土木工程施工中混凝土硬化影响因素及对策研究

【摘 要】土木工程施工中混凝土硬化及持久性状况对于土木工程的质量和结构稳定性有着至关重要的影响，也是土木工程设计和施工中所重点关注和解决的问题。本文分析和研究了影响土木工程施工混凝土硬化和持久性的因素并给予了详细的分析，从冻融破坏、碱集料反应和化学侵蚀三个方面给与了阐述，最后提出了加强和改善土木工程设计和施工中影响混凝土硬化和持久性的上述几个因素的解决对策和方案。

【关键词】土木工程；施工；混凝土硬化；影响因素；对策

1 混凝土硬化质量及耐久性的基本内涵及其对于土木工程施工的作用意义和要求概述

混凝土施工是土木工程设计和施工中的基本环节，也是影响工程质量的关键因素，混凝土硬化质量及耐久性是指混凝土的结构、抗力性等基本属性可以在其使用的环境下在工程质量所允许的时间内能够克服其本身因素和外部作用力因素而保持某种合乎工程要求的功能和效用的能力。据相关混凝土工程的抽样调查研究显示，混凝土硬化质量及耐久性对于工程质量本身的重要性系数达到了0.63，由此可见混凝土硬化及持久性的好坏成了土木工程设计和施工中的关键问题。

混凝土硬化质量及耐久性对于土木工程施工的重要意义作用客观上要求在土木工程施工中需要就影响混凝土浇灌及其硬化和性能持久发挥的因素做好细分识别和建立相应的防范机制问题，具体来说包括对于混凝土工程的物力破坏、化学破坏和机械破坏等三种类型以及每一种类型下的破坏发生机理及其特点。相关土木工程混凝土工程的抽样调查显示，由上述三种类型所引起的混凝土工程问题占其全部原因的64.8%以上。

2 目前我国土木工程施工中混凝土硬化质量的基本状况、存在问题及其原因分析

随着土木工程设计和施工中由于混凝土工程的问题而对整个土木工程整体的影响和作用日益突出，使得目前对于混凝土施工及其质量控制检测和工程验收中的相关标准和方案有了较大的改进和优化。据不完全统计，2007-2010年期间土木工程设计和施工中由于混凝土硬化和混凝土工程的持久性问题而导致的工程质量不合格率和未通过验收的比率平均每年减低了近7.5%，另外土木工程施工企业和单位对于混凝土施工、控制、管理和验收的工作加强了重视，期间实现了资金资源年均4.3%的增长幅度。

但依然由于各种主客观方面的原因，使得对于混凝土施工中和持久性问题上对于以下几个问题的疏忽和缺乏深刻解读，从而产生了一系列问题，下面进行综合详细的分析。

第一，土木工程施工中混凝土硬化和持久性中由于缺乏对于冰融环境给混凝土结构产生的破坏和各种内向压力的作用机制的了解和具体分析，使得混凝土工程多出现表皮脱落和结构异动的工程质量问题。混凝土的抗冻性能与混凝土内部的孔结构和气泡含量多少密切相关。孔越少越小，破坏作用越小，封闭气泡越多，抗冻性越好。影响混凝土抗冻性的因素，除了孔结构和含气量外，还包括:混凝土的饱和度，水灰比，混凝土的龄期，集料的孔隙率及其间的含水率等。

第二，土木工程施工中混凝土硬化和持久性中由于缺乏对于混凝土工程中经常出现的碱集料反应发生条件和相应机制的洞察，使得这一来自混凝土工程内部的破坏力很难在初期被有效的检测出来，也难以做好前期的预防工作。混凝土的碱-集料反应，是指混凝土中的碱与集料中活性组分发生的化学反应，引起混凝土的膨胀，开裂，甚至破坏。混凝土碱集料反应需具备三个条件，即有相当数量的碱、相应的活性集料和水分，反应通常有三种类型即碱硅酸反应、碱碳酸盐反应和慢膨胀型碱硅酸盐反应。

