膨胀混凝土施工技术在建筑结构施工中的应用探究.pdf

262工程机械与维修CONSUMERS&CONSTRUCTION用户施工0 前言建筑结构施工项目是一类协同、系统的建设工程，其实施过程中对不同形式、种类的施工技术标准要求较高。作为当今建筑结构工程常见的施工材料，膨胀混凝土的应用优势越发凸显，其对工程建设质量起到了积极的改良效果，可有效提升建筑结构稳定和延长建筑使用年限。掺入膨胀剂的膨胀混凝土可有效提升结构内部应力及收缩特性，减少混凝土出现裂缝几率1。近年来，随着建筑结构建设相关过程评价控制方法及规范标准的逐步完善，膨胀混凝土的工程技术体系不断完善。但在实际应用中，膨胀混凝土技术依旧存在着一些问题，基于此，本文结合建筑结构施工实际，针对膨胀混凝土施工技术进行研究，以膨胀混凝土施工技术的实现原理及技术优势为切入点，详细论述了膨胀混凝土施工技术在建筑结构施工中的应用过程，提出了膨胀混凝土施工技术实际应用过程中控制要点。1 膨胀混凝土技术实现原理膨胀混凝土是一类由特定比例的水泥及膨胀剂，经搅拌形成的特殊的水泥类施工材料，其制备过程是在水泥搅拌时，掺入适当量的膨胀剂，让水泥与膨胀剂内化学成分经过一系列化学反应，使混凝土形成膨胀效果2。膨胀混凝土膨胀时，同钢筋等构件形成自应力，凝结时内部会形成收缩力，通过膨胀自应力与收缩力相互平衡作用，以达到降低混凝土凝结时因收缩拉力过大形成的裂缝效果，实现混凝土质量提高和使用周期延长。实际施工中，可按照工程实际要求，适当增减膨胀剂配比调节混凝土收缩性及弹性。根据膨胀混凝土制备构造和应用技术，可分成收缩后应力补偿和自应力两类。收缩后应力补偿膨胀混凝土由膨胀水泥和膨胀剂混合制备形成，能将受力强度约束在特定较小范围。自应力膨胀混凝土受特定应力作用，将膨胀剂同混凝土填料混和后，混凝土自身产生的应力可达到 28MPa。两类膨胀混凝土在防腐蚀性和防渗性方面均表现突出3。2 膨胀混凝土施工技术优势分析漏水、开裂等病害是建筑结构工程设计、施工过程常见的质量问题，应用膨胀混凝土技术，不仅可提升建筑结构整体防渗、抗裂特性，还有利于降低工程造价，因而被广泛应用到实际建筑结构项目中。具体主要体现出现以下优势：2.1 结构抗裂防渗效果好导致建筑结构裂缝的原因主要为结构应力超限、外界施工温度超标等。混凝土结构出现裂缝，会严重影响建筑结构强度。膨胀混凝土通过制备过程中搅拌膨胀作用，形成膨胀应力，从而有效抵消了混凝土原本的因凝结产生的内部收缩作用，使混凝土内部结构得到改良，进而提升了混凝土结构稳定性和防水性，避免了裂缝的产生。2.2 结构防震效果掺入的膨胀剂经与混凝土混合搅拌后形成化学反应，具有良好的连接性。经膨胀作用的混凝土，同相邻材料达到了良好的黏连效果，进而有效提高了建筑结构的防震性，使建筑结构的整体稳定性得到进一步提高4。2.3 结构使用年限长混凝土经收缩压作用实现应力补偿，可有效改良结构稳定性，延长构造物使用年限。掺入膨胀剂的膨胀混 膨胀混凝土施工技术在建筑结构施工中的应用探究刘光宇（中铁十九局国际建设分公司，北京101111）摘要：应用膨胀混凝土施工技术可有效提升建筑项目的防水、防裂、抗震及整体结构稳定性，其在施工工期和成本控制方面优势明显。结合建筑结构施工实践经验，围绕膨胀混凝土施工技术展开讨论。介绍膨胀混凝土的实现原理及施工技术优势，阐述膨胀混凝土施工技术实际应用过程的控制要点及注意事项，为相关技术人员提供参考。关键词：膨胀混凝土；建筑结构；膨胀带；补偿钢筋；二次抹面CM&M 2023.04263凝土内部会产生特定的预应力，可抵御附加的应力作用，使混凝土整体具备良好的补偿收缩效应。根据工程实际需要和环境特点，科学控制混凝土的初凝、终凝时长，准确把握混凝土保养过程的喷水量和时间点，可使混凝土具备良好的补偿收缩效应，从而达到提升整体施工质量、延长使用年限的目的。