羅志超
(湘潭高新區建設局 湖南湘潭 411100)
在土木工程建筑中,建筑材料屬于工程建筑中的基本條件,每一次材料革新都將促使土木工程邁上一個新的階梯。目前,鋼筋混凝土在土木工程中已經逐漸占據了統治地位,并且根據混凝土材料的性質,對其結構進行更新和優化,與新型施工技術相結合,從而為工程帶來更多的發展機遇。
在土木工程中,混凝土通常是指將一定比例的沙石與水進行配比,利用凝膠材料將二者融合后攪拌均勻,從而得到的水泥制混合物。可以說混凝土是土木工程中至今存在的最佳原材料,其具有較強的抗壓能力、耐久性最強,其應用優勢主要體現在以下幾個方面:首先,混凝土原材料十分易得、制作工藝簡單方便、運輸成本較低、具有較強的抗擊打能力與抗腐蝕性能,簡單的人為破壞幾乎不會對其產生影響。在沒有成型之前,混凝土屬于一種膠裝的凝結物,由于其具有較強的可塑性,因此可廣泛的應用到多種建筑工程當中;當其成型以后,通常為鋼筋混凝土結構,將混凝土澆筑在鋼筋中,能夠使鋼筋的強度、支撐力得到顯著增強,形成較強的保護力,此種鋼筋混凝土結構的抗震能力也不容小覷。
1.2.1 強度有待提升
混凝土強度與原材料比例與澆筑養護具有較大聯系,對于不同的土木工程來說,對混凝土的要求也不盡相同,因此砂石與水的配比上也有所區別。如若在混凝土施工中,砂石與水的比例不標準,或者配置的方式與技術不夠科學,都將使澆筑而成的混凝土質量不符合標準,從而導致土木工程存在質量問題。在混凝土澆筑時需要充分振搗,當其凝固后還需澆水養護,如若某個細節沒有處理好,則不但會前功盡棄,還會使整個工程存在較大的安全隱患。
1.2.2 混凝土裂縫
混凝土裂縫問題也是其應用的一大劣勢,主要受水泥化熱、混凝土自縮、外界溫度等因素的影響。其中,水泥化熱是指在混凝土攪拌水化時,水泥會散發出一定的熱量,由于澆筑是一個循序漸進的過程,因此在散熱上很容易受到上層混凝土的影響,導致熱量無法充分散發匯集內部,產生內外溫差而出現裂縫;在混凝土自縮方面,主要受水泥、外加劑、礦物摻合料等影響。當混凝土自身水分蒸發程度大于自縮值時,便會因收縮而產生裂縫;另外,外界溫度也會對混凝土產生影響,當外界溫度突降時,混凝土外部溫度也將隨之降低,當混凝土的內外部出現明顯溫度差時,便會使混凝土由于溫差而產生裂縫[1]。
本文所研究的土木工程為某商住樓,工程總面積為61660m2,高度為96.8m,分為地上與地下兩個部分,其中地上共計27層,地下共計2層,框剪結構安全等級為2級,防火等級為1級,抗震等級為6級。在本工程實施中,對混凝土結構施工的重視程度較高,要求較為嚴格,澆筑混凝土的允許偏差為:
(1)軸線位移:國家標準偏差在5mm范圍內,內控允許偏差在3mm范圍內;
(2)截面尺寸:國家標準偏差在+5~-2mm之間,內控允許偏差與國家規定相同;
(3)標高:層高方面,國家標準偏差為+10mm,內控允許偏差為+8mm;全高方面,國家標準偏差為+30mm,內控允許偏差為+20mm。
從土木工程施工案例中能夠得出,混凝土結構與施工技術存在較大聯系,包括拌制技術、澆筑技術、養護技術等內容。
2.2.1 混凝土拌制技術