第三，土木工程施工中混凝土硬化和持久性中由于缺乏对于侵蚀性因素给混凝土体和钢筋体影响作用和机制的了解，使得在各种侵蚀性因素的作用下混凝土和钢筋体的性能和强度受到了严重影响，从而使得工程质量的生命周期大大缩短。当混凝土结构处在有侵蚀性介质作用的环境时，会引起水泥石发生一系列化学、物理与物化变化，而逐步受到侵蚀，严重的使水泥石强度降低，以至破坏；钢筋的锈蚀，其一表现为钢筋在外部介质作用下发生电化反应，逐步生成氢氧化铁等即铁锈，其体积比原金属增大2-4倍，造成混凝土顺筋裂缝，从而成为腐蚀介质渗入钢筋的通道，加快结构的损坏。

3 土木工程施工中混凝土硬化影响因素解决方案的建议和对策

根据混凝土硬化质量及持久性基本内涵及其对于土木工程施工的作用意义和要求的概述，在分析了目前土木工程施工中混凝土项目施工的基本现状、存在问题及其原因的基础上，参考相关混凝土设计施工的相关理论和研究成果，就本文所分析的影响和制约混凝土工程施工的因素提出如下的建议和对策提出和改善土木工程施工中混凝土的硬化和持久性能。

第一，土木工程施工中提高混凝土硬化质量和持久性能中应该注重水泥类原材料的选择问题。水泥类材料的强度和工程性能，是通过水泥砂浆的凝结，硬化形成的，水泥石一旦受损，混凝土的耐久性就被破坏，因此水泥的选择需注意水泥品种的具体性能，选择碱含量小，水化热低，干缩性小，耐热性，抗水性，抗腐蚀性，抗冻性能好的水泥，并结合具体情况进行选择。水泥强度并非是决定混凝土强度和性能的唯一标准，如用较低标号水泥同样可以配制高标号混凝土。

第二，土木工程施工中提高混凝土硬化质量和持久性能中应该注重集料和掺合集料的碱活性问题，同时做好级配问题。大量研究表明了掺粉煤灰，矿渣，硅粉等混合材能有效改善混凝土的性能，改善混凝土内孔结构，填充内部空隙，提高密实度，高掺量混凝土还能抑制碱集料反应，因而掺混合材混凝土，是提高混凝土耐久性的有效措施。即近年来发展的高性能混凝土。

第三，土木工程施工中提高混凝土硬化质量和持久性能中应该注重混凝土的拌制工艺，尽量采用诸如二次搅拌法、裹砂法和裹砂石法等方法的集成应用。一般来说可以提高混凝土拌合料的和易性，保水性，提高混凝土强度，减少用水量；大体积混凝土的浇筑振捣应控制混凝土的温度裂缝，收缩裂缝，施工裂缝，建立混凝土的浇筑振捣制度，提高混凝土密实度和抗渗性，重视混凝土振捣后的表面工序，并加强养护，以减少混凝土裂缝。混凝土的施工过程对控制构件外观裂缝，施工裂缝至关重要，应加强施工质量管理，特殊季节施工的混凝土结构，尚应采取特殊措施。

另外，混凝土土木工程使用阶段的检查和维护工作对于保证和提高其使用质量和生命周期来说也是不可缺少的重要环节。由于维修费用不到位，造成工程安全隐患，并在以后需支出更多的大修费用。因此定期的检查和维护是非常必要的，这对混凝土结构的适用性和耐久性是非常重要的。尤其是结构的损坏有可能会导致公众安全的建筑物、桥梁和隧道等工程，有必要制定定期检测与评估的法规，确保这些工程在使用期内能正常的使用。

4 总结

土木工程施工中混凝土硬化和持久性受到多种因素影响和制约，本文主要就土木工程实践中对混凝土硬化和持久性产生关键且现实中还很难解决的几个关键性问题和技术因素进行了分析，最后通过原材料的选择、集料和掺合集料的选取、混凝土配比的设计以及结构性混凝土的拌制方法等几个方面提出了解决文中所提及的影响混凝土工程质量和耐久性的方法和策略。

参考文献

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