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摘要:随着社会经济的飞速发展,土木建筑施工越来越受到关注。混凝土作为在建筑施工中重要的原材料之一,其安全性和稳定性会直接影响建筑体的质量,在一些施工条件较为恶劣的环境下,需要有高强度的特种水泥来参与建筑,才能达到预期的建筑要求。混凝土可以通过不同原料配合比的控制来提高整体性能,有较强的应用价值。因此,本文将系统性地介绍海工混凝土和塔柱混凝土的概念和特点,并通过分析混凝土的配比设计要点讨论混凝土在塔柱施工中的应用。
关键词:海工混凝土;配合比设计;塔柱施工
影响建筑体质量的因素促进包括了施工技艺,原材料质量的优劣也很重要。对于土木建筑而言,混凝土是一种不可缺少的施工原料,对于一些施工条件较恶劣的环境,使用高性能的混凝土材料能够在延长建筑体寿命的同时降低施工过程中的技艺难度。在塔柱施工的过程中,高性能的海工混凝土就发挥了重要作用。在进行混凝土的配比工作时,要根据实际情况来选择,提高混凝土的致密性和承重能力,使其在较为复杂的工程环境中也能有较好的表现。
一、海工混凝土概述
海工混凝土也被称之为海洋混凝土,一般是指在海洋工程施工中用到的混凝土材料,如海洋桥梁工程等。由于海底环境复杂,存在许多难以预料的情况,因此,在修建海洋工程项目时,对其稳定性与安全性提出了更高的要求。海水中存在许多金属离子和氯离子,再加上海风的风蚀作用,混凝土和钢筋作为建筑体的主体结构很容易和海水形成原电池而产生化学腐蚀,严重时会引起建筑体的坍塌。同时,混凝土中有一定的孔隙,尽管一般直径低于20纳米的孔隙被认为属于无害的[1]。但是在海底的复杂环境中,任何微小的隐患都可能影响工程整体的质量。海工混凝土是一种高性能的混凝土,有时也被称为特种混凝土。这种混凝土的致密性很高,能够有效对抗海水的腐蚀作用,提高桥梁体的稳定性。
二、海工混凝土配合比设计要点
(一)提高混凝土的致密性
为了研制强度系数更高的海工混凝土,必须提高混凝土的致密性,使海洋中的氯离子、镁离子等无法进入混凝土的空隙中。首先,在对混凝土进行配比时,可以有意识地加入一些粉煤灰材料,在不影响混凝土本身的强度要求下,粉煤灰微粒的直径较小,将混凝土中细小的空隙填满,可以起到很好的填补作用。其次,在进行混凝土配比时,可以添加专用的添加剂来提高混凝土的致密性。添加剂材料可以在混凝土中引入少量的独立微孔,利用这种独立微孔打断了原本较大的孔隙,能够在一定程度上提高混凝土的致密性。这两种提高海工混凝土致密性的原理相反,在应用的过程中要根据实际情况来进行选择[2]。另外,还有一种较为传统的办法,可以通过更改各个原料的配比,延长搅拌时间来提高混凝土的均匀性,使混凝土能有更好的均匀性,搭建更加稳固的混凝土骨架结构,从力学和分子的角度来提高海工混凝土的稳固性。最后,在对混凝土的配比原料进行选择时,要注意使用符合国家安全标准的原材料,按照施工方案的要求,在施工之前对混凝土的收缩性、受热变化等方面进行试验,使其能够充分满足现场在建筑体不同区域的强度要求。
(二)提高混凝土的抗冻能力
海洋工程的一部分建筑体深入海平面以下,平均气温低于地面以上,因此,对海工混凝土的抗冻能力要求也更高,对施工企业提出了新的挑战。首先,在进行混凝土配比时,可以添加一部分的碎石,这样在加水混合的过程中可以明显降低混凝土遇水生热的现象,同时还可以降低施工企业的生产成本,使混凝土在运输过程中更加便捷,这也是目前生产企业较为常用的一种方式。其次,还可以采取使用添加剂的办法,常见的添加剂也被称为减水剂,主要是可以提高混凝土的性能,减少混凝土因为温度变化而产生的收缩情况,保证混凝土的质量。但是减水剂的用量和实际的温度条件有关,要求在施工之前进行必要的配比试验,通过反复搅拌使减水剂和混凝土有充分的融合[3]。减水剂添加合适,混凝土的流动性强,同时还能具备低水胶比,是一种较优质的抗冻原料,施工性能也会有明显提高。
三、塔柱混凝土在施工中的应用
(一)塔柱混凝土配比的技术要求
