型钢混凝土组合结构在建筑工程中的应用

发表时间:2021/9/7   来源:《中国建设信息化》2021年9期   作者:李少辉
[导读] 近年来我国城市化和社会经济的发展迅速
        李少辉
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        摘要:近年来我国城市化和社会经济的发展迅速,城市内部的道路与桥梁等基础设施也在不断增多,人们在出行方式上的选择也越来越多,同时对出行的要求也逐渐增高,这也给建筑工程建设提出更为严格的标准和要求。在材料的选择中,型钢混凝土材料作为一种新型的复合建筑材料,受到现阶段的建筑企业地格外重视,型钢混凝土材料的优点主要包括耐用、承载力较强、抗腐蚀性较强,除此之外还有环保的功能,这对于建筑施工的质量有着十分重要的作用。本文首先对型钢混凝土施工技术进行概述,并深入研究型钢混凝土施工技术在建筑之中的应用,希望能对今后的建筑施工提供帮助。
        关键词:建筑工程;建筑施工;型钢;混凝土;技术应用;
         1 型钢混凝土施工的技术
        1.1 在材料上选择最为合适的型钢材料
        建筑的施工质量主要取决于施工的技术以及施工的材料,因此在型钢混凝土施工的过程中,对原材料的选择时,需要选择强度和基本材料差不多的材料进行施工,首先需要确定施工材料的拉伸性,对拉伸性的要求需要保证在480MPa,其中的型钢含量需要控制在0.46%到1.96%之间,在长度和宽度之间也有所限制,既不能过长也不能太短,需要根据施工场地的实际要求进行型钢材料的选择,另外在型钢材料进行搅拌之前需要先确定好需要的质量长度,保证能够很好地进行材料上的选择,选择质量性能最好的材料纤维,以此来保证型钢的分散性特点。
        1.2 严格对材料进行分配和分散装置
        型钢混凝土的分配比例需要经过严格的设计,其混合的比例应当严格遵循原先的设计方案进行混合,但也需要根据施工现场的具体状况进行分配试验,选择最为合适的分配比例。混凝土与型钢的均匀混合分配,在实际的施工之中有着重要的作用,也是需要严格遵循的施工环节。为了能够有效地保障型钢与混凝土在搅拌混合之前的均匀分散,在型钢进入分散器之前需要分类堆放。此外机械设备需要保持功率在0.75~1.0kW,分散率最好的时速为20~60kg/min。
        1.3 在搅拌的过程中需要对时间进行严格控制
        混凝土与型钢的搅拌时间要进行严格控制,在机械设备搅拌的过程中对混合的材料进行干燥的搅拌需要保持在1分钟以内,如果加入适当的固定剂或者减水剂的湿搅拌需要达到2分钟以上,以此来改善混合的材料,提升搅拌的质量,搅拌质量的提升对施工质量也有着明显的影响,因此在搅拌的过程之中需要严格的控制搅拌的时间,在搅拌的过程之中要逐渐减少水泥的使用剂量,从而使施工质量得到全面提升。
         2 型钢混凝土构件病害老化分析
        2.1 混凝土碳化
        混凝土碳化在气相、液相和固相中经过一个比较复杂的连续物理化学过程,型钢的混凝土碳化主要影响因素包括混凝土的用量、水灰比、密实度、空气中二氧化碳浓度和环境的相对温湿度等。一般情况下,二氧化碳的浓度越高,就会有越快的碳化速度,而大气湿度达到50%时,碳化的速度最快,无论湿度升高或者降低都会降低碳化速度。
        2.2 钢筋锈蚀
        通过对型钢混凝土构件的现场安全监测以及对型钢混凝土构件的耐久性研究发现,一般情况下出现锈蚀的钢筋都是纵向型钢筋,箍筋位置先出现锈蚀的情况。通常纵向钢筋的截面锈蚀的损失率在5%-10%左右,而且由于钢筋混凝土梁构件主要在主筋的外侧,因此箍筋和主筋相比,在截面损失上更加敏感,因此一般情况下箍筋的锈蚀要比纵向受力的钢筋锈蚀要严重。在箍筋出现锈蚀问题之后,一般都会出现整个钢筋截面积减小的情况,而且会导致强度、弹性模量、延性也明显下降,导致钢筋对型钢混凝土构件失去足够的约束能力,在保护层受到锈蚀之后也会出现明显的裂缝,如果锈蚀问题比较严重,还容易造成钢筋混凝土受弯的抗剪承载力明显降低。
        2.3 剥蚀
        剥蚀是从混凝土外观着眼,是对型钢混凝土结构的表面出现麻面、露石、起皮松软、剥落等老化病害的统称。剥蚀出现是因为冻融、冲磨气蚀、钢筋锈蚀、风化等因素所导致的表面结构破坏。


