對于高層建筑中高強(qiáng)混凝土施工質(zhì)量探討

【摘 要】結(jié)合具體工程實(shí)例，分析了高強(qiáng)混凝土施工質(zhì)量問題，提出了具體的高強(qiáng)混凝土質(zhì)量控制措施，以從根本上消除質(zhì)量隱患，推廣高強(qiáng)混凝土在工程中的應(yīng)用。

【關(guān)鍵詞】高強(qiáng)混凝土；施工；質(zhì)量；裂縫

高層建筑工程越來越多， 而作為高層建筑廣泛使用的高強(qiáng)混凝土施工技術(shù)也備受關(guān)注。當(dāng)前， 對于高強(qiáng)鋼筋混凝土的定義各國尚未統(tǒng)一， 我國一般把強(qiáng)度等級為C60 及以上的混凝土稱為高強(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、礦粉、礦渣、硅粉等混合料， 經(jīng)常規(guī)工藝生產(chǎn)而獲得的高強(qiáng)混凝土。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。雖然我國對高強(qiáng)混凝土施工已頒布有具體的技術(shù)規(guī)范， 但許多高強(qiáng)混凝土施工實(shí)踐表明， 高強(qiáng)混凝土仍然容易出現(xiàn)一些質(zhì)量通病， 如高強(qiáng)混凝土裂縫等。為此， 如何實(shí)施高強(qiáng)混凝土施工質(zhì)量控制就成為了大家共同關(guān)注的技術(shù)問題。本文結(jié)合高層住宅樓剪力墻工程項(xiàng)目， 就如何實(shí)施高強(qiáng)混凝土施工的質(zhì)量控制進(jìn)行探討。

1、工程概況

本工程系長沙新城新世界高層住宅樓基礎(chǔ)項(xiàng)目，該住宅樓工程地下2 層，地上18 層， 本次高強(qiáng)混凝土施工為±1 層剪力墻，剪力墻高約3 m，總長度為96 m， 混凝土強(qiáng)度等級為C60 級， 抗?jié)B等級為S8， 混凝土總量為1200 m3。

2、高強(qiáng)混凝土施工質(zhì)量問題綜述

1）收縮裂縫。混凝土收縮的主要影響因素是混凝土中的用水量和水泥用量， 用水量和水泥用量越高， 混凝土的收縮就越大。選用水泥的品種不同， 收縮的量也不同。此外還有混凝土配合比、外加劑和摻合料的品種以及施工工藝等， 都會(huì)產(chǎn)生收縮裂縫。

2）溫差裂縫?；炷羶?nèi)外部溫差過大會(huì)產(chǎn)生裂縫， 由于水泥在水化過程中要釋放出一定的熱量， 而高強(qiáng)混凝土結(jié)構(gòu)斷面較厚， 表面系數(shù)相對較小， 所以水泥發(fā)生的熱量聚集在結(jié)構(gòu)內(nèi)部不易散失。這樣混凝土內(nèi)部的水化熱無法及時(shí)散發(fā)出去， 以至于越積越高， 使內(nèi)外溫差增大。單位時(shí)間混凝土釋放的水泥水化熱與混凝土單位體積中水泥用量和水泥品種有關(guān)， 并隨混凝土的齡期而增長。由于混凝土結(jié)構(gòu)表面可以自然散熱， 實(shí)際上內(nèi)部的最高溫度多數(shù)發(fā)生在澆筑后的最初3 d～ 5 d。

3）安定性裂縫。安定性裂縫表現(xiàn)為龜裂， 主要因水泥安定性不合格而引起。正常情況下不會(huì)出現(xiàn)此種現(xiàn)象。

3 質(zhì)量控制技術(shù)措施

1、覣材料選擇與配比。

由于高強(qiáng)混凝土溫度升高的主要原因是水泥產(chǎn)生的水化熱，因而，對高強(qiáng)混凝土原材料水泥應(yīng)該選用低水化熱和凝結(jié)時(shí)間較長的水泥，以減少水泥所產(chǎn)生的水化熱。同時(shí)，為了減小混凝土的粘度和減少坍落度損失，應(yīng)盡量降低配合比中水泥用量，最好選用52.5或以上等級的普通硅酸鹽水泥和復(fù)合硅酸鹽水泥，本工程選用了郴州金磊牌52.5普通硅酸鹽水泥。在施工過程中，為減少水泥水化熱，降低混凝土的溫升值，在滿足設(shè)計(jì)和混凝土可泵性的前提下，還應(yīng)適當(dāng)減少水泥用量，將水泥用量控制在450 kg/m3。嚴(yán)格控制骨料級配和含泥量， 選用10 mm～20 mm 連續(xù)級配碎石， 細(xì)度模數(shù)2.80～ 3.00的中砂（通過0.315 mm 篩孔的砂不少于15%，砂率控制在40%～45%）。砂、石含泥量控制在1%以內(nèi)，并且不能混有有機(jī)質(zhì)等雜物。同時(shí)，根據(jù)設(shè)計(jì)強(qiáng)度及泵送混凝土坍落度的要求， 經(jīng)試配優(yōu)選， 確定混凝土配合比如下：采用52.5R水泥時(shí)為水：水泥：礦粉：砂：碎石：減水劑= 0.27：1：0.25：1.77：2.58：0.022。