在对塔柱混凝土进行配比时,主要关注的是承重能力、坍落度及可能造成的损失,为了提高其力学性能,可以通过优化原料之间的配比来实现。一般海洋工程中的桥梁塔柱高度超过百米,对混凝土的坍落度要求较高,根据实验数据分析,混凝土的凝胶材料混合度超过500kg/m3时会开始影响混凝土的质量,混凝土实际建筑强度等级要保持比设计强度高出5%时才能有效保证混凝土的承重能力[4]。在对混凝土的原材料进行配比融合时,其升温要控制在55摄氏度以内,否则混凝土会有开裂的隐患。在使用塔柱用混凝土进行施工时,要特别关注,塔柱的柱体同时受到了海水和淡水的双重侵蚀,要通过降低氯离子在塔柱混凝土中的扩散系数来提高混凝土的稳定性,一般各个原材料中含氯离子的量不能超过总量的0.06%。
(二)塔柱混凝土的施工应用
塔柱混凝土在桥梁施工中有较强的应用价值,也会直接影响桥梁的稳定性和使用寿命。首先,在浇筑混凝土的时候,要保证传输的泵系统能够将混凝土泵送至较高的位置,管道直径能够符合施工要求。如果混凝土的流动性较差,在同样泵送400米高度的情况下,塔柱混凝土泵送所需要消耗的电力资源远低于普通混凝土。塔柱的高度很高,在施工时需要分次进行,一个塔柱是施工时长约在230-270小时之间,使用塔柱混凝土,能够缩短每一次混凝土的泵送时长,为施工节约时间成本。其次,在配比塔柱混凝土的过程中,因为使用了添加剂且延长搅拌时间,塔柱混凝土中各个原材料的融合度更高,在完成施工时,柱体的表面更加紧密光滑,不容易出现气泡和裂缝,在提高塔柱建筑质量的同时,提高了塔柱外观的美观程度。
四、结束语
总之,在新时代的背景下,人们越来越关注土木建筑施工的环保性和有效性,通过提高混凝土的质量能够较好地实现这一点。在对海工混凝土进行配比时,要关注對原材料的选择,通过反复实验的方式寻找致密性能最佳的材料配比方案。配比中的掺和剂、减水剂等都会影响混凝土的强度,而混凝土的强度会影响建筑体的质量和寿命。抓好混凝土的质量关就是对建筑施工的高度负责,同时也能够保护好施工人员的生命安全,推动建筑行业的进一步发展。
参考文献:
[1]谢荣元.高强度性能混凝土配合比设计和实验[J].福建建筑,2019(12):23-25.
[2]黄演忠,郑伍海,李树惠.金塘大桥高性能海工混凝土配合比设计及应用[J].应用研究,2018(03):29-31.
[3]方万春.高性能混凝土配合比设计细究[J].工程施工,2017(03):88-89.
[4]崔兰芝.高性能海工混凝土配合比设计及在塔柱施工中的应用[J].公路,2017(06):233-236.
(作者单位:中铁十一局集团第一工程有限公司)
关键词:海工混凝土;配合比设计;塔柱施工
影响建筑体质量的因素促进包括了施工技艺,原材料质量的优劣也很重要。对于土木建筑而言,混凝土是一种不可缺少的施工原料,对于一些施工条件较恶劣的环境,使用高性能的混凝土材料能够在延长建筑体寿命的同时降低施工过程中的技艺难度。在塔柱施工的过程中,高性能的海工混凝土就发挥了重要作用。在进行混凝土的配比工作时,要根据实际情况来选择,提高混凝土的致密性和承重能力,使其在较为复杂的工程环境中也能有较好的表现。
一、海工混凝土概述
海工混凝土也被称之为海洋混凝土,一般是指在海洋工程施工中用到的混凝土材料,如海洋桥梁工程等。由于海底环境复杂,存在许多难以预料的情况,因此,在修建海洋工程项目时,对其稳定性与安全性提出了更高的要求。海水中存在许多金属离子和氯离子,再加上海风的风蚀作用,混凝土和钢筋作为建筑体的主体结构很容易和海水形成原电池而产生化学腐蚀,严重时会引起建筑体的坍塌。同时,混凝土中有一定的孔隙,尽管一般直径低于20纳米的孔隙被认为属于无害的[1]。但是在海底的复杂环境中,任何微小的隐患都可能影响工程整体的质量。海工混凝土是一种高性能的混凝土,有时也被称为特种混凝土。这种混凝土的致密性很高,能够有效对抗海水的腐蚀作用,提高桥梁体的稳定性。
二、海工混凝土配合比设计要点
(一)提高混凝土的致密性