        3 型钢混凝土技术在建筑施工中的应用
        3.1 复合型型钢材料混凝土路面
        这样的施工技术简单来说就是在道路的施工之中,运用复合型型钢材料进行铺垫,一般在施工时需要两层或者三层进行铺垫,两层是在底层的普通混凝土道路上进行铺设,三层则是在上下两层的普通混凝土中进行铺设。由于施工的技巧过于复杂,要求相关的工作人员具有丰富的施工经验以及施工技术,确保在施工中该项技术的有效使用。另外复合型型钢混凝土路面的施工成本较高,一般会在经济发展水平高的城市中进行使用。
        3.2 强化钢筋混凝土桩
        桩顶或者桩尖的部分使用型钢混凝土可以在一定程度上加大桩的穿透性,这样的施工技术能够加强桩的强韧性,让桩能够有一定的抗冲击能力,还能够有效地减少冲击的频率。此外,这种做法也能够防止在打桩的过程中出现断裂或者破裂的现象,有效地提升桩尖进入土地中的深度,提高打桩的速度和效率。但是桥梁整体使用钢纤维混凝土进行施工需要浪费大量的成本,因此在实际的施工之中很少对桥梁进行整体的钢纤维钢混凝土进行施工,仅仅是对桩身采用钢纤维混凝土技术进行施工,以此来节约施工的成本。
        4 型钢混凝土结构的应用方法
        4.1 外包钢加固处理方法
        对外包钢的加固处理主要应用在型钢混凝土构件的四角,一般使用型钢进行加固,加固的方式包括干式外包钢加固和湿式外包钢加固,在一般情况下,干式外包钢加固中,原构件和型钢之间会使用专门的砂浆水泥进行填充,并不会有缝隙粘连存在,导致很难将结合面位置的剪应力和拉力充分传递。这就造成外包钢在应用的过程中只能单独受力,难以保证和原有构件有统一的工作状态。而使用湿式外包钢时,会使用环氧树脂化学灌浆的方式,确保构件和外包钢能够形成粘连,实现构件和外包钢能够协同受力。因此,干式外包钢的承载能力要明显比湿式外包钢低,但是由于干式外包钢拥有更加简单的施工工艺,所以在型钢病害老化处理工作中应用也比较普遍。
        4.2 粘钢加固法
        粘结施工的质量高低将会直接影响粘钢加固法应用效果的好坏,因此需要对混凝土构件的表面做好处理工作,加强在卸荷、配胶、涂覆胶黏剂粘贴加固和加压固化等工作。因此,在施工过程中,首先需要在粘钢加固的施工时,做好对表面的处理工作,比如要做好钢板贴合面的加固和结合面的处理工作,其次,对于一些存在破损的位置,应该先使用具有较高强强度的水泥进行修补,保证破损位置的强度水平,然后开始卸荷工作。混凝土构件在粘钢的卸荷工作主要是为了对钢板的压力进行充分控制,以及解决钢板的应变滞后问题。
         4.3 喷射混凝土加固法
        使用喷射混凝土时,一般都应用在薄壁大棚结构的里衬和钢结构的保护层上,能够对蜂窝、露筋等破损情况进行有效控制。在需要保护钢筋结构时,还可以使用钢纤维和混凝土喷射同时进行施工,保证加固效果。使用该方法时,初期使用钢纤维喷射混凝土加固,必须满足地质围岩条件和变形量韧度指标要求,控制喷射混凝土层的厚度在150mm以下。如果钢纤维上存在锈蚀或者油渍,就会影响钢纤维的水泥粘结程度,因此需要做好除锈工作,保证锈蚀和铁锈粉等小于钢纤维总量的1%。在使用该方法时,应该控制钢纤维的团结,以及确保钢纤维喷射混凝土分散搅拌。
          5 结束语
        型钢混凝土构件如果出现病害老化的情况,一定要及时采取措施,防止构件出现严重损坏,影响型钢的正常工作。所以,需要结合型钢的设计、病害的类型、老化原因做好分析工作,解决型钢混凝土构件的质量问题,结合现场的实际问题来采取针对性的加固技术,最大程度提升构件的耐久性和质量。
        参考文献
        [1]倪冲.基于型钢混凝土构件老化及加固技术分析[J].湖南水利水电,2015(1):71-73.
        [2]?张利青,秦景言,过杰,等.型钢混凝土构件病害老化分析及加固处理办法[J].中国水运(下半月),2015,15(6):324-325.
        [3]孔得兵,夏长城.基于型钢混凝土构件老化和加固技术剖析[J].江西建材,2016(2):122.
       
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