土木工程施工中的材料选择及质量控制策略

土木工程施工中的材料选择及质量控制策略

陈富明 

上海二十冶建设有限公司华南分公司  广西壮族自治区北海市  536000

摘要：土木工程施工是建筑领域的重要组成部分，涵盖了从基础设施建设到各类建筑结构的施工全过程。在这个过程中，材料的选择和质量控制是保障工程质量和安全的关键环节。材料作为工程的基础，其质量直接决定了工程的耐久性和使用寿命。因此，在土木工程施工中，必须高度重视材料的选择和质量控制。本文通过探讨土木工程施工中的材料选择原则和方法，以及质量控制策略，旨在为相关工作的开展起到参考作用。

关键词： 土木工程；材料选择；质量控制

1.土木工程施工材料选择及质量控制的重要性

土木工程施工材料选择和质量控制工作对于保障工程的安全性、经济性和可持续性具有重要的作用。选择符合工程需求的材料，不仅可以保障工程的质量，还可以降低工程的成本，减少工程建设造成的环境污染。同时，正确的质量控制策略可以有效降低工程质量问题的发生概率，避免出现工程事故和质量纠纷，提升工程的安全性和可靠性[1]。因此，土木工程施工材料选择和质量控制工作具有十分重要的作用，只有科学合理地进行材料选择，采取有效的质量控制策略，才能确保土木工程施工的顺利进行，为社会的可持续发展提供保障。

2.土木工程施工中的材料选择

2.1混凝土

土木工程施工单位对于混凝土材料有着较大的需求，在港口码头、隧道、水利工程、路面、建筑基础与构件施工中均需要应用混凝土。这种人工建材主要是将粉料、骨料、水泥以及各种掺合料按照科学比例进行调配。在对混凝土材料进行选择时，首先应重点关注其抗压强度，相关影响因素涵盖水泥与骨料的比例、水灰比、所用骨料类型以及水泥所属种类。考虑到被用于土木工程中的混凝土材料往往需要长期受到腐蚀物质、气候以及水的影响，因此应当确保其符合耐久性需求。为延长混凝土结构在土木工程中的使用年限，增强其耐久性，不少施工单位都会在工程中使用高性能混凝土[2]。在材料选择方面，需明确以下要点：(1)水泥。选用水泥时，需保障其和外加剂之间能够形成良好的适应性，硫酸盐、碱、C4AF与C3A含量较高的水泥存在坍落度损失较快的特点。制备高强混凝土时，应优先选择与运用525号的硅酸盐和普通水泥，若混凝土有抗压强度大于60Mpa的要求，可选取625号水泥。(2)减水剂。由于高性能混凝土需要按照低水灰比进行制备，因此其容易出现水泥浆流动性不足的问题。为了增强分散性，应添加高效型减水剂，从而改善流动性，减少用水量。具体可借助搅拌站进行一次添加。(3)掺合料。选择与运用矿渣、硅灰与粉煤灰等矿掺合料，可以强化混凝土的稳定性、粘聚性与和易性，减轻离析与泌水情况，使材料微结构得到改善。在骨料方面，则应选择小粒径型骨料，此类骨料强度良好，表面积较大，和水泥石材料的结合强度偏低，能够形成更大的结合力。当混凝土强度在60～至100MPa之间时，骨料粒径最大值应在20mm以下，其应有方正的形状，表面保持洁净，弹性模量与热膨胀系数和水泥石应保持一致[3]。

2.2钢筋材料

2.2.1钢筋

钢筋在土木工程中广泛应用，特别在预应力钢混结构中。热轧低碳钢圆盘条以其高塑性和易加工性，常用于中小型钢混结构的箍筋和受力钢筋。热轧带肋型钢筋凭借良好的可焊性、塑性和强度，适合作为预应力钢筋和受力钢筋。冷轧带肋型钢筋强度高，适用于普通钢混和中小预应力混凝土结构。预应力钢绞线和钢丝柔软且抗拉强度高，适用于大跨度、大荷载和曲线配筋需求的预应力钢混结构。

2.2.2型钢

土木工程中的钢结构构件多选用型钢。热轧型钢因适中的强度、良好的可焊性和塑性，成本适中，适用于大跨度钢结构。冷弯薄壁型钢适用于轻型钢结构。碳素结构钢常用于土木工程中，厚板多用于焊接和连接型钢，薄板可用于建筑围护结构。型钢板多用于土木建筑的装饰、墙板、楼板和屋面板，结合保温材料可制成复合墙板。

