高層建筑施工中的新型混凝土材料應(yīng)用分析

蘇建勇

【摘 要】隨著我國經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，推動(dòng)了我國建筑行業(yè)的迅速發(fā)展。高層建筑的建設(shè)越來越多，對(duì)建筑工程的質(zhì)量提出了更高的要求。近年來，新型混凝土材料在我國高層建筑工程施工的過程中得到了較為廣泛的運(yùn)用，對(duì)于建筑工程的質(zhì)量具有十分重要的影響。因此，本文通過對(duì)新型混凝土材料具備的性能進(jìn)行分析，對(duì)其在高層建筑工程施工中的應(yīng)用進(jìn)行研究。

【關(guān)鍵詞】建筑工程；施工；新型混凝土材料；應(yīng)用

前言

混凝土不斷發(fā)展，出現(xiàn)了許多新型的混凝土。許多種新型混凝土，每種混凝土都有不同的特點(diǎn)，適用范圍很不一樣。隨著我國高層建筑數(shù)量的增加。由于建筑物要求，建筑所需材料的選擇要遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于建筑物的平均要求。新混凝土的出現(xiàn)滿足了高層建筑的所有要求。同時(shí)，新混凝土本身具有豐富的原材料，同時(shí)投入成本低，生產(chǎn)操作過程簡(jiǎn)單。它被廣泛應(yīng)用于高層建筑。此外，其耐壓性能強(qiáng)、耐久性強(qiáng)，適用范圍廣，已在建筑施工中得到應(yīng)用，同時(shí)在造船業(yè)、地?zé)峁こ讨幸驳玫綇V泛應(yīng)用，在機(jī)械制造業(yè)中得到廣泛應(yīng)用。

一、高層建筑施工特點(diǎn)

（一）工程量大、工序多、配合復(fù)雜

高層建筑的施工，如在同一時(shí)間的過程中，10多個(gè)專業(yè)交叉作業(yè)，工程是復(fù)雜的，同時(shí)，對(duì)于技術(shù)提出了更高的要求，如大體積混凝土裂縫控制技術(shù)，粗鋼筋連接技術(shù)、高強(qiáng)度等級(jí)混凝土技術(shù)，新型模板技術(shù)，等等。

（二）施工準(zhǔn)備工作量大

高層建筑體量大、面積大，需要大量的各種材料、和設(shè)備，品種繁多，采購數(shù)量和運(yùn)輸量巨大。建設(shè)需要大量的專業(yè)工作，需要大量的人力和物力資源以及準(zhǔn)備工作的施工技術(shù)，才能保證項(xiàng)目的順利進(jìn)行，施工場(chǎng)地狹窄一般是施工難點(diǎn)，如何才能有效地分配調(diào)整施工現(xiàn)場(chǎng)布局保證建設(shè)的順利進(jìn)行。

（三）施工周期長(zhǎng)，工期緊

高層建筑的亭臺(tái)樓閣期一般要經(jīng)過4年，通常是一個(gè)或兩個(gè)三班操作，工期緊，需要冬、雨期施工，為了保證工程質(zhì)量，應(yīng)該有一個(gè)特殊的施工技術(shù)措施，需要合理安排工序，縮短施工工期，降低成本，同時(shí)，還需要一系列的保障安全生產(chǎn)的安全措施和計(jì)劃。

（四）基礎(chǔ)深、基坑支護(hù)和地基處理復(fù)雜

高層建筑基礎(chǔ)一般較深，土方開挖、深基坑、地基處理、降水、安全技術(shù)是非常困難和具有復(fù)雜性，對(duì)工期和成本有直接的影響，采用新技術(shù)較多，如單軸、復(fù)合地基技術(shù)。

二、新型混凝土材料的種類和特性

（一）高性能混凝土

高性能混凝土，也稱HPC。高性能混凝土主要由水泥、礦物摻合料、骨料以及水和超塑化劑等材料組成，與普通混凝土相比，材料組成更復(fù)雜，需求量高。高性能混凝土具有高性能的強(qiáng)度60100mpa或超過100MPa。使用混凝土性能強(qiáng)，能有效地減小截面尺寸，減輕混凝土結(jié)構(gòu)自重對(duì)基礎(chǔ)的承載力，從而減少混凝土材料的使用，增加空間利用率，降低施工投資成本，最終獲得巨大的經(jīng)濟(jì)效益。此外，高性能的高性能混凝土，減少了勞動(dòng)強(qiáng)度，節(jié)約建設(shè)工程造價(jià)。高耐久性的高性能混凝土，可以增強(qiáng)對(duì)不良環(huán)境的抵抗能力，增加建筑物的使用壽命，降低維修成本，提高建設(shè)項(xiàng)目的經(jīng)濟(jì)效益。由于其優(yōu)良的性能，近年來在國內(nèi)外高層建筑工程中得到了廣泛的應(yīng)用。它具有流動(dòng)性強(qiáng)、強(qiáng)度高、耐久性強(qiáng)、體積穩(wěn)定性低和水化熱等特點(diǎn)，將成為新型混凝土的發(fā)展趨勢(shì)，在高層建筑施工技術(shù)和混凝土結(jié)構(gòu)性能中起著至關(guān)重要的作用。

