目整體質(zhì)量有著密切關系。基于此，本文將以工程案例為切入點，分析混凝土材料在裝配式建筑工程中的應用情況，以期為建筑工程行業(yè)發(fā)展帶來一定幫助。

關鍵詞：混凝土材料；裝配式建筑；應用

1 前言

《“十四五”建筑業(yè)發(fā)展規(guī)劃》中明確指出，要大力推進裝配式建筑發(fā)展，對各類型裝配式混凝土建筑結構體系進行健全完善。為此，在實踐過程中，建筑工程單位應當積極響應國家號召，對混凝土材料進行科學合理運用，借此實現(xiàn)工程建設實際質(zhì)量的有效提升。為此，在實踐過程中，相關單位應當依照裝配式建筑工程實際情況及現(xiàn)實需求對混凝土材料進行科學合理運用，以切實提升裝配式建筑工程項目的整體質(zhì)量，助力企業(yè)實現(xiàn)長遠發(fā)展這一目標。

2裝配式建筑概述

裝配式建筑是一種采用模塊化、標準化構件，通過工廠化生產(chǎn)和現(xiàn)場組裝的建筑方式，強調(diào)在工廠中預制構件，然后在現(xiàn)場進行組裝，以實現(xiàn)施工過程的高度規(guī)范化和工程效率的提升。與傳統(tǒng)的現(xiàn)場施工相比，裝配式建筑更加注重工程的預制和標準化，倡導“工廠制造、現(xiàn)場組裝”的理念。裝配式建筑的發(fā)展可以追溯到20世紀初，但在過去幾十年里，其發(fā)展取得了顯著的進展。早期的嘗試主要集中在工業(yè)化建筑和模塊化住宅上，隨著技術的不斷進步和對建筑可持續(xù)性的需求增加，裝配式建筑逐漸在多個領域得到廣泛應用，包括商業(yè)建筑、教育建筑、醫(yī)療建筑等[1]。

裝配式建筑采用工廠化生產(chǎn)的方式，通過在工廠中制造建筑構件，確保構件的質(zhì)量和精度。構件通常以模塊化的方式設計，即按照標準尺寸和規(guī)格制造，便于在現(xiàn)場進行快速拼裝。裝配式建筑強調(diào)標準化，通過制定一致的規(guī)格和要求，提高建筑構件的互換性，降低成本。且相對于傳統(tǒng)建筑，裝配式建筑在施工過程中更加高效，減少了施工現(xiàn)場的浪費，提高了工程的進度。裝配式建筑的工廠化生產(chǎn)和模塊化設計使得施工現(xiàn)場的工作全面減少，從而縮短了整個工程的建設周期。且通過標準化構件和規(guī)模效應，裝配式建筑在材料采購、生產(chǎn)和施工等方面能夠?qū)崿F(xiàn)成本的有效控制；在工廠內(nèi)制造構件能夠更好地控制質(zhì)量，減少施工現(xiàn)場的不確定性，提高建筑的整體質(zhì)量。同時模塊化設計使得建筑構件可以根據(jù)需求進行靈活組合，滿足不同功能和用途的建筑需求。

3混凝土材料在裝配式建筑中的應用要點

3.1混凝土材料配置

混凝土的配方設計直接關系到預制構件的質(zhì)量和性能。在裝配式建筑中，為了滿足不同的結構和用途需求，混凝土的配方設計需要根據(jù)具體情況進行合理調(diào)整。在混凝土的配方中，需要平衡混凝土的強度和耐久性，通過合理選擇水灰比、摻和材料和膠凝材料，確保混凝土在承受荷載的同時能夠保持長期的穩(wěn)定性。預制混凝土構件的制造需要一定的流動性和工作性，以保證混凝土在模具中充分流動和填充，通過調(diào)整混凝土的黏度和流動性，提高混凝土的可澆性。在預制混凝土構件中，為了防止因收縮引起的裂縫，需要通過添加合適的摻和材料或采用適當?shù)募夹g手段進行控制。混凝土配方中應考慮控制水灰比、使用膨脹劑等方式，為提高混凝土的抗?jié)B、抗凍融和耐化學侵蝕等性能，可添加耐久性摻和材料，如硅灰、硅烷改性劑等，以延長混凝土構件的使用壽命。且在混凝土的配方設計中，應考慮使用可再生資源，減少對自然資源的依賴，達到環(huán)保和可持續(xù)發(fā)展的目標[2]。