2.3其他材料

2.3.1复合材料

土木工程领域广泛采用FRP（纤维增强塑料）复合材料，如CFRP（碳纤维增强塑料）和GFRP（玻璃纤维增强塑料）。这些材料因其耐腐蚀、成型便捷、强度高、质量轻的特性而备受青睐。它们可以与钢材、混凝土等传统材料结合使用，用于工程结构的加固、优化和补强。例如，当土木工程中的柱、梁、板等构件出现裂缝时，CFRP材料能有效加固，防止裂缝扩大。GFRP则可作为钢材的替代品，降低工程成本，减少资源浪费[4]。

2.3.2绿色材料

随着环保意识的增强，土木工程在材料选择上也越来越注重绿色、低碳。绿色材料以其无放射性、无污染性、无毒的特性，成为土木工程领域的新宠。这些材料通常采用清洁型工艺生产，利用植物秸秆、城市及工业废弃物等作为原料，如废渣制成的砌块、砖，废沥青、废橡胶、废塑料等制成的道路工程材料、保温材料与防水材料。此外，代木材料因其低能耗、低成本和对人体危害小的特点，也成为绿色建材的重要发展方向。土木工程建设单位应优先选择这些绿色、环保的材料，以实现节能利废、减少环境污染的目标。

3.土木工程施工中的材料质量控制策略

3.1施工准备阶段

在土木工程施工的准备阶段，材料质量控制策略占据至关重要的地位。为确保项目的顺利进行，必须制定详尽的质量控制计划，明确质量目标和要求。在材料选择和采购过程中，需充分考虑材料的技术性能、质量标准和经济性，通过比较分析选定最适宜的材料，并与信誉良好的供应商建立长期合作关系。此外，进行充分的市场调研和实地勘察，以评估材料的适用性、可获得性和环保性。在材料进场前，进行质量评估，包括外观、尺寸、物理性能和化学性能的检查，并对关键材料进行抽样检测[5]。同时，根据材料特性和工程要求，制定针对性的质量控制措施，并引入先进技术进行质量检测和分析，以提高质量控制的准确性和可靠性。这些策略的实施将有效确保施工准备阶段材料的质量，为后续施工奠定坚实基础。

3.2现场使用阶段

在土木工程的现场施工阶段，材料质量控制策略的实施至关重要。首先，确保材料到达施工现场后接受严格的验收，包括数量、规格、型号与订单的一致性检查，以及外观完整性的评估。对于特殊储存条件的材料，还需检查其储存条件是否满足要求。其次，根据材料特性和使用要求，合理规划储存区域并采取必要的防护措施，确保材料在储存过程中不受损坏或变质。建立材料的台账和领用制度，保障材料使用的可追溯性。在施工过程中，严格遵守设计要求和施工规范，确保材料不被随意替换或变更，特别关注关键工序和隐蔽工程中的材料使用情况。同时，合理控制施工环境，确保材料性能稳定。此外，建立材料质量信息反馈机制，及时收集和处理施工过程中的材料质量问题，并与供应商沟通协商，制定整改措施并跟进整改进度。对于严重影响工程质量的材料问题，及时上报主管部门并采取相应法律手段。这些策略的有效实施将确保材料质量稳定，保障施工过程的顺利进行。

结束语：

综上，在材料选择环节，土木工程建设单位应当结合具体的工程建设目标与功能需求等情况，合理选择钢材、混凝土、复合材料等施工材料，同时将绿色环保建材纳入选择范围内。在材料管理环节中，建设单位应以采购阶段为起点，全面把控材料采购、运输、验收、保存等各个阶段的质量风险因素，确保材料效用的最大限度发挥。

参考文献：

[1]白燚林. 浅析绿色建筑材料在土木工程施工中的应用[J]. 居舍， 2023， (11): 39-42.

[2]莫刚. 探究土木工程管理施工过程质量控制措施[J]. 科技资讯， 2022， 20 (23): 33-35.

[3]吴昌. 土木工程材料在绿色建筑中的应用研究[J]. 中国住宅设施， 2022， (04): 124-126.

[4]付明琴， 王翔. 土木工程施工中的材料选择及质量控制措施探究[J]. 中国建筑装饰装修， 2021， (12): 138-139.

[5]邢建庭. 土木工程施工中的材料选择及质量控制措施[J]. 工程与建设， 2021， 35 (06): 1374-1375.