分析高性能混凝土在建筑工程中的應(yīng)用及設(shè)計(jì)要點(diǎn)

王振新

摘要：隨著社會經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展和文明程度的提高，高層與特高層樓房工程項(xiàng)目也不斷涌現(xiàn)，普通混凝土已經(jīng)很難適應(yīng)特殊 工程的需要，在此情況下，高性能混凝土應(yīng)運(yùn)而生。本文旨在分析高性能混凝土在建筑工程中的應(yīng)用及設(shè)計(jì)要點(diǎn)。希望通過 本文研究能為相關(guān)從業(yè)人士提供一定的參考意見。

關(guān)鍵詞：高性能混凝土；建筑工程；應(yīng)用；設(shè)計(jì)要點(diǎn)

中圖分類號：F426.92 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：2095-3178（2018）19-0047-01

引言

隨著城市的發(fā)展，混凝土使用量越來越多，這給環(huán)境帶來了很

多負(fù)面影響，為了解決這一問題，綠色高性能混凝土應(yīng)運(yùn)而生。與 普通混凝土相比，綠色高性能混凝土具備更強(qiáng)的工作性能和更多的 功能性，最為關(guān)鍵的是它能夠有效地節(jié)約資源和能源、改善生態(tài)環(huán) 境，為城市建設(shè)提供更多的選擇，因此有必要對綠色高性能混凝土 進(jìn)行梳理，明確其材料、技術(shù)的特點(diǎn)，以便挖掘出發(fā)展綠色高性能 混凝土的有效途徑，為城市建設(shè)、資源節(jié)約、生態(tài)改善提供更多的 幫助。

1 高性能混凝土產(chǎn)生的背景及研究現(xiàn)狀

1.1 概念及產(chǎn)生背景

不同的專業(yè)部門，由于對混凝土的性質(zhì)需求不同對高性能混凝 土的定義是不一同的。美國一些科研團(tuán)隊(duì)指出高性能混凝土是以高 耐久性為主的一種建筑材料，具體包括較高的體積穩(wěn)定性、低滲透 性和高工作性，而不僅僅是高強(qiáng)度。而日本學(xué)者則強(qiáng)調(diào)高性能混凝 土是具有良好的工作性能的一種建筑材料。我國學(xué)者也明確給出了 高性能混凝土的定義：“高性能混凝土是通過選用優(yōu)質(zhì)原材料，除 水泥、水、集料外，必須摻加足夠數(shù)量的活性細(xì)摻料和高效外加劑 的，在很大程度上提高了傳統(tǒng)普通混凝土性能的基礎(chǔ)上，采用現(xiàn)代 混凝土制作技術(shù)制作而成的一種新型高技術(shù)混凝土。”高性能混凝 土之所以能出現(xiàn)并迅速發(fā)展，是因?yàn)樵谀壳俺Ｒ姷姆课荨蛄?、?道、海洋工程及軍事工程中，使用普通混凝土不能達(dá)到設(shè)計(jì)要求， 或者在施工或使用階段出現(xiàn)損害，導(dǎo)致工程危機(jī)、財(cái)物損失、人員 傷亡。

1.2 研究現(xiàn)狀

在 20 世紀(jì) 80 年代，以美國為首的發(fā)達(dá)國家出現(xiàn)了“高性能混

凝土”，緊接著以具有良好耐久性為重心的高性能混凝土就成為土 木工程領(lǐng)域的研究重點(diǎn)?，F(xiàn)如今，高性能混凝土在國際上已經(jīng)分化 出綠色高性能混凝土、超高性能混凝土、智能混凝土幾個(gè)方向。在 中國，推廣最多的是綠色高性能混凝土，尤其是習(xí)近平總書記提出 “綠水青山就是金山銀山”的理念，全國各行業(yè)都在響應(yīng)，建筑行 業(yè)自然不會落后，而且綠色高性能混凝土的應(yīng)用提高了生活環(huán)境的 清潔度，保護(hù)了動植物的生存環(huán)境，也直接或間接地減少了人類疾 病的發(fā)生。

2 高性能機(jī)制砂混凝土的性能

2.1 高性能機(jī)制砂混凝土的力學(xué)性能

評判混凝土質(zhì)量的好壞，首先就要評估混凝土的力學(xué)性能?；?凝土的力學(xué)性能主要指的是抵抗壓力、拉力、彎曲的能力、以及彈 性模量、粘合力度等特性。機(jī)制砂多采用的是較硬的巖石粉碎而成， 因此高性能機(jī)制砂相比于自然界中的天然砂質(zhì)地更堅(jiān)硬，具有更強(qiáng) 的抵抗壓力、抵抗彎曲、抵抗拉力等優(yōu)異力學(xué)性能。另一方面，高 性能機(jī)制砂由于是在機(jī)器中粉碎而成，所以形成的機(jī)制砂表面更粗 糙。粗糙的界面可以大大提高界面的粘結(jié)能力，所以高性能機(jī)制砂 具有很強(qiáng)的粘合力度。最終用這種高性能機(jī)制砂做出來的混凝土相 比于天然砂混凝土具有更強(qiáng)的抵抗壓力、拉力、彎曲，同時(shí)具有更 強(qiáng)的粘合力度。

