清水混凝土施工技术关键要点及应用探索

文摘 2025-01-22 07:01 河南

随着建筑技术的不断进步和市场需求的提升，对清水混凝土施工技术的要求也日益严苛。在这样的背景下，对清水混凝土施工技术进行深入研究和探索，不仅有助于提升施工质量率，还能推动建筑行业向更加智能化方向迈进。过去几十年来，学术界和工程实践者对清水混凝土施工技术进行了广泛的研究。

学者于士宸研究了混凝土配合比优化对施工质量与耐久性的影响，特别关注了水灰比、粉煤灰掺量等参数的优化配置。发现通过优化配合比可以显著提高混凝土的抗压强度和抗渗性，提升了工程的长期耐久性。为清水混凝土施工提供了实际可操作的配方优化方案，对于减少工程施工中的质量问题具有重要的指导意义。

学者李久会分析了新型混凝土添加剂对混凝土性能的改善效果及其机理。确定了添加剂能够显著提升混凝土的早期强度、抗裂性和耐久性，特别是在极端环境条件下表现优异。推动了清水混凝土技术的创新，为材料科学领域的进展和工程实践的应用提供了新的选择。

本文旨在通过对清水混凝土施工技术的深入分析和实验研究，探索新的施工方法和技术手段，以应对现有技术面临的挑战，并在此基础上进行创新。具体而言，本文将重点研究混凝土配合比优化在不同环境条件下的应用效果，探索新型添加剂对混凝土性能的影响，以及引入数字化施工技术提升施工效率。

1清水砼基础配比设计

1.1不同砂率

在清水砼原料基础配比设计中，砂率作为一项关键参数，其配比设计是否合理将直接影响砼原料性能。本研究设计了三组不同砂率（38%、40%、42%）的砼基础配合比（详见表1）。在设计砼基础配合比过程中，需要考虑以下几方面因素。

1.1.1强度与密实度

砂子作为砼核心骨料，增加砂率能够显著提升砼的强度表现。砂子表面粗糙，能够增强与其他组分的黏结性，进而强化砼原料承载能力。但是过高的砂率会造成砼原料内部孔隙率上升，导致砼原料密实度下降，对其耐久性及抗渗性能产生负面影响。因此，在确定砂率时，需要审慎权衡强度与密实度之间的关系。

1.1.2流动性与工作性

在砼原料制备过程中，提高砂率将使得砼原料的流动性降低，进而对砼浇筑与成型造成影响。针对该问题，施工人员在设计不同砂率的砼配合比时，需要仔细调整水灰比，通过添加减水剂、消泡剂等外加剂的方式，提升砼原料流动性，确保施工进程的顺利推进。

1.2单掺粉煤灰

在清水砼原料基础配比设计中，单掺粉煤灰作为一种常见的调整材料，对砼的性能会产生一定的影响。本研究设计了三组不同粉煤灰掺量（10%、15%、20%）的砼配合比，确定这三组粉煤灰参量过程中，研究人员主要考虑以下几种因素（详见表2）。

1.2.1强度与耐久性

粉煤灰作为一种矿物掺合料，以其高细度及富含硅酸盐、氧化铝等活性成分等优点，在清水砼制备中发挥着重要作用。适量掺入粉煤灰能够优化砼内部结构，显著提升其强度与耐久性，延缓砼原料的碱硅反应，降低渗透、渗水现象发生的概率。但如果掺入过量粉煤灰，将导致砼原料整体强度降低，影响砼结构整体性能。因此，在实际应用中，施工人员要根据工程具体要求以及砼原料性能需求，合理控制粉煤灰掺量。

1.2.2流动性

适量掺入粉煤灰能够提升砼原料的流动性，通过减少水灰比达到增强砼的坍落度的目的。如果粉煤灰的掺量超出规定范围，将导致砼原料流动性降低，增加施工难度。因此，在砼配制过程中，工作人员要严格控制粉煤灰的掺入量，以确保砼原料性能的稳定性。

1.2.3水化反应及早期强度

粉煤灰的细度及活性成分，对水泥水化反应具有促进作用，进而提升砼的早期强度。在适量掺入粉煤灰的情况下，加速砼的早期硬化过程，提升施工效率。如果粉煤灰掺量超出规定范围，则会干扰水泥的正常水化反应，导致砼的早期强度无法达到预期。