3.2混凝土預制構件制造加工

在混凝土預制構件制造中，首要任務是進行精準的設計，并制作相應的模具。精準的設計要求充分考慮結構的承載能力、連接方式、裝配性能等因素，以確保預制構件的穩(wěn)定性和安全性。同時模具制作需要根據(jù)設計要求制定合理的模具制作方案，確保最終的混凝土構件能夠準確無誤地達到設計要求。混凝土攪拌與澆注是混凝土預制構件的核心環(huán)節(jié)，在工廠中，專用的混凝土攪拌設備確保了混凝土各成分充分混合，以獲得均勻的漿體。澆注時需要采用適當?shù)哪＞撸_保混凝土在模具中形成預定形狀，且需要關注振搗的過程，以排除混凝土中的空氣，提高混凝土的密實性。混凝土澆筑完成后，預制構件需要經(jīng)過養(yǎng)護與固化階段，養(yǎng)護是為了確保混凝土在初凝和硬化階段獲得足夠的強度。在工廠環(huán)境中通常采用濕養(yǎng)護的方式，通過噴水或覆蓋濕潤的毛毯來保持混凝土的濕度，同時采用蒸汽固化設備加速混凝土的硬化過程，提高構件的早期強度。預制構件的表面處理與修整是確保最終構件外觀和質(zhì)量的重要環(huán)節(jié)，通過采用噴砂、拋光等技術，可以使構件表面光滑均勻。在表面修整過程中需要對構件的尺寸、平整度進行精確控制，確保構件能夠順利拼裝，并滿足建筑設計的要求。質(zhì)量檢測與控制是混凝土預制構件的最后一道工序，通過采用超聲波、X射線等先進的檢測技術，對構件的質(zhì)量進行全面檢測。且在生產(chǎn)過程中建立嚴格的質(zhì)量控制體系，確保每個環(huán)節(jié)都符合相關標準和規(guī)范[3]。

3.3混凝土預制構件運輸

在混凝土預制構件運輸之前，必須進行充分的準備工作，包括對構件進行仔細的檢查和測量，確保其尺寸、重量符合設計要求，并且沒有任何破損或缺陷，且需要合理規(guī)劃運輸路線，確保道路寬度、高度、承重能力等符合混凝土構件的運輸要求。混凝土預制構件的運輸通常需要專用的運輸工具，例如平板車、專用掛車等，在選擇運輸工具時，需要根據(jù)構件的尺寸和重量來確定最合適的運輸方式，同時確保運輸工具具備必要的安全設施，如固定設備、減震設備等，以確保構件在運輸過程中的穩(wěn)定性和安全性。在混凝土預制構件運輸過程中，構件需要進行穩(wěn)固的包裝，以防止在運輸過程中受到外部環(huán)境的影響，并采用專用的固定裝置，如吊掛系統(tǒng)、支撐結構等，確保構件在運輸過程中保持穩(wěn)定的位置，防止出現(xiàn)晃動和碰撞。混凝土預制構件運輸?shù)穆窙r是影響運輸效率和安全性的重要因素，在規(guī)劃運輸路線時，需要考慮道路的狀況，包括坡度、彎道、橋梁等情況，確保運輸過程中能夠平穩(wěn)通行，且需要與相關交通管理部門溝通，了解臨時交通管制情況，以避免因為交通原因?qū)е逻\輸受阻。除了安全性，混凝土預制構件運輸還需要考慮環(huán)保因素和社會影響，采用高效的運輸方式，減少運輸中的能源消耗和排放，與當?shù)鼐用瘛⒔煌ü芾聿块T保持緊密溝通，減少對當?shù)亟煌ê蜕鐣畹母蓴_。

3.4現(xiàn)場拼接施工

混凝土預制構件的尺寸精度直接影響到拼接施工的順利進行，在現(xiàn)場施工前必須進行精確的測量，并確保構件的準確定位，采用高精度的測量工具和定位設備，以保證構件之間的連接精準度，避免出現(xiàn)不穩(wěn)定或不對齊的情況。在混凝土預制構件的現(xiàn)場拼接施工中，需要選擇合適的拼接設備，考慮采用吊裝設備進行構件的卸載和定位，在拼接過程中需要使用專用的連接件、螺栓等工具，確保構件之間的緊密連接和穩(wěn)固固定。混凝土預制構件的吊裝和安裝順序直接關系到整體施工的效率和安全性，在選擇吊裝點和安裝順序時，必須考慮構件的重心位置、結構特點等因素，通常情況下，從下至上、從內(nèi)到外的順序能夠降低施工風險，確保構件在吊裝和安裝過程中的穩(wěn)定性。此外混凝土預制構件現(xiàn)場拼接施工需要高度的安全防護措施，確保施工現(xiàn)場的安全設施完備，所有參與施工的人員都必須接受相關的安全培訓，并遵守安全操作規(guī)程，合理劃分工作區(qū)域，設置必要的隔離和警示標志，確保施工過程中不發(fā)生意外事故[4]。

