論高強(qiáng)混凝土在市政建筑施工中的應(yīng)用

李永慧 馮質(zhì)國

摘? ? 要：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。本文進(jìn)一步分析了高強(qiáng)混凝土在市政建筑施工中的應(yīng)用，以供同仁參考借鑒。

關(guān)鍵詞：市政建筑;施工;高強(qiáng)混凝土

1? 高強(qiáng)混凝土的優(yōu)缺點(diǎn)

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。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。在現(xiàn)場施工過程中，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。

2? 高強(qiáng)混凝土的配料分析

2.1? 粗骨料

粗骨料應(yīng)選用質(zhì)地堅(jiān)硬，級(jí)配良好的石灰?guī)r、花崗巖、輝綠巖等碎石或碎卵石。粗骨料的性能對高強(qiáng)混凝土的彈性模量及抗壓強(qiáng)度起到?jīng)Q定性的作用，如果粗骨料的強(qiáng)度不足。其它提高混凝土強(qiáng)度的手段都將起不到任何作用。骨料母體巖石的立方體抗壓強(qiáng)度應(yīng)比所配制的混凝土強(qiáng)度高20%以上，僅當(dāng)有足夠的試驗(yàn)數(shù)據(jù)及可靠的強(qiáng)度保證率時(shí)，方可采用卵石配制。

2.2? 細(xì)骨料

細(xì)骨料宜選用質(zhì)地堅(jiān)硬，級(jí)配良好的河砂或人工砂。高強(qiáng)混凝土對細(xì)骨料的要求比較一般，但其中的粘土及云母含量應(yīng)盡量的低。粘土不但降低強(qiáng)度，并使拌料的需水量增加。

2.3? 化學(xué)外加劑

化學(xué)外加劑主要有高效減水劑及緩凝劑等。正確挑選和使用高效減水劑是配制高強(qiáng)混凝土的關(guān)鍵，需要參照相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求，通過反復(fù)試驗(yàn)確認(rèn)。高效減水劑在正確使用的條件下能夠改善水泥的水化條件和提高混凝土的密實(shí)性，因此對強(qiáng)度、抗?jié)B性以及防止鋼筋銹蝕都很有利。但是過量使用高效減水劑卻會(huì)對混凝土的耐久性產(chǎn)生損害。使用高效減水劑經(jīng)常遇到的一個(gè)問題就是坍落度隨時(shí)間迅速損失，通常解決的辦法是采用與緩凝劑復(fù)合的高效減水劑。

2.4? 配合比

水泥強(qiáng)度和水灰比是影響混凝土抗壓強(qiáng)度的主要因素，因此，要控制好混凝土質(zhì)量，最重要的是控制好水泥和混凝土的水灰比這兩個(gè)主要環(huán)節(jié)。在配合比設(shè)計(jì)中，要根據(jù)施工工藝要求的拌合物工作性和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要求的強(qiáng)度，在充分考慮施工運(yùn)輸和環(huán)境溫度等條件下進(jìn)行高強(qiáng)混凝土配合比試配。

（1）灰比一般宜小于0.35，對于80MPa～100MPa混凝土宜小于0.30，對于以上混凝土宜小于0.26，更高強(qiáng)度時(shí)取0.22左右。

（2）水泥用量一般宜為400kg/m3～500kg/m3，對于80MPa以上混凝土可達(dá)500kg/m3，更高強(qiáng)度時(shí)也不宜超過550kg/m3，此時(shí)應(yīng)通過外加礦物摻合料來控制和降低水泥用量。

（3）摻F礦粉混凝土配合比計(jì)算時(shí)宜采用假定容重法或絕對體積法，先計(jì)算出不摻F礦粉的基準(zhǔn)混凝土配合比，再用F礦粉置換基準(zhǔn)混凝土配合比中水泥用量的10%左右代替。

（4）高強(qiáng)混凝土砂率宜為28%～34%，當(dāng)采用泵送工藝時(shí)，可為34%～44%。

3? 機(jī)具要求及質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)

3.1? 機(jī)具

所用機(jī)具主要為以下三種：（1）強(qiáng)制式攪拌機(jī)，型號(hào)JS500混凝土攪拌機(jī)，生產(chǎn)率為23m3/h～27m3/h。（2）高頻振蕩器，頻率要求每分鐘在8000次～12000 次。（3）混凝土輸送泵，型號(hào)HBJ60拖式混凝土輸送泵，輸送能力及排除壓力為5.1MPa，最大水平距離為620m，最大垂直距離為115m，最大輸送量為58m3/h。

3.2? 質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)

