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摘要:随着我国经济的发展,我国土建工程的数量不断增加,在土建工程中混凝土的应用也越来越多,混凝土性能的高低影响着混凝土工程的质量,而混凝土工程的质量则直接影响土建工程的质量。在土建工程混凝土施工过程中详细的了解混凝土的性能以及影响其性能的因素,能够切实保证混凝土的质量从而控制土建工程的施工质量。本文简要介绍混凝土的几个基本的性能,分析影响混凝土性能指标的主要因素,并提出提高混凝土性能的有效措施,为土建工程混凝土施工提供参考。
关键词:土建施工;混凝土;性能分析
随着我国经济的不断发展,我国的基础设施建设不断进行,建筑工程进入了一个快速发展的时期。科学技术的进步推动了建筑材料的发展,混凝土材料逐渐成为土木建筑工程主要的建筑材料。混凝土是指以水泥为胶凝材料将砂石等集料与水按照一定的配比搅拌胶结成整体的复合材料的统称。混凝土的主要特点有抗压能力强、水凝性强、成本低、取材方便、养护方便且费用低等,在土木建筑工程中只有充分了解混凝土性能特点,才能做到合理的应用,发挥混凝土的优势,确保土木建筑工程的质量。
一、混凝土的主要性能及其影响因素
土建工程施工中用到的混凝土的基本性能指标包括混凝土的强度、和易性、耐久性等,本文将针对这三个性能进行分析。
(一)混凝土强度及其主要影响因素
混凝土的强度是混凝土的基本性能指标,也是混凝土硬化后的重要力学性能。混凝土的强度是指混凝土硬化后抵抗压、拉、弯、剪等应力的能力。混凝土按标准抗压强度(以边长为150mm的立方体为标准试件,在标准养护条件下养护28天,按照标准试验方法测得的具有95%保证率的立方体抗压强度)划分的强度等级,称为标号,分为C10、C15、C20、C25等。混凝土的抗拉强度仅为其抗压强度的1/13~1/8。提高混凝土抗拉、抗压强度的比值是混凝土改性的重要方面。
混凝土的强度主要取决于混凝土中水泥的矿物质和硬化物的孔隙率,因此影响混凝土强度的主要因素是混凝土中所用水泥的质量和水灰比。骨料与水泥砂浆的粘结性能对混凝土的强度也有一定的影响。组骨料中碎石由于比卵石表面粗造所以能够更好的与水泥砂浆粘结在一起,在混凝土水灰比和配合比相同的情况下,碎石骨料配成的混凝土要比卵石骨料配成的混凝土强度高。此外影响混凝土强度的因素还有搅拌不均匀、振捣效果差养护不利等。
(二)混凝土的和易性及其影响因素
混凝土的和易性主要是指混凝土拌合物易于施工操作,同时易于获得密度均匀、性能良好的混凝土的能力,和易性是混凝土的一项综合性指标。混凝土的和易性能够很好地体现新拌混凝土在运输的过程中不会出现粗集料下沉即离析,也不会发生泌水的现象,在对混凝土进行捣实的过程中,混凝土易于流动,能够充满模板的各个部分,形成质地均匀致密、稳定性强的混凝土结构的性质。混凝土的和易性是混凝土强度和耐久性的有力保证,是混凝土的重要性能指标。
混凝土中水泥浆把所有的集料都包括在内,不仅对集料起着胶结的作用,还要将集料之间的空隙进行填充,水泥浆还是维持混凝土流动性的主要因素,因此也是影响混凝土和易性的重要因素,水泥浆过多或者过少都会对混凝土的和易性造成影响。水灰比对水泥浆的粘稠度有重要的影响,当用水量不变时,如果混凝土的水灰比变小,水泥的量就会相应的变大,造成混凝土粘稠,拌合物的流动性随之减弱;反之水灰比变大,会造成水泥浆变稀,流动性增加,造成混凝土拌合物出现离析、流浆等现象,影响混凝土的强度。合适的水灰比能够保证混凝土的和易性,提高混凝土的强度。混凝土材料中砂率的比例也会影响混凝土的和易性,造成混凝土的强度出现问题。影响混凝土和易性的其他原因还包括混凝土所选的水泥胶结料的品种、石料的平面以及外加剂等。