1.3清水砼基础配比实验

在本次研究中，工作人员针对已提出的清水砼原料配比方式进行了详尽的试块试验。在砂率的确定上，首先明确了砼原料的塌落度范围，即保持在(180±10)mm的区间内，以此为基础，研究人员进一步评估了S1、S2、S3三种配比方案的性能表现。随着砂率的逐步提升，研究人员观察到清水砼原料的总比表面积呈现出逐步上升的趋势。这一趋势意味着，在实际的施工过程中，施工人员可能需要增加水泥浆的用量，以确保试块能够得到充分的包裹与固定。随着水泥浆包裹层厚度逐渐变薄，新拌砼原料的流动性也随之减小。当清水砼砂率达到40%时，其容重相对较大，这种状态下拌和物内部更为密实，起到了提高砼试块强度的作用。此外，在砼构件制备过程中，需要适量引入一些气泡，气泡的含气量通常控制在2%～5%这一范围内。经过试验，上述三种配比方案中，砼原料含气量均符合标准。由此，研究人员得出结论，将清水砼原料砂率设定为40%时，砼原料配合比达到最优状态。

在确定单掺粉煤灰配合比方面，选取S2组别作为研究基准，设计三组粉煤灰含量，分别为F1（10%）、F2（15%）、F3（20%），对三组配合比进行试验。在初期，F1、F2、F3的抗压强度增长速度较慢，但随着时间推移，增长速度逐步加快。当粉煤灰掺量为20%时，砼原料的抗压强度在3d时达到最大值，而在28d时略低于15%掺量的抗压强度。具体数据显示，7d时的抗压强度达到了28d时抗压强度的75%。当粉煤灰掺量为15%时，28d时的抗压强度达到最大值，并且7d时的抗压强度与其他两组基本持平。研究人员得出的结论是，当清水砼中的粉煤灰掺量达到15%时，其力学性能达到最佳状态。此时，混凝土在早期和后期的抗压强度表现均较为优秀，符合工程应用的要求。

2清水砼模版体系设计

2.1常用清水砼模版体系

2.1.1全钢整体式大模板体系

此类模板体系由整体钢板组成，钢板厚度通常在8mm～12mm之间，该模板具有超高的强度。全钢整体式大模板体系适用于大面积、形状规则的砼结构施工。与其他类型模版相比，全钢整体式大模板的安装更加简便、高效，由于模板构件为一体化设计，因此减少了连接点、搭接处的数量，进而提升施工效率（如图1所示）。

此外，全钢整体式大模板以钢材作为原材料，具有较长的使用寿命，并可多次循环使用，有效节约成本，实现了资源的合理利用。

2.1.2全钢拼装式大模板体系

全钢拼装式大模板体系采用钢板作为原材料，加工过程中将一整张钢板切割为成若干小板，基于施工图纸，通过精密拼装技术最终组合成大面积模板。与全钢整体式大模版相比，这种设计赋予了模板更高的灵活性，能够根据实际施工需求进行灵活组合，适用于各种形状及尺寸的砼构件，例如常见的曲线墙体、梯形楼板等复杂结构，都可以使用全钢拼装式大模板体系。

2.1.3竹（木）胶合板体系

竹（木）胶合板体系将胶合板作为主要模板材料，该模版内部为多层木板结构，表面平整光滑。与上述两种模版相比，竹（木）胶合板具有重量轻、成本低、加工难度低等优势，适用于小型及特殊形状的砼结构施工项目中。相较于木胶合板，竹胶合板展现出更高的耐用性，同时更加环保，成为可持续发展的优选材料。需要注意的是，与钢材料模版相比，胶合板在的强度不高，只适用于一些规模较小的建筑项目，或者作为时性结构使用。

2.2清水砼模板施工要点

2.2.1模板试拼与除锈

在进行正式施工之前，施工人员需要对模板进行严格的试拼。模板拼接处的间隙控制在1mm以内，确保模板部件之间保持紧密连接状态。同时，对模板表面钢板进行除锈。施工人员使用砂轮机、喷砂机对钢板表面进行处理，清除锈蚀与污物。特别是对于焊缝处存在的锈蚀斑点，要使用角磨机、电动刨片等工具进行彻底清理，确保焊缝表面光滑平整。

