混凝土房屋建筑施工期結構性能分析

目前，隨著我國經濟的飛速發展，我國的建筑工程建設的正處于發展高峰期，如果在生產過程中對砼質量不夠重視，將會帶來很大的代價。而混凝土生產供應是一個連續過程，但混凝土又是一種成品后不能馬上被后續檢驗工作完全證實是否合格而要立即澆筑使用的產品。在它的施工過程中常受不同方面因素影響，均會使生產出的混凝土質量產生變異。優質的商品混凝土須是工作性能好、強度合格、耐久性好混凝土。三者是一個有機的整體，相互影響、缺一不可。而在更多的時候，我們對水泥混凝土的印象，往往只記得有強度和配合比的要求，而對于強度、配合比以外的其它內在因素的了解，卻少之又少。但作為一名工程技術人員，為了能更好的管好工程，正確指導現場施工，對于水泥混凝土的認識，卻不能限于此，不能只知皮毛，而要潛心研究，對它的反應原理、影響因素等進行深入學習，只有這樣，才能準確地掌握它的特性，才能對混凝土結構的質量管理進行有效控制。下面，本人將結合自身實踐，針對水泥混凝土這一特定物質，從工作性能、強度、耐久性等方面對它展開深入探討，以供業內同行互相參考學習。

1 施工期間的結構性能分析

1.1 工作性

混凝土在施工期間的結構性能根據不同結構應滿足相應的坍落度、含氣量、泌水率和溫度的不同要求。普通混凝土的工作性是用坍落度來評價的，從流變學的觀點看，坍落度表征的是拌合物的屈服值，只反映其流動能力的大小，而反映不出流動的快慢，這需要用塑性粘度的大小來反映，若坍落度相同，粘度大的流動慢，施工時填充模型的速度就慢，粘度過大就會增大施工難度，粘度小，流動快，施工方便，但粘度過小易產生離析與泌水使均勻性變壞，因此要控制好粘度的大小，對普通混凝土，由于用水量大，水膠比大，振搗施工，粘度的影響并不突出，用坍落度一項指標就可以，但對混凝土來說，由于用水量少，水膠比低，摻有減水劑和礦物細摻料，使拌合物呈現出:坍落度大、粘度大、均勻性好(不離析、泌水少)的特點，而且多數是泵送施工，有的還是免振自流平施工，粘度的影響就十分突出，因此單靠坍落度一項指標就不夠了，這需要一項表征粘度大小的指標，目前國際上已提出了很多種測試工作性的新方法試圖解決這一問題，常用的有L形流動試驗，O形(或V形)漏斗試驗、充填性試驗、鋼筋通過性試驗、砂漿流變試驗等等。據反映，上述方法尚不理想，正在不斷改進完善之中。

目前國內一般的作法是:坍落度試驗

先按正規試驗方法，測出坍落度S與擴展度D兩個指標;再用倒置的坍落度筒，測定筒內拌合物自由下落的排空時間ts。這就是粘性指標。泵送混凝土坍落度S應在120～200mm范圍，ts是粘度指標，當ts=5～25s時，表示拌合物粘度良好，其擴展度D值宜>500mm，當ts<5s時說明粘度太小或>25s時粘度又太大，都表示粘度不好工作性差，需再作調整[2]。

混凝土拌合物的工作性比強度還重要，是混凝土澆筑質量的關鍵。對僅要求高流動性和高可泵性時，坍落度應大于180mm;要求免振時，坍落度應大于250mm。拌合物應體積穩定、不離析、不泌水。

1.2 強度

對現澆混凝土，24h標養試件抗壓強度≤12Mpa，目的是為了提高抗裂性，28d標養試件與28d同條件養護試件抗壓強度，均要求滿足設計要求，56d標養試件抗壓強度要求≥110%設計強度值，對預制構件(如軌枕，電桿，預應力梁等)，其28d標養與同條件養護的試件強度均應滿足設計要求，56d標養試件強度要求≥110%設計強度值[5]。

