膨胀混凝土施工技术在建筑结构施工中的应用何宇论文_何宇

膨胀混凝土施工技术在建筑结构施工中的应用何宇论文_何宇

摘要:微膨胀混凝土是指在普通的混凝土中添加一定的膨胀剂,使混凝土在水化期间能够依靠膨胀剂的作用而发生一定的膨胀,从而弥补了混凝土的收缩,达到防治混凝土裂缝、提高混凝土性能的目的。

关键词:膨胀混凝土;施工技术;建筑结构;施工应用

引言

混凝土泛碱本质上是盐溶液通过混凝土内部连通的孔隙到达混凝土表面,遇到蒸发作用的表面盐析现象,这种物理的盐结晶作用也可以发生在混凝土近表面的孔隙中,并在孔隙内部产生巨大的结晶压。随着我国经济的发展,建筑业也到了很大的发展,许多新兴技术被用到了该领域中,对提高施工水平具有重要的意义。随着建筑工程的不断进行,也出现了一些新的问题,如建筑的混凝土容易出现开裂、建筑物漏水等问题。膨胀混凝土具有膨胀的效果,能在一定程度上缓解或抵消由于建筑混凝土收缩产生的压应力,降低建筑漏水和混凝土开裂的问题,因此,膨胀混凝土被用于建筑结构中,并且取得了一定的效果。但是,膨胀混凝土的作用效果受到一些因素的影响,有些工作人员没有因地制宜的选择合适的膨胀混凝土,导致其作用效果不理想。

1混凝土技术发展现状

混凝土材料收缩变形是引起钢筋混凝土早期开裂的主要因素。在抗裂性评估及设计基础上,优选抗裂材料和技术,是控制混凝土裂缝的有效技术途径。在混凝土材料抗裂性评估及设计方面,控制约束条件下收缩变形产生的拉应力不超过混凝土材料的抗拉强度,是控制裂缝的基本准则。与实验室单一因素、标准条件不同,实际工程结构混凝土的开裂受材料、环境变化和内部及外部约束的综合作用,混凝土的体积变形是其内部水化及温、湿度状态变化的反映。在混凝土裂缝控制技术方面,可以从材料、施工等多方面采取措施。尤其是在施工工艺控制方面,已经进行了大量深入而系统的研究,并且开发了有效的技术途径,譬如分仓、分层浇筑,在结构内部预埋冷却水管通过冷却水循环降温,或采取加冰,冷水喷淋等措施降低原材料温度来控制入模温度等。这些方法在工程中已较为成熟的应用,对于温度收缩体现出较好的抑制效果,但尚不能完全解决现代混凝土的早期开裂难题。导致现代混凝土早期收缩开裂风险增加的主要因素之一是其自身原材料和配合比的改变,并由此而带来的早期水化放热速率明显增加,自收缩更为突出,以及早期收缩显著增大等。开发功能材料,从材料自身性能改善的角度抑制各种收缩变形也是解决现代混凝土收缩开裂的有效途径。混凝土的收缩主要是由于内部孔隙负压增加,内部温度变化形成内外部温度差。混凝土收缩大体可分为以下几个阶段:凝结前的塑性收缩、硬化过程中的自收缩和温降收缩,以及长期暴露于环境中的干燥收缩。在塑性阶段,水分蒸发抑制材料,在混凝土表面自组装形成单分子膜,可有效减少塑性收缩50%,同时基本不会对塑性阶段混凝土脆弱的表面造成负面影响。在硬化阶段,由于实际结构处于一定的散热条件之中,利用多羟基材料的缓释效应,在不改变放热总量条件下,可降低加速期水化速率50%以上,为降低混凝土的温升,进而降低温降收缩提供了新的技术思路;高吸水树脂(SAP)内养护技术是抑制自收缩的最有效技术途径之一,也是研究的前沿和热点,而实现SAP水分吸收和释放过程可控,并降低其对混凝土流动性和力学性能的负面影响,则是亟需解决的技术难题。实际工程中,膨胀材料也是降低自收缩和温降收缩的常用措施,但膨胀材料的膨胀历程和混凝土收缩及温度历程不匹配问题较为突出。采用不同活性膨胀源多元复合,则是解决上述问题的有效途径。在干燥收缩抑制方面,常用的措施包括降低用水量、降低孔溶液的表面张力等。通过共聚物分子构效设计,实现混凝土低用水和低表面张力协同统一,是抑制干燥收缩合理、可行的技术途径。实际工程中,通过抗裂材料或技术的优选,可实现混凝土不同阶段多种收缩的定向、高效抑制。