2.2 高性能機(jī)制砂混凝土的耐久性能

在工程建設(shè)中，建筑材料需要抵抗自身以及自然環(huán)境雙重因素

的長期作用，所以混凝土的耐久性也就決定了建設(shè)質(zhì)量?；炷恋?耐久性指的是能夠有效抵抗低溫、高溫交替變化情況；能夠有效抵 抗酸堿物理化學(xué)腐蝕；能夠有效抵抗光熱效應(yīng)；能夠有效抵抗流水 沖刷等情況。根據(jù)現(xiàn)階段的研究表明，高性能機(jī)制砂相比于天然砂 由于其結(jié)構(gòu)上空隙更小，所以大幅提高了混凝土的密實(shí)度。正是因 為高性能機(jī)制砂混凝土相比于天然砂混凝土具有較高的密實(shí)度，因 此更具耐久性，用機(jī)制砂混凝土制作的構(gòu)件、結(jié)構(gòu)以及建筑的質(zhì)量 和使用壽命也就更有保證。

1 高性能混凝土在建筑工程中的應(yīng)用

2 3.1 高性能混凝土攪拌系統(tǒng)

A.使用強(qiáng)制混合器混合高性能混凝土。根據(jù)常規(guī)的實(shí)際操作，

將進(jìn)料按順序混合，該方法的添加應(yīng)由試驗(yàn)確定，采用后拌法減水 劑。進(jìn)料順序：粗骨料、細(xì)骨料、噴霧加水→水泥→混合材料→剩余 水→減水劑→出（每個(gè)步驟間隔 30s）.B.混凝土原材料按重量計(jì)算，

允許偏差為：水泥和外加劑土 1%、水和外加劑 1%粗、細(xì)聚合 2%.C. 準(zhǔn)備高性能混凝土必須準(zhǔn)確控制用水量。應(yīng)及時(shí)確定砂、石的含水 量，并根據(jù)測量結(jié)果調(diào)整水耗量和砂石用量。嚴(yán)禁在攪拌后加水的 機(jī)器，必要時(shí)可以適當(dāng)添加減水劑。D.高性能混凝土混合料通過時(shí) 間損耗迅速下降，通過時(shí)間損耗控制坍落度，除選用和水泥相容性 高的高效減水劑外，還可在攪拌延遲的情況下加入一些高效減水劑 或澆場攪拌機(jī)在調(diào)整減水劑外加劑。

3.2 高性能混凝土的運(yùn)輸

高性能混凝土的運(yùn)輸設(shè)備應(yīng)根據(jù)混凝土施工的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和工程

規(guī)模和道路氣候條件考慮。保持混凝土的均勻性，確保交貨位置不 分層，不離析，不滲漏泥漿，并具有所需的坍落度和氣體含量等工 作特性。運(yùn)輸設(shè)備采取隔熱措施，防止局部混凝土溫度升高或結(jié)冰。 在運(yùn)輸過程中嚴(yán)禁在混凝土中加水。減少混凝土的數(shù)量和運(yùn)輸時(shí)間，

確保混凝土實(shí)際使用性能不會受到各項(xiàng)因素的影響，尤其是要保證 攪拌機(jī)卸料至混凝土澆筑整個(gè)流程處于標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間范圍內(nèi)?；炷恋?輸送一般依靠混凝土泵來實(shí)現(xiàn)，應(yīng)在混凝土攪拌后將 60min 在泵內(nèi) 完成，并在 1/2 初始凝固時(shí)間前泵，在第一次澆注完成后，由于各 種原因?qū)е鲁^ 15min，每個(gè)4-5min 每次打開水泵一次，使水泵機(jī) 器的運(yùn)動方向呈正向負(fù)，同時(shí)啟動料斗攪拌機(jī)，防止桶內(nèi)混凝土離 析。

3.3 高性能混凝土的維護(hù)

混凝土的標(biāo)準(zhǔn)固化條件為溫度（20±3）℃，相對濕度仍然為90%

上一時(shí)間 28d。在實(shí)際工程中，不能保證標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)條件，只有采取 措施在經(jīng)濟(jì)和實(shí)際條件下達(dá)到最佳的養(yǎng)護(hù)效果。A.澆混凝土必須蓋 上保暖或防雨。完成后的整理工作或混凝土初始凝固后立即進(jìn)行維 護(hù)，首先采用蓄水維護(hù)方法，持續(xù)維護(hù)?；炷翝仓?～2d，應(yīng)確 ?；炷撂幱谕耆珴櫇駹顟B(tài)，應(yīng)嚴(yán)格遵守國家標(biāo)準(zhǔn)的養(yǎng)護(hù)年限.B. 對于大面積板工程，當(dāng)使用維護(hù)劑進(jìn)行維護(hù)時(shí)，可將少量白色顏料 混合在固化劑中，使白色固化劑的形成能反映太陽，減少吸熱，抑 制混凝土溫升。C.如果在指定的維護(hù)時(shí)間完成后刪除模具，則建議 為曲面提供潮濕覆蓋.D.大體積混凝土由于內(nèi)部溫度高，表面失水快，

需要補(bǔ)充水分。微膨脹劑在阻尼條件下，僅具有補(bǔ)償收縮的功能， 減少了裂紋出現(xiàn)的可能性。

結(jié)束語

綠色高性能混凝土本身對生態(tài)環(huán)境的改善和資源能源的節(jié)約有

著很大幫助，在其具體的應(yīng)用時(shí)，更要注重可持續(xù)發(fā)展的理念，要 在城市垃圾、工程殘?jiān)葟U物利用的基礎(chǔ)上注重對整體流程的優(yōu)化， 讓混凝土的生產(chǎn)、使用和維護(hù)實(shí)現(xiàn)資源循環(huán)的無縫連接，將資源能 源的節(jié)約和生態(tài)改善的效果發(fā)揮到最大。

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