在高強(qiáng)度混凝土的施用中要建立有嚴(yán)格的制度來保證其質(zhì)量。主要包括以下幾個(gè)方面：（1）施工前的規(guī)則制定和責(zé)任分配。在進(jìn)行工程前，要先制定一個(gè)涉及工程各環(huán)節(jié)負(fù)責(zé)方的協(xié)定，提前制定工程各項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)和實(shí)施細(xì)節(jié)，并明確相關(guān)各方責(zé)任。嚴(yán)格監(jiān)督工程進(jìn)行。（2）施工前對原料的檢驗(yàn)。施工前要對原料進(jìn)行檢查，對于不合格的原料堅(jiān)決禁止進(jìn)入施工場，要等配合物相關(guān)性能試驗(yàn)結(jié)果出來后經(jīng)設(shè)計(jì)單位或工程監(jiān)理方同意后才能使用。（3）驗(yàn)收。應(yīng)該按照工程施工的相關(guān)規(guī)定，對工程進(jìn)程進(jìn)行嚴(yán)格的質(zhì)量檢查，各環(huán)節(jié)結(jié)束后要進(jìn)行驗(yàn)收。尤其要對澆筑時(shí)坍落度的變化、澆筑后的凝結(jié)時(shí)間、澆筑后的強(qiáng)度變化、抗壓能力等要嚴(yán)格、及時(shí)的進(jìn)行檢查測驗(yàn)。

4? 高強(qiáng)混凝土在市政建筑施工中的應(yīng)用

4.1? 高強(qiáng)混凝土拌制

投料順序及攪拌工藝;嚴(yán)格控制施工配合比，原材料按重量計(jì)，必須采用靈活，精確的磅砰，堅(jiān)持車車過秤。定量允許偏差不應(yīng)大于以下規(guī)定：水泥±2%;粗細(xì)骨料±3%;水、摻合料、高效減水劑±1%;高強(qiáng)混凝土攪拌時(shí)，應(yīng)準(zhǔn)確控制用水量，認(rèn)真測量砂石中的含水量并從用水量中扣除，配料時(shí)使用自動(dòng)稱量裝置以及砂子含水量自動(dòng)檢測儀器，自動(dòng)調(diào)整攪拌用水。不得隨意加水;高效減水劑可用粉劑，也可制成溶液加入，并在實(shí)際加水時(shí)扣除溶液用水。攪拌時(shí)宜用滯水工藝最后一次加入減水劑;保證拌合均勻，制配高強(qiáng)混凝土要確保拌合均勻，它直接影響著混凝土的強(qiáng)度和質(zhì)量要采用強(qiáng)制式攪拌機(jī)拌和，尤其需要注意保證攪拌時(shí)間充足，不少于60秒。

4.2? 高強(qiáng)混凝土運(yùn)輸與澆筑快速施工

由于高強(qiáng)混凝土坍落度損失快，其施工時(shí)間必須盡可能短。這就要求在施工階段中嚴(yán)格指揮，成立嚴(yán)密的施工組織，從攪拌、運(yùn)輸、澆筑幾個(gè)工序之間協(xié)調(diào)作業(yè)，各個(gè)環(huán)節(jié)必須緊扣，保證一小時(shí)內(nèi)完成。密實(shí)性對混凝土的強(qiáng)度非常關(guān)鍵。在施工階段中為保障混凝土的密實(shí)性，必須使用高頻震搗器，依據(jù)結(jié)構(gòu)斷面尺寸分層澆筑，分層震搗。澆筑混凝土卸料時(shí)，自由傾落高度必須小于2米。不同強(qiáng)度等級(jí)混凝土交接處的施工應(yīng)該先澆筑高強(qiáng)混凝土，然后再澆筑低等級(jí)混凝土，也可以同時(shí)澆筑。此時(shí)應(yīng)特別注意，不應(yīng)使低等級(jí)混凝土擴(kuò)散至高等級(jí)混凝土的結(jié)構(gòu)部位中去。

4.3? 養(yǎng)護(hù)

為了減少混凝土內(nèi)外溫差，延緩收縮和散熱時(shí)間，必須采取保溫措施，這樣可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，從而有效地削減約束應(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。

5? 結(jié)束語

混凝土強(qiáng)度的要求越來越高，混凝土技術(shù)受工業(yè)化、城市化和人口增長對工程建設(shè)的需要所驅(qū)使得到了迅速發(fā)展，混凝土品質(zhì)愈顯重要。高強(qiáng)混凝土的采用滿足了市政建筑及特殊結(jié)構(gòu)的受力和使用要求，顯著減少了結(jié)構(gòu)截面尺寸，增大了工程的使用面積與有效空間，并加快了施工進(jìn)度，節(jié)約了工程成本，為工程質(zhì)量提供了可靠保障。因此，如何控制好高強(qiáng)混凝土施工質(zhì)量具有重要的研究價(jià)值。

參考文獻(xiàn)：

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