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2膨胀混凝土施工技术要点

第一,科学设置膨胀带,这一技术要点对于建筑结构施工是挺关键的,在这个过程中需要设置固定铁丝网在膨胀带两则。在实际施工过程中,工作人员需要掌握膨胀带稳定情况,明确膨胀带与混凝土强度之间的关系,保证工程质量和施工工期。第二,设置补偿钢筋,这一技术要点需要注意补偿钢筋与加强带之间保持垂直状态,保障其牢固性,才能从整体上提高受力性能力,同时,还要加强对加强带温度的控制,绑扎牢固钢筋,减少混凝土裂缝出现,保证施工质量。第三,搅拌运输膨胀混凝土,这一环节有助于提高混凝土的使用效果,避免混凝土使用过程中出现堆积和结块的问题。混凝土搅拌一般使用振捣棒进行搅拌,振捣棒的搅拌范围和搅拌深度都是影响混凝土搅拌效果的关键因素,因此,要对振捣过程进行一定的限制。第四,加强膨胀混凝土的养护,这一环节对于避免建筑墙面出现龟裂,提升混凝土的施工质量,延长建筑的使用年限具有重要的作用。膨胀混凝土的养护工作一般在浇筑结果后10h内进行,维持半个月左右,主要步骤是对混凝土进行抹面。在具体的膨胀混凝土施工过程中,一定要做好膨胀混凝土养护工作,应结合实际情况,针对不同的建筑部位,采用不同的养护方法。

3膨胀混凝土施工技术在建筑结构施工中的应用

3.1留缝技术

由于受各种各样施工因素的影响,导致其浇筑施工工作无法持续进行,一旦在对混凝土进行浇筑的过程中,暂停了一段时期,将会大大降低混凝土凝结的效果,因此,相关施工人员要采用切实可行的措施,以有效地提高施工缝预留位置设置的科学性。其具体的措施手段是相关施工人员严格根据施工设计方案的标准和要求[3],对施工缝的具体位置进行有效的设置并进行明确标注。通常情况下,施工缝的位置要设置在混凝土剪力较弱的位置,如图2所示。

3.2多功能混凝土

改变传统混凝土的组成或添加特殊功能型组分,利用传统或特殊工艺可以制备出具有特殊功能(譬如:超疏水、透水、自修复、自催化等)的混凝土是未来发展方向。超疏水改性混凝土在提升混凝土抗冻性、抗离子侵蚀性能以及自清洁方面效果突出,已探明固体表面疏水性能取决于微观结构和表面自由能,目前已制备出低表面能、可形成微纳米结构并与混凝土紧密连接的超疏水材料,未来将聚焦在提高超疏水材料的粘结强度、耐久性和环境适应性。透水混凝土因其多孔隙特征能够过滤净化、存蓄滞留雨水,是我国“海绵城市”建设过程的重要材料之一,目前已探明胶材用量、水胶比、增强剂、骨料粒径与压碎值等对透水混凝土粘聚性、工作性、透水性能及强度的影响,未来将聚焦在透水混凝土的可预拌化,以节约资源、能源、提升建设效率和施工质量。自修复混凝土在普通混凝土拌合时添加特定矿物掺合料、含有胶黏剂的微胶囊或微生物等组分,在混凝土开裂部位进行自感知、自修复,最终提高混凝土的安全性和耐久性,下一步工作将集中探讨微胶囊尺寸大小、掺量优化的理论依据以及微生物的适应性问题。自催化混凝土利用光催化反应,缓解城市气候环境污染带来的生存问题或改善高速公路及城市道路对自然环境的污染,未来将聚焦于提高光催化剂在水泥基材料中利用率、光催化效果与耐久性方面。

结语

总之,在膨胀混凝土施工过程中,要按照规范执行相关操作,对施工的每一个环节进行严格把控,才能保证膨胀混凝土效果最大化的发挥出来,保证施工质量。

参考文献

[1]吴耀飞.膨胀混凝土施工技术在建筑结构施工中的应用研究[J].工程技术与应用.2019(5):46-47.

[2]李迎风.建筑结构施工中的膨胀混凝土施工技术[J].技术与市场.2017,9(24):178+180

论文作者:何宇

论文发表刊物:《建筑实践》2019年38卷24期

论文发表时间:2020/4/26

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