混凝土的強度一般都很高，而且早期強度也高，高強混凝土多數是混凝土，但混凝土不一定是高強的。由于用水量少，水膠比低，摻有礦物摻合料，在強度發展與檢查性試件的測試上，具有與普通混凝土不同的特點。試件強度與結構實際強度的差別按現行規范，結構物的強度都是以標養的試件強度來表征的，這對普通混凝土結構來講是合適的，但對混凝土來說就不合適了。因為結構物體積大，由于混凝土的水膠比小，用水量低，水泥用量多，內部水化熱很大，混凝土溫升就很高，一般都大大超過20℃，強度發展就很快，而試件體積小，標養溫度為20℃，混凝土溫升低，強度發展慢，所以標養強度大大低于結構物實際強度，因此標養的試件強度就不能代表結構物的實際強度，如果采取試件與結構物同條件現場養護，兩者強度相差也很大，因此有人提出試件按“溫度跟蹤養護”(同溫養護)，即在結構物內部布點測溫，按測定的溫度養護試件，并隨時調整養護溫度，使試件與結構物內部保持相同溫度。這樣處于同溫養護的試件強度才能代表結構物內部的真實強度。養護，以對實際結構中的混凝土強度作出明確評估。因此《高強混凝土結構設計與施工指南》指出，對于重要工程，應同時抽取多組標準立方體試件，分別進行標準養護、密封下同溫養護和密封下的標準溫度。

1.3 耐久性

混凝土6大耐久性指標是指混凝土的抗裂性、護筋性、耐蝕性、抗凍性、耐磨性、抗堿骨料反應性?；炷量沽研砸钥沽言嚰让娉霈F裂紋越晚、裂紋寬度越小為越好;混凝土保護層滿足設計的規定;混凝土的抗堿骨料反應性能應滿足設計的規定:骨料的堿硅酸反應砂漿棒膨脹率或堿碳酸鹽反應巖石柱膨脹率應小于0.10%，當骨料的堿硅酸反應砂漿棒膨脹率在0.10%～0.20%時，除了混凝土的堿含量小于3kg/m3外，還在混凝土中摻加具有明顯抑制效能的礦物摻和料和復合外加劑，并應證明抑制有效;抗凍性大于F200次;抗滲性大于P20[5]。

混凝土材料的耐久性對結構物的使用壽命、維護和安全具有重要的作用，歷來統計資料表明，結構物在使用過程中的失效、破壞、突發事故的發生，都是由于耐久性不夠引起的，而不是強度欠缺所致。就國內來說，據1995年國家統計的和建設部的統計，在60億m2的城鎮房屋中，就有半數需要進行修繕和加固，其中有30億m2，需亟待加固改造才能正常使用。另據2008年統計，在90億m2城鎮民用建筑中，有50億m2需要加固，其中15億m2急需修理加固。

1.4 環境因素對混凝土的影響

①炎熱干燥氣候收縮引起混凝土開裂;

②水泥水化不充分，混凝土強度降低;

③混凝土中微細孔中某些化合物結晶產生的結晶壓;

④水的滲透凍融交替引起從混凝土表面剝落開始的破壞;

⑤Cl-離子的滲透腐蝕鋼筋;

⑥硫酸鹽侵蝕造成混凝土膨脹、開裂、強度下降;

⑦化學侵蝕、軟水侵蝕、溶蝕;

⑧堿——集料反應;

⑨膠凝材料中CaO和MgO的水化生成物中過量的鈣礬石引起體積膨脹;

⑩大氣中CO2引起的鋼筋銹蝕;

2 結束語

混凝土在施工期間性能的好壞，既影響建筑物的安全，也影響建筑物的造價，影響混凝土施工期間的結構性能的因素很多，我們要綜合考慮。因此在施工中我們須對混凝土的施工結構性能有足夠的重視。