高強(qiáng)混凝土在建筑施工中的應(yīng)用<一>

【摘要】在經(jīng)濟(jì)飛速發(fā)展的今天，高樓大廈拔地而起，建筑行業(yè)也迎來了它的鼎盛時(shí)期。在這些建筑物的建設(shè)過程中，對(duì)其質(zhì)量影響的因素是多方面的?，F(xiàn)本文就高強(qiáng)混凝土在建筑施工中的應(yīng)用涉及的一些問題進(jìn)行進(jìn)一步的探討。

【關(guān)鍵詞】高強(qiáng)混凝土；特性；缺陷；配制

引言

在現(xiàn)如今的建筑行業(yè)中，高強(qiáng)度混凝土已被廣泛采用，它在建筑工程過程中也彰顯出可觀的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益?？茖W(xué)合理的高強(qiáng)度混凝土技術(shù)的應(yīng)用具有重要的研究?jī)r(jià)值。下面分析高強(qiáng)度混凝土的應(yīng)用和混凝土施工質(zhì)量控制的一些措施，并就建設(shè)中容易出現(xiàn)的質(zhì)量問題進(jìn)行研究。

一、基本概念

高強(qiáng)度混凝土：一般把強(qiáng)度等級(jí)為C60及其以上的混凝土稱為高強(qiáng)混凝土，C100強(qiáng)度等級(jí)以上的混凝土稱為超高強(qiáng)混凝土。它是用水泥、砂、石原材料外加減水劑或同時(shí)外加粉煤灰、F礦粉、礦渣、硅粉等混合料，經(jīng)常規(guī)工藝生產(chǎn)而獲得高強(qiáng)的混凝土。

二、主要特性

高強(qiáng)混凝土作為一種新的建筑材料，以其抗壓強(qiáng)度高、抗變形能力強(qiáng)、密度大、孔隙率低的優(yōu)越性，在高層建筑結(jié)構(gòu)、大跨度橋梁結(jié)構(gòu)以及某些特種結(jié)構(gòu)中得到廣泛的應(yīng)用。高強(qiáng)混凝土最大的特點(diǎn)是抗壓強(qiáng)度高，一般為普通強(qiáng)度混疑土的4～6倍，故可減小構(gòu)件的截面，因此最適宜用于高層建筑。試驗(yàn)表明，在一定的軸壓比和合適的配箍率情況下，高強(qiáng)混凝土框架柱具有較好的抗震性能。而且柱截面尺寸減小，減輕自重，避免短柱，對(duì)結(jié)構(gòu)抗震也有利，而且提高了經(jīng)濟(jì)效益。高強(qiáng)混凝土材料為預(yù)應(yīng)力技術(shù)提供了有利條件，可采用高強(qiáng)度鋼材和人為控制應(yīng)力，從而大大地提高了受彎構(gòu)件的抗彎剛度和抗裂度。此外，利用高強(qiáng)混凝土密度大的特點(diǎn)，可用作建造承受沖擊和爆炸荷載的建筑物，如原子能反應(yīng)堆基礎(chǔ)等。利用高強(qiáng)混凝土抗?jié)B性能強(qiáng)和抗腐蝕性能強(qiáng)的特點(diǎn)，建造具有高抗?jié)B和高抗腐要求的工業(yè)用水池等。

三、主要缺陷

在現(xiàn)場(chǎng)施工過程中，高強(qiáng)度混凝土容易出現(xiàn)一些質(zhì)量缺陷：如裂縫。裂縫可以分為兩個(gè)階段：第一階段是硬化前的塑性階段，第二階段是硬化后的使用階段。其產(chǎn)生的原因主要是混凝土收縮，而影響混凝土收縮的主要因素是水耗和水泥用量。耗水量較高、水泥用量越多，混凝土的收縮就越大，裂縫就越大。另外還有其他因素：如水泥和混凝土的混合比、外加劑、摻合料的品種、施工技術(shù)的選擇等等。裂縫常見類型如下：