（二）輕質(zhì)混凝土

輕骨料混凝土，主要是通過使用天然輕骨料、工業(yè)廢料和人工輕骨料材料制成的。其中，天然輕骨料主要是浮石和凝灰?guī)r，工業(yè)廢渣主要是礦渣、天然煤矸石和粉煤灰；人工輕骨料是指頁巖、膨脹珍珠巖和粘土陶粒。由這些材料組成的輕質(zhì)混凝土具有密度小、強(qiáng)度高、保溫、耐寒等特點(diǎn)。利用工業(yè)廢渣，如廢鍋爐煤渣、燃煤發(fā)電站的粉煤灰或煤礦生產(chǎn)的廢煤矸石等，生產(chǎn)輕質(zhì)混凝土，可以有效地減少對(duì)環(huán)境的污染，降低混凝土的投資成本，減少廢物的蓄積占用空間。

（三）低強(qiáng)混凝土

低強(qiáng)度混凝土在建筑工程施工中的運(yùn)輸、配料和鑄造都能抗壓強(qiáng)度，適用于基礎(chǔ)樁的填充、墊層、隔離，作為路基或填充孔等，也可用于地下結(jié)構(gòu)。此外，低強(qiáng)度混凝土對(duì)混凝土的工作強(qiáng)度、相對(duì)密度、彈性模量和抗壓強(qiáng)度都有相應(yīng)的性能指標(biāo)和控制，并能有效防止收縮裂縫。

（四）自密實(shí)混凝土

自密實(shí)混凝土主要是利用自重的原理來保證混凝土的密實(shí)性。在高層建筑施工中，自密實(shí)混凝土的使用具有以下優(yōu)點(diǎn)：

1.確保施工場(chǎng)地安靜，不吵，夜間施工；

2.不損害人的身體健康；

3.具有均勻性和耐久性的高質(zhì)量混凝土；

4.施工效率高，減少了工人的勞動(dòng)量：

5.加固結(jié)構(gòu)密實(shí)，構(gòu)件復(fù)雜，易鑄。

低密度混凝土的配制：粗骨料體積約為實(shí)心混凝土體積的一半，細(xì)骨料體積約占砂漿體積的40%。另外，設(shè)置水灰比實(shí)現(xiàn)低碾壓混凝土的最佳組合是十分重要的。此外，還有許多新類型的混凝土，如耐熱混凝土、噴射混凝土、水工混凝土和瀝青混凝土。

三、新型混凝土材料在高層建筑工程施工中的應(yīng)用

詳細(xì)分析了高性能混凝土在高層建筑施工中的應(yīng)用。

（一）新拌混凝土工作性

是指流動(dòng)性，在高層建筑施工中混凝土具有的可泵性和均勻性。高性能混凝土要求新鮮混凝土將有大量的流動(dòng)性，坍落度控制在25厘米，且流動(dòng)性損失小，能有效地滿足混凝土攪拌、運(yùn)輸、澆筑和泵送工作的集中。另外，在澆注混凝土?xí)r，不需要對(duì)混凝土進(jìn)行振動(dòng)，具有良好的填充性能，最終可以得到均勻穩(wěn)定的混凝土。此外，高性能混凝土的組成結(jié)構(gòu)復(fù)雜，可結(jié)合各種添加劑和高效減水劑的混凝土性能調(diào)節(jié)的實(shí)現(xiàn)。

（二）硬化混凝土

隨著現(xiàn)代化建設(shè)向高水平、大跨度方向發(fā)展，高性能混凝劑的研究日益加強(qiáng)。在高層建筑施工中，混凝土的強(qiáng)度對(duì)施工水平有著非常重要的影響。隨著混凝土強(qiáng)度要求越來越高，其配合比設(shè)計(jì)具有良好的耐久性。高性能混凝土具有低滲透性，能使混凝土硬化，提高混凝土抵抗外界因素的能力，提高混凝土的耐久性。

（三）某高層建筑工程應(yīng)用

對(duì)于高層建筑的矩形地板使用高性能混凝土的情況下，在進(jìn)行混凝土澆筑，沿著地板的長(zhǎng)度，從南到北的裝修，放置兩泵管道施工，泵送混凝土澆筑施工，施工的全過程中流利順暢。通過對(duì)高性能混凝土抗裂性能的分析和施工維護(hù)經(jīng)驗(yàn)的分析，提出了用該方法澆注其他混凝土板的方法。實(shí)踐證明，高性能混凝土樓板的強(qiáng)度滿足工程設(shè)計(jì)要求，無裂縫，抗裂效果良好。

四、結(jié)論

總之，隨著我國經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展和科學(xué)技術(shù)水平的提高，我國將出現(xiàn)越來越多的新型混凝土。新型混凝土材料具有原料豐富、造價(jià)低、生產(chǎn)工藝簡(jiǎn)單、耐壓強(qiáng)度高、耐久性強(qiáng)、適用面廣等優(yōu)點(diǎn)，對(duì)提高高層建筑施工質(zhì)量、降低工作效率、降低投資成本、擴(kuò)大經(jīng)濟(jì)效益起到了十分重要的作用。

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