2.2.2墩柱垂直度控制

在设置模板支撑系统之前，施工人员需要对墩柱的垂直度进行严格控制。其中，墩柱垂直度误差应控制在5mm/m以内。本次研究中引入墩柱垂直度误差的公式，用于确定墩柱在垂直度方面的误差是否满足要求。

公式（1）中，Δh代表墩柱的垂直度误差，L代表墩柱的高度，α代表墩柱每米高度允许的垂直度误差。具体实践中，将测量得到的相关参数带入公式（1），得到墩柱的垂直度误差具体参数，将计算得到的墩柱垂直度误差Δh与工程设计或规范要求的允许误差进行比较。如果Δh符合要求，则墩柱的垂直度在规定范围内，满足设计要求；如果Δh超出规定范围，施工人员通过调整支撑螺栓、使用液压千斤顶等方式对墩柱进行微调，直至墩柱的垂直度达到设计要求为止。

2.2.3防漏浆措施

为确保清水砼浇筑质量，施工人员对模板进行防漏浆处理，确保砼原料在浇筑过程中不会出现渗漏问题。模板的防渗性能应满足《砼结构工程施工质量验收规范》（GB50204-2015）中的相关标准，为达到这一目标，施工人员选择耐高压水的聚氨酯密封胶进行填缝处理，确保其抗渗性能符合要求。同时，在模板接缝处涂刷防水胶带，提高接缝密封性。具体计算公式为：

A=2πrh+2πr²⑵

公式（2）中，A代表需要涂覆防漏浆材料的表面积，r代表孔洞或墩柱的半径，h代表孔洞或墩柱的高度，孔洞或墩柱的形状可以近似看作圆柱体或圆锥体，因此可以利用圆柱体或圆锥体的表面积公式来计算涂覆面积。

在清水砼模板施工中，防漏浆材料通常需要涂覆在墩柱或孔洞表面。需要注意的是，针对墩柱、模板接触处、墩顶孔洞等特殊部位，应采用特殊防渗措施，提高模版整体防渗效果。

3清水砼施工技术应用要点

3.1清水砼生产过程控制要点

具体实践中，施工人员根据清水砼设计配合比及搅拌设备的性能特性，合理设定搅拌时间及搅拌速度。在开始搅拌作业之后，利用定时器，确保搅拌时间符合预设要求，以实现砼的均匀搅拌（详见表3）。

在温度控制方面，砼原料生产现场需要布置温湿度监测设备，监测生产环境温度、湿度变化情况。利用加湿器以及通风设备，维持生产环境温度稳定，确保砼成型以及养护环节能够顺利进行。

3.2清水砼浇筑过程控制要点

对于低流动性的砼原料，应适当减缓浇筑速度，以确保砼原料能够充分填充模板内部，有效排除其中的气泡，避免产生空洞或缺陷。而对于高流动性的砼原料，则可适度提升浇筑速度，通过这种方式提高施工效率。在实际开展浇筑作业过程中，施工人员密切关注砼的流动情况，并根据砼原料实际流动情况，灵活调整浇筑速度。一旦发现浇筑过程中出现不均匀现象或砼流动性出现明显下降，应立即采取相应措施，适度降低浇筑速度，以确保砼的均匀性达到设计要求（详见表4）。

4结论

本研究通过实验分析，验证了这些技术在不同环境条件下的有效性，并为工程实践提供了实用的指导。经过本次研究，研究人员得出相关结论：

⑴根据工程需求以及材料性能，应选择合适的砂率，保障清水砼的强度、密实性等参数符合标准。通过配比设计实验，确定不同砂率下砼的工作性能，从而为实际施工提供参考。此外，掺入不同比例的粉煤灰，观察其对砼流动性、早期强度、耐久性等性能的影响，以确定最佳掺量。

⑵在模板施工过程中，应注意模板的支撑，以确保施工过程中不发生位移或变形。同时，对于需要特殊形状的构件，如曲线墙体或异形柱，应设计相应的定制模板，保证施工质量。

⑶在砼生产过程中，需要严格控制原材料配比、搅拌时间等参数，确保砼的均匀性。在浇筑过程中，需要严格控制浇筑速，避免出现浇筑不均匀或砼坍塌的情况。及时调整浇筑速度，保证砼浇筑质量。（来源《广东建材》2024.09）

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