3 膨胀混凝土施工技术应用要点3.1 膨胀带构建膨胀带布置设计是膨胀带构建的关键，布置设计不合理会影响工程的实施效果。应在膨胀带两侧铺设钢丝网加以固定处理，以此保证膨胀混凝土的配比均衡稳定，避免不同材料混合导致膨胀带失稳。严格控制膨胀带膨胀混凝土配比及各种混和料掺量，膨胀带中间区域混凝土掺入 9%比例的膨胀剂，外端混凝土掺入 7%比例的膨胀剂，以科学改良膨胀带两端受力不均的现象，避免施工裂缝病害出现5。将标准的膨胀带宽度设置为 2m，以保证膨胀带操作连续性和后期稳定性。膨胀带浇筑施工时，应根据设计标准完成浇筑施工，根据作业区域合理选择差别化施工方式。3.2 装配加固补偿功能的钢筋为达到预想的膨胀带温控效果，应根据膨胀混凝土特点，实施必要的温度提升控制措施。通过配置绑扎加固补偿功能的钢筋，不仅可以实现混凝土施工温度调控，同时还可解决因材料均匀性差引起的混凝土开裂问题。要确保选取的补偿钢筋材料同混凝土结构钢筋材质相匹配，补偿钢筋直径应低于结构钢筋直径 1 至 2 个级别标准。装配加固补偿钢筋过程中，应控制加强带同补偿钢筋二者保持垂直，保证补偿钢筋插入混凝土的插深应超过 0.5m。如果在顶板位置装配补偿钢筋，应实施顶板同对应面钢筋共同绑扎操作。对于墙板后侧位置，采用同样手段完成对应面钢筋的共同绑扎。通过装配加固补偿功能的钢筋，可有效提升膨胀混凝土受力特性。通过补偿钢筋半径的调控，保证膨胀带的应力作用均匀，实现混凝土整体结构稳定效果提升。膨胀混凝土加固补偿钢筋如图 1 所示。3.3 膨胀混凝土浇筑及振捣3.3.1 浇筑在正式浇筑前，应保证浇筑模板及钢筋的清洁，避免留存杂物。正式浇筑过程中，应使用至少 2 台高频率振捣机械实施振捣。其中一台置于浇筑卸料口位置，其目的是对上端区域混凝土实施振捣操作；另一台应置于坡脚位置，以实现此区域混凝土的振捣密实。通过延长浇筑班组的交接时间，以保证混凝土浇筑连续性和振捣均匀性。3.3.2 振捣振捣操作过程中，为避免混凝土浇筑过程中产生堆积，应先开启出料口振捣器，待振捣混凝土形成流淌坡度态势后，开启坡脚位置振捣器进行整体振捣。实施振捣过程中，应严格控制振捣移动路线、振捣时长和振捣棒插深等。科学计算膨胀混凝土浇筑量，根据建筑结构工程规模，合理确定装运机械数量和运载速度等，避免浇筑振捣操作过程中产生冷施工缝情况。为提升混凝土结构的防水效果，应严格控制混凝土振捣密实度，避免因漏振、欠振及过振而影响振捣效果。将区域振捣时间控制在 2030s 为宜，以混凝土振捣作业面无翻浆、无气泡作为停止振捣标准。振捣操作，应遵循快速插入、缓慢拔出的原则，保证振捣位置的选择合理性。保持同模板、钢筋止水带及预埋件的操作距离，避免引起形变或位移，进而影响防水效果。膨胀混凝土振捣施工如图 2 所示。3.4 膨胀混凝土二次抹面和保养3.4.1 抹面膨胀混凝土浇筑完成，为避免混凝土出现开裂现象，应配合进行二次抹面操作6。建筑结构工程的膨胀混凝土二次抹面作业，通常由人工操作完成。应先完成混凝土抹压处理，直至表面出现渗浆后，对混凝土表面平整抹压处理，避免因表面结构破损形成返工。3.4.2 保养正常情况下，为达到理想的养护效果和建筑结构设计要求的使用期限，膨胀混凝土应实施超过 15 天的保养图1 膨胀混凝土加固补偿钢筋图2 膨胀混凝土振捣施工264工程机械与维修CONSUMERS&CONSTRUCTION用户施工周期。混凝土养护作业通常在混凝土初凝阶段实施，时间控制在浇筑作业后 912h 内。保养过程中，应利用塑料薄膜或施工布进行覆盖保养处理，避免膨胀混凝土遭受阳光暴晒。同时，通过定期喷水处理保证混凝土的湿度需求，以防止出现施工裂缝，保证混凝土保养质量。