在施工現場進行混凝土拌制時,要求在砂石與水的配比上要充分符合標準。同時,為了保障攪拌工序的穩定與連續,在正式攪拌之前需要由專業人員對攪拌機的配備狀態進行檢查,不但要檢查機械穩定情況,還應在通電狀態下加水空車試轉,并且檢查電動機的運行情況,避免在使用的過程中出現意外故障。按照特定的標準開始進行混凝土的試配,可將含堿量不超過0.6%的水泥、B種低堿活性集料、外加劑等融入其中。在試配的過程中,操作人員應加強對混凝土堿集料反映情況的重視力度,并且對配比的強度、含堿量等進行記錄,以此來判斷所配制出的混凝土在質量上是否符合標準[2],混凝土攪拌站如圖1所示。

圖1 混凝土攪拌站
在拌制溫度時,如若在攪拌過程中,筒壁上的砂漿出現損失,則應按照一定比例增加原料投入,具體措施為,減少砂石的英兩,不添加其他的拌合料與水,當攪拌完成以后,將混凝土全部倒出,對其強度、外觀、坍塌度等多個方面進行檢驗,如若這些項目合格,則將其輸送到澆筑位置,看其是否存在漏漿、離析、分層等情況,如若存在上述問題,則需對其進行二次攪拌,直至混凝土的質量符合標準為止。
2.2.2 混凝土澆筑、振搗技術
(1)混凝土澆筑技術
在混凝土正式開始澆筑之前,應對所需設備、機械的準備情況進行檢查,包括卡具、泵管、料斗等等,并且針對澆筑過程中可能發生的突發情況制定應急預案,針對澆筑位置中的預埋件、模板、鋼筋等情況進行全面檢查。在混凝土正式澆筑時,嚴謹工作人員擅自加水,或者使用質量不符合標準的混凝土,同時對模膜的范圍進行嚴格的控制,使其保持在5~10℃之間,并且按照每道工序連續澆筑,以此來提高澆筑效率。在澆筑時,如若局部出現泌水情況,則操作人員可以利用事先預留出來的泄水孔處理泌水,并且通過一系列施工技術,有效防止混凝土出現收縮裂縫與骨料下沉等問題。
(2)混凝土振搗技術
在振搗過程中,可以引入ZX-50振搗棒分層振搗,如若鋼筋數量較多,間隙較小,無法將振搗棒插入其中,則可以改用HZ6X-30振搗棒,并且以澆筑順序為參考將振搗棒有序排列,采用快插慢拔的方式,使振搗棒能夠在半徑1.5倍的范圍內發生作用,每個插點之間的距離不應超過450mm,同時不允許與鋼筋、預埋件、模板等發生接觸。對于部分土木工程來說,混凝土的澆筑量十分龐大,在澆筑的過程中還會出現冷縫現象,這將要求監理人員對振搗進行有效的修正,使泵管能夠被安裝在鋼管架的上方,并且推進時的斜巷坡度為1:5的比例,厚度為0.4m,使混凝土的坍塌度對底板鋼筋間的作用減少,有效控制混凝土裂縫的產生,使其真正成為一個整體。
2.2.3 混凝土養護技術
在混凝土養護過程中,其抗拉強度增加,自約束應力降低,要求操作人員采用適當的施工技術對混凝土內外溫差進行有效控制,使降溫速度變緩,當收到較強外約束應力沖擊時,能夠具有較強的抗裂性能。在土木工程中,混凝土表面壓平后便可進行養護,所使用的降溫養護、周轉材料主要包括鋼管、塑料布、膠合板、草袋等等。在養護的過程中,不但要嚴格控制保溫層拆除時間,還要求操作人員在混凝土強度符合規定以后,將內外部溫差控制在20℃以內,如若超過這一溫度限制,則會由于溫度下降得過快導致混凝土集聚收縮產生裂縫;另外,在對混凝土終凝進行檢查以后,將養生液均勻的涂抹在其表面,對于樓板混凝土則需要澆水養護,當混凝土強度超過1.2MPa以后,可以在混凝土上方安裝模板,并且正常的養護工作應在7d以上[3]。
綜上所述,混凝土是土木工程施工中十分重要的組成部分,在施工技術上涉及到拌制、澆筑、養護等多個方面。但是,混凝土在施工應用中仍然存在著強度不足、裂縫等問題,因此需要進一步加強對施工技術的研究,使混凝土的整體結構得到顯著加強,充分保障土木工程的安全性,促進工程建筑的健康全面發展。