土木工程混凝土施工质量控制要素与技术研究
黄润辛
宁夏飞马建筑安装工程有限公司 751500
摘 要:本文深度剖析土木工程混凝土施工质量的控制要素与技术,阐明混凝土施工质量于土木工程中的关键意义,详细探讨原材料、配合比设计、施工工艺及人员管理等控制要素,深入研究搅拌、运输、浇筑、振捣、养护等施工技术,并结合实际案例分析技术应用成效与问题解决办法,同时探究常见质量问题及其预防处理手段。借助引用相关文献,为土木工程混凝土施工质量控制给予全面的理论与实践指引,切实保障工程质量与安全。
关键词:混凝土施工质量;养护;施工工艺
引 言
在土木工程领域,混凝土凭借其独特的性能优势,成为应用最为广泛的建筑材料之一。从高耸入云的摩天大楼到规模宏大的桥梁工程,从城市地下的轨道交通到乡村的基础设施建设,混凝土无处不在。其施工质量直接决定了工程的结构安全性、耐久性以及使用功能的实现。随着城市化进程的迅猛推进,土木工程在规模与复杂程度上不断攀升,对混凝土施工质量控制提出了更为严苛的要求。深入探究混凝土施工质量控制要素与技术,对保障土木工程质量、延长工程使用寿命、提升工程经济效益,具有不可估量的重要意义。
一、土木工程混凝土施工质量控制要素
(一)原材料质量
水泥作为混凝土的核心胶凝材料,如同建筑的“骨骼”,其质量优劣对混凝土性能起着决定性作用。不同品种、强度等级的水泥,在水化特性和凝结时间方面存在显著差异。例如,硅酸盐水泥以其早期强度增长迅速的特点,在冬季施工或对早期强度要求严苛的工程中备受青睐;而矿渣硅酸盐水泥因其水化热较低,成为大体积混凝土工程的理想选择。在实际应用中,必须严格检验水泥的细度、凝结时间、安定性和强度等关键指标,确保其完全符合国家标准以及工程设计的具体要求。
骨料在混凝土中扮演着“骨架” 的角色,对混凝土的性能影响深远。它主要包括粗骨料(如碎石、卵石)和细骨料(如砂)。骨料的粒径、级配、含泥量及泥块含量等因素,如同精密仪器的零部件,对混凝土的和易性、强度和耐久性有着显著影响。良好级配的骨料,能够使混凝土在较少水泥浆用量的情况下,依然达到良好的密实度和工作性。粗骨料的粒径需依据结构尺寸和施工条件进行合理选择,细骨料则宜选用中砂,同时,必须严格把控含泥量和泥块含量。
外加剂犹如混凝土的“神奇魔法师”,能够有效改善混凝土的性能。减水剂可在保持混凝土工作性的同时,显著减少用水量,进而提高强度和耐久性;缓凝剂能巧妙地延缓水泥水化速度,特别适用于高温环境下的混凝土施工或大体积混凝土浇筑;早强剂则能快速加快混凝土早期强度发展。然而,外加剂的品种和掺量犹如精准的配方,必须通过试验精心确定,过量使用可能导致混凝土性能的劣化。
常用的掺合料如粉煤灰、矿渣粉等,不仅能够替代部分水泥,降低成本,还能如同“润滑剂” 一般,改善混凝土的工作性、耐久性和抗裂性。粉煤灰可显著提高混凝土的流动性,减少泌水和离析现象;矿渣粉则能有力增强混凝土的后期强度。但与外加剂一样,掺合料的质量和掺量同样需要严格控制,以确保混凝土性能的稳定[1]。
(二)施工工艺
施工工艺贯穿混凝土从搅拌、运输、浇筑、振捣到养护的全过程,每个环节都如同紧密相连的链条,对混凝土质量产生至关重要的影响。搅拌过程中,需确保原材料充分混合,搅拌时间和搅拌方式应根据混凝土类型和搅拌机性能进行科学选择。运输过程则要如同守护珍贵物品一般,防止混凝土离析、坍落度损失和温度变化过大。浇筑时应分层分段有序进行,避免出现冷缝,保证混凝土的均匀性。振捣是使混凝土密实的关键步骤,需精心选择合适的振捣设备和振捣方法,确保混凝土内部孔隙被完全填满。养护则为混凝土提供适宜的温湿度条件,如同呵护幼苗成长,促进水泥水化反应,提高混凝土强度和耐久性。
二、土木工程混凝土施工技术
(一)搅拌技术