(三)混凝土的耐久性及其影响因素
土建施工中使用的混凝土都具有较强的耐久性,主要是指混凝土施工完成后暴露在外部环境中抵抗物理、化学等破坏作用的能力。主要包括混凝土的抗冻性、抗渗性、和耐腐蚀性等方面。抗冻性,主要是指混凝土能够在水饱和的状态下经受多次的动融循环,并且能够保持其强度和外观不变的能力。混凝土的密度、孔隙构造和数量以及空隙的充水程度等对混凝土的抗冻性都有重要的影响。因此提高混凝土抗冻性的主要措施有:在混凝土加工过程中以硅酸盐水泥为主,在掺入煤粉、矿渣的时候把握好混凝土的水灰比,同时适当的增加保护膜的厚度。抗渗性,是指混凝土抵抗压力水渗透的能力,抗渗性是混凝土耐久性的最基本决定因素,对于维持混凝土的耐久能力至关重要。孔隙率和孔隙特征是影响混凝土抗渗性的主要原因,混凝土的孔隙率越低,连通孔越少,其抗渗性就越好。提高混凝土抗渗性的主要措施有降低混凝土的水灰比,掺入引气剂和优质的煤粉、选择合适的骨料级配、充分的振捣、及时的养护等。混凝土中的碱性氧化物会与骨料中的二氧化硅、碳酸盐等发生化学反应,与水结合后导致混凝土出现开裂,严重威胁混凝土的稳定。因此在混凝土的加工过程中使用非碱性的骨料,减少拌合水及水泥浆的量,合理的选择水泥的品种等,可以有效的提高混凝土的耐久性。
二、提高混凝土性能的有效措施
(一)严格控制原材料
在混凝土的原材料选择的过程中,根据土建工程的类型和质量要求进行原材料的选择,能够有效的提高混凝土的性能和质量。对于水泥,在选择的过程中根据用途选择符合要求的品种,如普通混凝土一般采用硅酸盐水泥、矿渣硅酸盐水泥、煤灰硅酸盐水泥和火山灰硅酸盐等。图书用途的混凝土还需对水泥进项检测。细骨料以砂为主,选择的过程中要检测砂中的含泥量、级配、质地和有害物质的含量等,如搅拌用砂应该选择细度模数在3.71.6之间,受力结构用砂中的含泥量不应超过3%,有害物质含量不应超过2%。粗骨料主要是石子,一般选择14cm的碎石,当用于受力结构时候大多采用卵石。混凝土中所用的水应该选择硫酸盐含量超过水重1%的水或者PH值小于4的酸性水。对于外添加剂应该首先做好外添加剂的质量检验,并对其性能进行检验,保证其符合要求,同时在添加的过程中要把握好使用的剂量,大力推广新型复合型的外添加剂,提高混凝土的质量和性能。
(二)配合比的控制
根据土建工程的建设质量要求以及混凝土的特点,选择好所有的原材料之后,对原材料进行取样检验,并交由相关的部门设置科学的配合比。监理工程师应该在对配合比和相关原材料的性能进行检验满足工程质量要求之后进行混凝土的配比搅拌,能够确保混凝土合理的配比,强化混凝土的各项性能,提高混凝土的质量。
(三)搅拌过程的质量控制
严格按照配合比单进行原材料的添加和水量的调节,对于外添加剂应该根据要求提前准备好,避免随意添加。同时在搅拌的过程中注意加料顺序和搅拌时间,做好对混凝土拌合物坍落度的检测,及时的观察混凝土是否出现离析现象,确保混凝土搅拌的过程中不会出现影响其性能的因素,保证混凝土的均匀、致密。
(四)浇筑过程的质量控制
混凝土的浇筑是保证混凝土性能的最后一步,浇筑工作开始前应该对浇筑方案进行研究,确保浇筑的高质量。根据构件的不同选择合适的振捣器,确保振捣均匀,浇筑的过程要保证分层浇筑、分层振捣,从而保证混凝土的强度以及耐久性,提高混凝土的性能和质量。
在土建工程施工中只有充分了解混凝土的各项性能及其影响因素,才能更好的做好混凝土质量的监督,保证混凝土的性能,提高混凝土的质量,从而保证工程的质量。
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