2）混凝土的運(yùn)輸。

由于混凝土在拌制完成后至澆筑現(xiàn)場的運(yùn)輸方式、距離， 特別是在長距離運(yùn)輸時(shí)， 將對混凝土澆筑產(chǎn)生直接影響， 為保證澆筑連續(xù)性， 以滿足工程需要， 應(yīng)盡量縮短混凝土的運(yùn)輸時(shí)間， 要求及時(shí)卸料， 并合理安排澆筑順序。

3）混凝土入模溫度。

對于澆筑模具，在澆筑前，用水沖洗模板降溫，混泵管用麻布包裹。對于施工過程中的碎石，則采取灑水降溫辦法， 并保持通風(fēng)，使入模溫度控制25℃以下。

4）混凝土澆筑。

本工程澆筑采用“一個(gè)坡度、層層澆筑、一次到頂”的方針。根據(jù)混凝土泵送時(shí)形成的坡度，在上層與下層布置兩道振搗點(diǎn)。第一道布置在混凝土卸料點(diǎn)， 主要解決上部振實(shí)； 第二道布置在混凝土坡角處，確保下部混凝土的密實(shí)。先振搗料口處混凝土，以形成自然流淌坡度，然后全面振搗。在振搗棒拔出時(shí)混凝土仍能自行閉合而不會(huì)在混凝土中留孔洞，這時(shí)是施加二次振搗的合適時(shí)機(jī)。由于泵送混凝土表面水泥較厚，在澆筑2 h～6 h 后， 先用長刮尺按標(biāo)高刮平， 然后用木抹反復(fù)搓壓數(shù)遍，使其表面密實(shí)，在初凝前用鐵板壓光，這樣既能較好地控制混凝土表面龜裂，又能減少混凝土表面水分散發(fā)。另外，對于具體的施工作業(yè)， 要求施工人員分兩大班四六制作業(yè)。每班交接班工作提前0.5 h 完成，人不到崗不準(zhǔn)換班， 并明確接班注意事項(xiàng)，以免交接班過程帶來質(zhì)量隱患。

5）混凝土的養(yǎng)護(hù)與測溫。

混凝土采取保溫養(yǎng)護(hù)，主要是為了減少混凝土內(nèi)外溫差，延緩收縮和散熱時(shí)間， 使混凝土在緩慢的散熱過程中獲得必要的強(qiáng)度來抵抗溫度應(yīng)力，同時(shí)可降低變形變化的速度，充分發(fā)揮材料的徐變松弛特性，有效地削減約束應(yīng)力，使其小于該齡期抗拉強(qiáng)度，防止內(nèi)外溫差過大而導(dǎo)致出現(xiàn)溫度裂縫。由于內(nèi)散外蓄綜合養(yǎng)護(hù)措施，可有效降低混凝土的溫升值，且可大大縮短養(yǎng)護(hù)周期，尤其適用于高強(qiáng)混凝土施工。故本工程采取蓄水保溫養(yǎng)護(hù)，即先在混凝土表面覆蓋雙層麻袋，澆水濕潤。待混凝土初凝后， 在基礎(chǔ)周圍砌擋水墻，蓄水深10 cm，養(yǎng)護(hù)時(shí)間為28 d。為及時(shí)掌握混凝土內(nèi)部溫度與表面溫度的變化值， 在澆筑的同時(shí)埋設(shè)了測溫點(diǎn)20 個(gè)， 深度分別設(shè)在板中及距表面10 cm 處，分別測量中心最高溫度和表面溫度， 測溫管均露出混凝土表面12 cm。測溫具體安排是：前3天，每2 h 測溫1 次； 4 d～8 d，每4 h 測溫1 次； 9 d～15 d， 每6 h 測溫1 次； 16 d～20 d，每12 h 測溫1 次； 21 d～28 d，每24 h 測溫1 次，測溫持續(xù)28d。從測溫結(jié)果看， 基礎(chǔ)混凝土澆筑后， 中心最高溫度發(fā)生在第4天，最高溫度55.1℃?；炷林行呐c表面溫度升降基本同步， 在前10天溫差始終保持在8℃～12℃，遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于不安全溫差25℃， 后18天溫差保持在3℃左右，說明溫差控制理想。

4、工程質(zhì)量控制效果

本工程混凝土養(yǎng)護(hù)期滿后， 經(jīng)檢測， 混凝土內(nèi)實(shí)外光， 質(zhì)量良好。該工程完工至今已21 個(gè)月， 經(jīng)查也未發(fā)現(xiàn)新裂縫， 得到了監(jiān)理部門與業(yè)主的充分肯定。同時(shí)， 也為該高層住宅樓工程實(shí)現(xiàn)創(chuàng)優(yōu)工程奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

5、結(jié)語

本工程高強(qiáng)混凝土施工取得了良好的效果，證明采取的質(zhì)量控制措施是得力有效的。值得一提的是，在高強(qiáng)混凝土施工過程中，混凝土配比的確定、澆筑前熱功計(jì)算、編制合理的實(shí)施計(jì)劃以及澆筑后裂縫控制計(jì)算、保溫材料的選擇及厚度計(jì)算都對混凝土的最終質(zhì)量有著重要作用，這些雖有既定的規(guī)范， 但也決不能被忽略?？傊ㄖこ藤|(zhì)量受到施工過程中各個(gè)環(huán)節(jié)的影響， 整個(gè)施工階段的工作要求各方人員積極配合，認(rèn)真研究分析，做好事前控制、事中控制和事后控制， 針對質(zhì)量影響因素，采取措施，只有這樣才能從根本上消除質(zhì)量隱患，適應(yīng)不斷變化的建筑市場。