摘要:论述了土木工程中混凝土结构的定义与特点,分析了影响混凝土结构施工质量的主要因素,并根据混凝土结构设计原理,从混凝土温度应力、约束力、抗裂性能等方面,探讨了混凝土的施工技术,旨在促进我国建筑行业的发展。
关键词:土木工程,混凝土结构,施工技术
中图分类号:TU755文献标识码:A
0引言
随着社会经济的稳定发展,为建筑行业营造了良好的氛围,在此环境下,建筑工程的规模不断扩大。同时,施工中所应用的混凝土材料也日渐增多。对于土木工程建筑而言,影响其发展的主要因素便是混凝土结构的施工,为了保证土木工程建筑的质量,相关学者对混凝土材料展开了一系列的分析与研究,但目前,混凝土结构施工受不同因素的影响,仍存在各种问题,为了有效解决上述问题,应明确混凝土结构施工的影响因素,并掌握其相关的施工技术,在此情况下,土木工程建筑中的混凝土结构的作用才能够得到充分的发挥,进而我国建筑行业的发展也将更加繁荣。
1土木工程建筑中混凝土结构的概况
1.1土木工程
土木工程属于技术型活动,主要是利用不同的材料、设备等开展勘测、设计、施工、保养及维护等。对于此项活动而言,其较为显著的特点有综合性、技术性、实践性与社会性。随着社会经济的发展,土木工程的重要性日渐显著,在先进技术的支持下,其内涵愈加丰富、种类不断增多、结构逐步复杂。土木工程综合了勘察、设计与施工等环节,体现了社会经济、科学技术的发展水平。同时,通过不断的实践与探索,积累了丰富的经验。
1.2混凝土结构
混凝土属于复合型材料,主要用于工程建设,其构成主要包括砂石、水泥及水,经过搅拌,形成了水泥质混凝土。在现代土木工程建筑中,混凝土的应用十分广泛,其具有良好的经济性、耐久性与抗压性等。
1)结构定义。此结构分为素混凝土结构、钢筋混凝土结构、钢管混凝土结构及预应力混凝土结构等。混凝土结构是以混凝土为主料,以其他材料为辅料,从而制成的相应结构,它受结构组成成分、承载力及外界环境因素的影响,因此,可能会出现裂缝、破碎、溶蚀、磨损等问题。
2)结构特点。此结构的特点主要为:良好的可塑性、耐久性、整体性及被运输能力。在实际应用过程中,可以结合设计要求,对未凝结的混凝土进行模板塑形。同时,在正常环境下,混凝土结构不易被破坏与腐蚀。
2土木工程建筑中混凝土结构的影响因素
2.1水泥水化热成因
对于水泥而言,其搅拌水化过程会释放相应的热量,但在实际施工时,由于混凝土施工面积大,混凝土结构断面厚,致使水泥热量难以有效释放,在此情况下,混凝土结构内部则会聚集一定的热量,从而增大了混凝土表面与其内部的温差,在此因素的作用下,便会出现裂缝问题。
2.2混凝土自缩成因
一方面,对于混凝土结构来说,其内部水分主要是借助蒸发消耗的,仅有20%是借助水泥硬化过程实现消耗的。混凝土内部水分蒸发存在一定的自缩值,如果实际蒸发的水分过多,与自缩值相比过大,则会出现收缩问题。另一方面,通常情况下,建筑施工中为了提高混凝土的流动度,需要使用外加剂,其中高效减水剂对混凝土自缩值的影响较小,但干缩减水剂、膨胀剂等均会对其造成较大的影响。
2.3外界温度的变化
土木工程建筑中混凝土的浇筑温度与外界温度有关,如果外界温度较低,混凝土内部与外部温差也会相对较大,进而便会出现温度应力,温差与温度应力呈正相关,即:温差越大,温度应力越大,而较大的温度应力,会增加混凝土裂缝问题的发生几率[2]。土木工程建筑的混凝土施工面积普遍较大,此时浇筑结构也相对较厚,在此情况下,地基对混凝土也会造成一定的影响,如果浇筑结构较厚,则地基约束力较强,在外部约束力作用下,混凝土则会出现裂缝。同时,大面积混凝土结构内部也存在一定的约束力,此时受温度效率的影响,也会导致裂缝问题的出现。
3土木工程建筑中混凝土结构的施工技术
3.1混凝土结构设计原理