（一）塑性收縮裂縫

塑性收縮開裂是指新拌混凝土澆注后尚在塑性狀態(tài)發(fā)生的收縮。特點(diǎn)是當(dāng)表面水分向外蒸發(fā)時(shí)引起局部產(chǎn)生應(yīng)力，因此當(dāng)蒸發(fā)速率大于泌水速率時(shí)，會(huì)發(fā)生局部的塑性手收縮開裂。裂縫分布不規(guī)則；長(zhǎng)度、寬度、深度表現(xiàn)不一，呈龜裂狀。影響塑性收縮裂縫形成的主要因素是施工過程時(shí)的氣候條件：天氣干燥、多風(fēng)，炎熱等?；炷翝仓蟛桓采w很快就會(huì)開裂。

（二）溫差裂縫

混凝土內(nèi)部和外部的溫差過大會(huì)產(chǎn)生裂縫。溫差裂縫產(chǎn)生的主要原因是水泥水化熱引起的混凝土內(nèi)部和混凝土表面的溫差過大，特別是大體積混凝土更易發(fā)生此類裂縫。在水泥水化熱過程中會(huì)釋放出一定量的熱量，高強(qiáng)度混凝土結(jié)構(gòu)部分較厚，表面系數(shù)比較小，所以水泥熱量聚集在結(jié)構(gòu)內(nèi)部不容易散失。混凝土內(nèi)部的熱膨脹變形，引起外部混凝土收縮、拉伸，再加上混凝土的拉伸強(qiáng)度小，混凝土內(nèi)部的拉伸應(yīng)力超過混凝土的抗拉強(qiáng)度，裂縫出現(xiàn)。

（三）安全性裂縫

安全性裂縫表現(xiàn)為龜裂，主要是因?yàn)樗喟踩圆缓细穸稹?/p>

四、施工注意事項(xiàng)

配制高強(qiáng)混凝土：①要精選水泥、骨料等各項(xiàng)原材料；②必須要摻用高效減水劑，以降低用水量和水灰比；③要摻用優(yōu)質(zhì)的礦物摻合料，以改善水泥石和界面區(qū)的微結(jié)構(gòu)，提高致密性和膠結(jié)強(qiáng)度；④要仔細(xì)選擇配合比，確定合理的砂率和水灰比，以降低水泥用量并提高}昆凝土的強(qiáng)度；⑤要嚴(yán)格控制施工質(zhì)量，做好早期養(yǎng)護(hù)。只有綜合采取以上技術(shù)措施，才可能實(shí)施高強(qiáng)}昆凝土的有效配制。

（一）原料配制

1、水泥。水泥的礦物成分和標(biāo)號(hào)高低，對(duì)混凝土的強(qiáng)度有直接影響。高強(qiáng)度混凝土一般都采用高標(biāo)弓的普通硅酸鹽水泥，規(guī)范規(guī)定水泥用量不應(yīng)大于550kg/m3，水泥和礦物摻合料的總量不應(yīng)超過600kg/m3。最佳水泥用量隨外加劑的分散減水效應(yīng)不同而變化。

2、骨料的選擇。高強(qiáng)混凝土宜選用粒徑大于5mm的碎石或碎卵石。從巖石品種上要求，以花崗巖、長(zhǎng)石、玄武巖等最好，其次為片麻巖、石英巖、石灰?guī)r等。巖石的強(qiáng)度是以極限抗壓強(qiáng)度和壓碎值表示（卵石只測(cè)定壓碎值），巖石的抗壓強(qiáng)度與混凝土的強(qiáng)度之比不應(yīng)低于1.5，壓碎值指標(biāo)應(yīng)在10%～15%以下。