3.5拼接縫處理

在混凝土預制構件的拼接縫處理中，常用的材料之一是密封膠材料，密封膠材料具有良好的彈性和抗老化性能，能夠有效填充縫隙，防止水分和空氣的滲透，常見的密封膠材料包括聚氨酯密封膠、硅橡膠密封膠等，選擇時應根據(jù)構件所處環(huán)境、預期使用壽命等因素進行合理搭配；膠帶材料也是常用于混凝土預制構件拼接縫處理的一種材料，膠帶具有較好的黏附性和彈性，能夠填充縫隙并提供一定的抗水、抗?jié)B性能，對于寬縫隙的處理，可選擇寬幅的膠帶，確保縫隙得到充分覆蓋。在進行拼接縫處理前，需要對縫隙進行徹底的清理，清除油污、灰塵和松散的混凝土顆粒，確保縫隙表面干凈，以便材料能夠充分附著，可采用噴砂、刷洗等方法進行清理；縫隙填充是拼接縫處理的關鍵步驟，使用選定的密封膠材料或膠帶材料，根據(jù)縫隙的寬度進行填充，確保填充物充滿整個縫隙，不留空隙，以保證密封性和抗?jié)B性；拼接縫處理完成后，需要對處理過的縫隙表面進行平整處理，采用刮平或打磨等方式，確保處理后的縫隙與整體表面平齊，提高建筑外觀的美觀度。在進行拼接縫處理時，需要注意施工環(huán)境的溫度，施工溫度應在材料的適用溫度范圍內(nèi)，過高或過低的溫度都可能影響密封材料的性能，在寒冷環(huán)境中，可以選擇低溫硅橡膠密封膠，以確保在低溫下依然具備良好的彈性；為確保拼接縫處理效果，施工速度和順序也是重要的考慮因素，材料的固化時間、黏附性等特性都需要納入考慮，通常建議按照制定的工程計劃，有序進行拼接縫處理，以充分利用施工時間，確保處理效果的一致性[5]。

3.6養(yǎng)護施工

拼接后的混凝土構件需要在適宜的溫度下進行養(yǎng)護，以確保混凝土的正常硬化過程，在高溫環(huán)境中可以采取遮陽措施，使用濕潤的麻布覆蓋構件表面，降低表面溫度，而在寒冷季節(jié)，需要采取保溫措施，如覆蓋保溫材料，確保混凝土充分硬化。濕度是影響混凝土硬化的重要因素。在養(yǎng)護初期，維持構件表面的濕潤狀態(tài)有助于混凝土的水化反應，因此在養(yǎng)護施工中，需要對混凝土表面進行濕潤處理。可采用噴水、覆蓋濕潤的麻布等方式，確保構件表面保持適當?shù)臐穸取；炷翗嫾唇油瓿珊螅枰龊贸跗陴B(yǎng)護工作，初期養(yǎng)護時間應不少于7天，在該階段，要保持構件表面濕潤，并避免直接陽光暴曬，對于大型構件，可以采用噴霧系統(tǒng)或濕潤麻布覆蓋，確保混凝土養(yǎng)護的均勻性；隨著時間的推移，初期養(yǎng)護過后仍需要進行長期養(yǎng)護，長期養(yǎng)護的時間通常為28天，其間要注意保持構件表面濕潤，特別是在高溫季節(jié)，長期養(yǎng)護可以采用覆蓋濕潤麻布、使用養(yǎng)護劑等方式，確保混凝土構件的強度和耐久性得到最大程度的發(fā)揮。在養(yǎng)護施工過程中，需要避免對混凝土構件造成任何形式的損傷，避免重物碰撞、摩擦等行為，防止因為外部力導致構件的開裂或破損；在進行混凝土構件養(yǎng)護時，需要選擇使用養(yǎng)護劑，養(yǎng)護劑能夠形成一層保護膜，防止水分的蒸發(fā)，提高養(yǎng)護效果，在選擇養(yǎng)護劑時，應根據(jù)構件的具體情況和所處環(huán)境，選擇合適的產(chǎn)品。

3.7竣工驗收

在竣工驗收時，需要對混凝土結構的強度和穩(wěn)定性進行全面檢查，包括混凝土構件的連接部位、支撐結構、梁柱等關鍵部位的質(zhì)量，通過非破壞性測試、超聲波檢測等手段，確保結構強度達到設計要求，整體穩(wěn)定可靠。外觀質(zhì)量是影響建筑美觀度和整體形象的關鍵因素，在竣工驗收中要對混凝土構件的表面平整度進行檢查，確保表面平整、光滑，不出現(xiàn)裂縫、凹凸等影響美觀的問題。在裝配式建筑的竣工驗收中，要重點考慮混凝土材料的環(huán)保性能，檢查混凝土材料是否符合環(huán)保標準，是否含有有害物質(zhì)，環(huán)保性能的合格與否直接關系到建筑的可持續(xù)性發(fā)展。竣工驗收還包括對相關文件資料的完備性的檢查，包括建筑設計圖紙、材料合格證明、工程質(zhì)量驗收報告等文件，確保相關文件的齊全性，便于后期的維護和管理。

4結論

綜上所述，混凝土材料在裝配式建筑中的應用要點涉及多個環(huán)節(jié)，需要在每個步驟中精心設計與執(zhí)行，通過全面考慮混凝土的性質(zhì)以及可持續(xù)性，可以確保預制構件制造生產(chǎn)的成功實施。混凝土材料在裝配式建筑中的應用，不僅為建筑行業(yè)帶來了高效、環(huán)保、可持續(xù)的解決方案，同時也引領著未來建筑技術的發(fā)展方向。

參考文獻

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