通过分析可知,混凝土结构最为严重的问题便是裂缝,其影响因素主要为温度应力与自缩性。因此,在施工设计时,不仅要保证施工组织的合理性,还要关注混凝土的两个影响因素,以此尽量防止裂缝问题的出现。
3.2混凝土施工技术分析
1)混凝土的温度应力。在施工过程中,为了实现混凝土温度应力的有效控制,应采取以下手段:第一,水泥的用量。水泥水化过程中所释放的热量受相关因素的影响,导致其难以有效释放,并且会聚集在混凝土内部,随之出现温度应力,为了对其进行有效控制,应合理使用水泥,注重其用量,必要时可利用其他材料或使用外加剂。同时,也要注重混凝土的搅拌技术,借助先进的技术与高效的手段,以此保证搅拌效果与质量,并且促进其内部热量的及时、充分释放。当前,在先进技术的支持下,水泥的类型日渐丰富、其性能也有所提高,特别是低热水泥,如:大坝水泥、粉煤灰硅酸盐水泥等,此类水泥具有较低的热量,从而满足了混凝土结构的施工需求,降低了温度应力的影响。第二,浇筑的温度。混凝土浇筑时的温度与外界环境有关,如果外界环境温度出现变化,浇筑温度也会随之出现改变,进而便会出现温度应力。为了避免温差应力的影响,土木工程建筑浇筑混凝土时,应注重外界环境的问题,在夏季、高温的环境下,应采取相应的降温手段,特别要关注大面积混凝土,借助冷却方法,以此有效控制浇筑温度[4]。第三,强制性降温。混凝土的质量与温度有着直接的关系,为了减少相关问题的发生几率,可利用强制性降温手段。如:将水管铺设在混凝土结构内部,通过冷水注入,以此实现其内部温度的降低与控制。
2)混凝土的约束力。其一,内部约束力。此约束力主要是由混凝土结构内部温度应力影响而出现的。因此,在控制此约束力时,应关注混凝土内部温度应力的减少与降低,同时,也应该关注混凝土外部温度的控制,以此缩小内部与外部的温差,具体的保温措施有暖棚法,蓄水法与覆盖法等,在此基础上,内部约束力的影响才能够有所降低。其二,外部约束力。地基约束力主要出现在大面积混凝土浇筑过厚,因此,应控制混凝土的厚度,具体可采用滑动层法。
3)混凝土的抗裂性能。第一种,使用外加剂。在混凝土搅拌过程中合理使用外加剂,可控制其自缩值,但实际使用时,应保证外加剂满足相关的技术标准与规范。第二种,使用增强材料。混凝土出现裂缝问题的原因之一便是抗裂性能偏低,为了提高其抗裂性能,可使用增强材料,如:纤维类材料,此类材料具有十分显著的抗拉性能,具体包括无机纤维、有机纤维、金属纤维等。第三种,关注混凝土材料的比例。混凝土质量、性能受其组成材料的影响,通常情况下,对各材料的配比均应进行严格的要求与控制。生产前,技术人员应借助先进的手段对各配比材料进行计算、试验与验证,通过各配比方式的比较,选择最优方案,以此促进混凝土结构强度的增强。
4结语
土木工程建筑中混凝土结构是重要的,其质量与性能对工程建筑有着较大的影响,为了推动建筑行业的发展,本文介绍了土木工程、混凝土结构的概况,分析了土木工程建筑中混凝土结构的影响因素,为了避免施工问题的出现,本文提出了几点相应的建议,相信,通过混凝土施工技术的提高,混凝土结构的性能、质量均将大幅度提高,进而土木工程建筑在现代化建设中的重要性将更加显著。
参考文献:
[1]张伟.土木工程建筑中混凝土结构的施工技术分析[J].烟台职业学院学报,2013(2):87-89.
[2]郭晓林.简析土木工程建筑中混凝土结构的施工技术[J].科技与企业,2015(13):144.
[3]王纯皓.基于土木工程建筑中混凝土结构的施工技术[J].中外企业家经济投稿三类期刊,2015(23):182.
[4]王波.探究土木工程建筑中混凝土结构的施工技术[J].企业科技与发展,2015(15):56-57.
[5]严小敏.对土木工程建筑中混凝土结构的施工技术的研究[J].江西建材,2016(1):108.
作者:郑春江 单位:西京学院土木工程学院
相关专题:沈阳航空航天大学官网 河北工业大学