如混凝土发生表面龟裂，应利用粘贴钢板技术实施修补。粘贴钢板法修补如图 3 所示。3.5 膨胀混凝土接搓区域处理浇筑膨胀混凝土操作过程中，可根据建筑结构工程实际状况，选择接卸性浇筑方式或连续浇筑方式。如通过间歇浇筑方式，应确保间歇后的二次浇筑同起初浇筑间的衔接性。在浇筑接搓区，应设置膨胀混凝土的加强带两侧位置预留。在实施二次浇筑前，应保证接搓区位置的清洁。如存在杂物应及时清理干净，之后对接搓区实施凿毛湿润处理。在完成首次水泥砂浆涂刷后，进行混凝土浇筑填充。严格控制膨胀混凝土接搓区施工流程，避免因操作不当引起的接触面紧密性差，进而影响建筑结构的防水防渗效果。4 膨胀混凝土施工技术控制要点4.1 科学设计混凝土膨胀剂配比相较于常规类型的混凝土作业，膨胀混凝土施工技术应用标准存在差异，如依旧沿用常规混凝土操作规范，将难以达到建筑结构工程预期设计效果。应用实践证明，通过科学的混凝土膨胀剂配比，可有效改良混凝土整体特性，所以应在结合差异化作业条件等工程需求基础上，合理设计混凝土配比，规范施工操作作业标准，最大限度满足建筑工程所需。4.2 合理确定膨胀剂种类、剂量膨胀混凝土施工技术在建筑结构施工应用过程中，易发生过度膨胀等质量问题，如处理不及时，会影响建筑结构工程的整体质量和经济效益。为有效控制膨胀剂用量，避免出现膨胀过度等问题，应采取以下控制措施：根据实际建筑结构施工需求确定膨胀剂掺入量。实施膨胀混凝土配比试验时，可依据膨胀时长、膨胀比例、混凝土强度等参数完成。在满足建筑强度需求的前提下，确定膨胀剂的种类和剂量，同时膨胀剂占比应不低于设计规范要求最低比例。在无筋混凝土掺入膨胀剂混合后，为满足混凝土坍落度要求，需及时掺入缓凝剂。且混凝土浇筑模板拆装时间应做适当后延，如无筋混凝土难以达到设计的膨胀需求，应及时选择其他材料替换处理。如出现混凝土膨胀过度现象，需及时采取补救控制手段。4.3 严格监管膨胀混凝土操作工序建筑结构施工中，为保证工程质量和整体效益，应积极引进先进技术工法，强化精细化管理，严格监督膨胀混凝土技术操作工序，细化技术应用流程，明确各道工序质量控制要点，通过有序优化改良提升施工效率，保证工程实施工期。可通过严格控制原材料采购保管、科学计算配比，有效监管混凝土浇筑顺序、浇筑速度、浇筑温度，以及控制振捣时长、振捣移动路线等工序，提升作业质量和效率，降低出现质量问题的几率。5 结束语作为建筑结构施工中常见的施工技术，膨胀混凝土施工技术可有效改良常规混凝土抗震、防水、防裂及整体结构稳定性，可有效降低施工工期和施工成本。本文结合建筑结构施工实际，针对膨胀混凝土施工技术进行研究，以膨胀混凝土施工技术的实现原理及技术优势为切入点，详细论述了膨胀混凝土施工技术在建筑结构施工中的应用过程，提出了膨胀混凝土施工技术实际应用过程中的控制要点，以为相关建筑结构施工提供参考。参考文献1 何光明.膨胀混凝土施工技术研究 J.智能建筑与工程机械,2020(9):11-12.2 邹培林.膨胀混凝土施工技术在建筑结构施工中的应用的认识 J.绿色环保建材,2018,99(7):140+142.3 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.工程技术研究,2019,99(5):198199.4 张培华.膨胀混凝土施工技术在建筑结构施工中的应用 J.建 材发展导向(上),2022(2):105107.5 刘喜钦.膨胀混凝土施工技术在建筑结构施工中的应用分析J.江西建材,2017(18):90.6 任玉平，赵立志.微膨胀混凝土防裂技术在水工结构中的应用 J.现代商贸工业,2017,99(32):193194.图3 粘贴钢板法修补