混凝土搅拌应依据混凝土类型和工程量,精准选择强制式搅拌机或自落式搅拌机。搅拌前,对原材料的准确计量至关重要,采用电子计量设备可大幅提高计量精度。搅拌时,应遵循科学的顺序,先投入骨料、水泥和掺合料,干拌均匀后再加入水和外加剂。搅拌时间需根据搅拌机类型和混凝土坍落度要求灵活确定,一般强制式搅拌机搅拌时间不少于60 秒。通过合理的搅拌顺序和搅拌时间,确保混凝土各组分均匀混合,如同精密调配的溶液,保证混凝土性能的一致性[2]。
(二)运输技术
混凝土运输需根据运输距离、施工进度以及混凝土性能要求,精心挑选合适的运输工具,如混凝土搅拌车、自卸汽车或泵送设备等。在运输过程中,搅拌车应保持慢速转动,如同平稳行驶的列车,防止混凝土离析。对于长距离运输或高温环境下运输,需采取保温、隔热或缓凝措施,减少坍落度损失。当混凝土出现离析时,应在浇筑前进行二次搅拌,但严禁任意加水。
(三)浇筑技术
混凝土浇筑前,要如同严谨的工程师一般,仔细检查模板、钢筋和预埋件的位置、尺寸和数量,确保符合设计要求,并彻底清理模板内的杂物和积水。浇筑时,应根据结构特点和施工缝设置要求,有条不紊地分层分段进行。对于大体积混凝土,可采用全面分层、分段分层或斜面分层浇筑方法,每层厚度不宜超过振捣设备的有效作用深度。在浇筑竖向结构混凝土时,如柱、墙等,应先在底部浇筑一层50 - 100mm 厚与混凝土成分相同的水泥砂浆,如同为建筑打下坚实的基础,防止底部出现蜂窝麻面[3]。
三、案例分析
(一)质量控制措施及效果
选用知名品牌的优质硅酸盐水泥,对每批次水泥进行严格的全项检验,确保各项指标均优于国家标准要求。粗骨料选用粒径5 - 25mm 连续级配且质地坚硬的碎石,含泥量严格控制在 0.5% 以内;细骨料选用细度模数适中的中砂,含泥量控制在 2% 以内。使用高性能减水剂和适量的优质粉煤灰,有效改善混凝土工作性和耐久性。通过严格的原材料控制,混凝土性能在整个施工过程中保持高度稳定。
根据工程设计的高强度、高耐久性要求以及原材料的优异性能,通过大量试验确定混凝土配合比。水灰比精确控制在0.42 左右,砂率为 37%,水泥用量为 380kg/m³,并掺加 18% 的粉煤灰替代部分水泥。经多次试配验证,该配合比不仅满足混凝土强度、工作性和耐久性要求,还在经济性方面表现出色。在施工过程中,严格按照配合比进行精准配料,确保混凝土质量始终如一[4]。
四、结论
土木工程混凝土施工质量控制是一项复杂而系统的工程,涉及原材料质量、配合比设计、施工工艺和人员管理等多个关键要素。通过合理选择原材料、优化配合比设计、严格控制施工工艺和加强人员管理,并熟练掌握混凝土搅拌、运输、浇筑、振捣和养护等施工技术,如同精心雕琢一件艺术品,可以有效提高混凝土施工质量,确保土木工程的结构安全和耐久性。在施工过程中,应保持敏锐的洞察力,及时发现和处理常见质量问题,不断总结经验教训,持续改进施工质量控制措施。同时,随着新材料、新技术的不断涌现,土木工程混凝土施工质量控制技术也将不断发展和完善,为推动土木工程行业迈向更高水平提供强有力的支撑。
参考文献:
[1]张瑞茂.高海拔地区隧道衬砌混凝土施工质量控制技术[J].中国水泥,2025,(01):120-122.
[2]毛硕.地下车站大体积混凝土质量控制与施工技术研究[J].工程技术研究,2024,9(24):163-165+184.
[3]毛硕.地下车站大体积混凝土质量控制与施工技术研究[J].工程技术研究,2024,9(24):163-165+184.
[4]江启兴.拼装式桥梁施工过程的质量控制研究[J].石河子科技,2024,(06):62-64.
[5]陆鹤洲,苏黎,邓彬凌,等.装配式叠合板与混凝土梁节点施工技术与质量控制研究[J].中国建筑装饰装修,2024,(23):153-155.