为了研制强度系数更高的海工混凝土,必须提高混凝土的致密性,使海洋中的氯离子、镁离子等无法进入混凝土的空隙中。首先,在对混凝土进行配比时,可以有意识地加入一些粉煤灰材料,在不影响混凝土本身的强度要求下,粉煤灰微粒的直径较小,将混凝土中细小的空隙填满,可以起到很好的填补作用。其次,在进行混凝土配比时,可以添加专用的添加剂来提高混凝土的致密性。添加剂材料可以在混凝土中引入少量的独立微孔,利用这种独立微孔打断了原本较大的孔隙,能够在一定程度上提高混凝土的致密性。这两种提高海工混凝土致密性的原理相反,在应用的过程中要根据实际情况来进行选择[2]。另外,还有一种较为传统的办法,可以通过更改各个原料的配比,延长搅拌时间来提高混凝土的均匀性,使混凝土能有更好的均匀性,搭建更加稳固的混凝土骨架结构,从力学和分子的角度来提高海工混凝土的稳固性。最后,在对混凝土的配比原料进行选择时,要注意使用符合国家安全标准的原材料,按照施工方案的要求,在施工之前对混凝土的收缩性、受热变化等方面进行试验,使其能够充分满足现场在建筑体不同区域的强度要求。
(二)提高混凝土的抗冻能力
海洋工程的一部分建筑体深入海平面以下,平均气温低于地面以上,因此,对海工混凝土的抗冻能力要求也更高,对施工企业提出了新的挑战。首先,在进行混凝土配比时,可以添加一部分的碎石,这样在加水混合的过程中可以明显降低混凝土遇水生热的现象,同时还可以降低施工企业的生产成本,使混凝土在运输过程中更加便捷,这也是目前生产企业较为常用的一种方式。其次,还可以采取使用添加剂的办法,常见的添加剂也被称为减水剂,主要是可以提高混凝土的性能,减少混凝土因为温度变化而产生的收缩情况,保证混凝土的质量。但是减水剂的用量和实际的温度条件有关,要求在施工之前进行必要的配比试验,通过反复搅拌使减水剂和混凝土有充分的融合[3]。减水剂添加合适,混凝土的流动性强,同时还能具备低水胶比,是一种较优质的抗冻原料,施工性能也会有明显提高。
三、塔柱混凝土在施工中的应用
(一)塔柱混凝土配比的技术要求
在对塔柱混凝土进行配比时,主要关注的是承重能力、坍落度及可能造成的损失,为了提高其力学性能,可以通过优化原料之间的配比来实现。一般海洋工程中的桥梁塔柱高度超过百米,对混凝土的坍落度要求较高,根据实验数据分析,混凝土的凝胶材料混合度超过500kg/m3时会开始影响混凝土的质量,混凝土实际建筑强度等级要保持比设计强度高出5%时才能有效保证混凝土的承重能力[4]。在对混凝土的原材料进行配比融合时,其升温要控制在55摄氏度以内,否则混凝土会有开裂的隐患。在使用塔柱用混凝土进行施工时,要特别关注,塔柱的柱体同时受到了海水和淡水的双重侵蚀,要通过降低氯离子在塔柱混凝土中的扩散系数来提高混凝土的稳定性,一般各个原材料中含氯离子的量不能超过总量的0.06%。
(二)塔柱混凝土的施工应用
塔柱混凝土在桥梁施工中有较强的应用价值,也会直接影响桥梁的稳定性和使用寿命。首先,在浇筑混凝土的时候,要保证传输的泵系统能够将混凝土泵送至较高的位置,管道直径能够符合施工要求。如果混凝土的流动性较差,在同样泵送400米高度的情况下,塔柱混凝土泵送所需要消耗的电力资源远低于普通混凝土。塔柱的高度很高,在施工时需要分次进行,一个塔柱是施工时长约在230-270小时之间,使用塔柱混凝土,能够缩短每一次混凝土的泵送时长,为施工节约时间成本。其次,在配比塔柱混凝土的过程中,因为使用了添加剂且延长搅拌时间,塔柱混凝土中各个原材料的融合度更高,在完成施工时,柱体的表面更加紧密光滑,不容易出现气泡和裂缝,在提高塔柱建筑质量的同时,提高了塔柱外观的美观程度。
四、结束语
总之,在新时代的背景下,人们越来越关注土木建筑施工的环保性和有效性,通过提高混凝土的质量能够较好地实现这一点。在对海工混凝土进行配比时,要关注對原材料的选择,通过反复实验的方式寻找致密性能最佳的材料配比方案。配比中的掺和剂、减水剂等都会影响混凝土的强度,而混凝土的强度会影响建筑体的质量和寿命。抓好混凝土的质量关就是对建筑施工的高度负责,同时也能够保护好施工人员的生命安全,推动建筑行业的进一步发展。
参考文献:
[1]谢荣元.高强度性能混凝土配合比设计和实验[J].福建建筑,2019(12):23-25.
[2]黄演忠,郑伍海,李树惠.金塘大桥高性能海工混凝土配合比设计及应用[J].应用研究,2018(03):29-31.
[3]方万春.高性能混凝土配合比设计细究[J].工程施工,2017(03):88-89.
[4]崔兰芝.高性能海工混凝土配合比设计及在塔柱施工中的应用[J].公路,2017(06):233-236.
(作者单位:中铁十一局集团第一工程有限公司)