3、高效減水劑。由于高強(qiáng)混凝土必須采取高水泥用量和低水灰比，必然導(dǎo)致}昆凝土黏性大、流變性差。摻入高效減水劑后，對(duì)水泥具有強(qiáng)烈的分散和潤(rùn)滑作用，可以大幅度降低用水量，使得最大限度地降低水灰比成為可能。所以，高效減水劑自然成為高強(qiáng)混凝土的必要組分之一。

4、優(yōu)質(zhì)礦物摻合料。粉煤灰、磨細(xì)礦渣、硅粉、沸石粉等礦物摻合料，能改善混凝土的和易性，增加拌禾口物的黏聚性。由于黏聚性改變，截?cái)嗔怂诌w移通道，可減少泌水和離析。泌水和離析是造成混凝土顯微結(jié)構(gòu)缺陷的主要原因，尤其是水泥石一骨料界面區(qū)結(jié)構(gòu)。因此，在高強(qiáng)混凝土中摻入礦物摻合料，不僅是為了節(jié)約水泥，主要還是為了改善混凝土的微結(jié)構(gòu)和陛能。

（二）高強(qiáng)度混凝土的早期養(yǎng)護(hù)和控制

根據(jù)高強(qiáng)混凝土水泥用量高、水化塊的特點(diǎn)，在施工中應(yīng)采取以下措施：

1、采取分步投料拌和。即先將水泥、摻合料、砂和水昆合40s左右，再投入石子和減水劑攪拌。這樣可以充分發(fā)揮減水劑的作用，保持良好的澆筑性，并能提高強(qiáng)度。在炎熱條件下，各種材料盡可能保持低溫度。

2、采用攪拌運(yùn)輸車運(yùn)輸。從攪拌至澆筑完畢，可根據(jù)氣溫高低限時(shí)完成。

3、采用高頻振搗。即使采用流態(tài)混凝土也應(yīng)該進(jìn)行振搗，以提高密實(shí)性。

4、加強(qiáng)早期養(yǎng)護(hù)。由于水化迅速，早期即應(yīng)灑水養(yǎng)護(hù)，保證水化不缺水，以免影響強(qiáng)度發(fā)展。

5、盡量降低坍落度。在條件許可的條件下，盡量少加水，采用小坍落度，仍不失為提高強(qiáng)度的重要措施。

（三）高強(qiáng)度混凝土運(yùn)輸

高強(qiáng)度混凝土要求施工速度，并且要求攪拌、運(yùn)輸、澆筑幾個(gè)步驟協(xié)調(diào)有序，任何一項(xiàng)延遲，就會(huì)對(duì)施工建設(shè)工程質(zhì)量造成嚴(yán)重影響。高強(qiáng)度混凝土的混合盡可能靠近鑄造現(xiàn)場(chǎng)，盡量縮短混凝土運(yùn)輸時(shí)間，并合理安排澆筑順序。緊緊地安排施工組織計(jì)劃，各步驟有序緊張進(jìn)行，在一小時(shí)內(nèi)完成全過程。

結(jié)束語

總而言之，世界范圍內(nèi)越來越多地采用施加預(yù)應(yīng)力的高強(qiáng)混凝土結(jié)構(gòu)，應(yīng)用于大跨度房屋和橋梁中。可見高強(qiáng)度混凝土的應(yīng)用在建筑行業(yè)是一個(gè)重要的進(jìn)步，它所帶來的經(jīng)濟(jì)效益是顯而易見的。為了實(shí)現(xiàn)項(xiàng)目建設(shè)需要，高強(qiáng)度混凝土的使用需加強(qiáng)技術(shù)管理，以確保其強(qiáng)度。并且要使高強(qiáng)混凝土得到更大的發(fā)展，有必要進(jìn)一步研究高強(qiáng)度混凝土泵送過程，這必將成為其未來發(fā)展的趨勢(shì)。

參考文獻(xiàn)

[1]丁大鈞.高性能混凝土及其在工程中的應(yīng)用[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2007.