超高層建筑高強(qiáng)混凝土質(zhì)量控制

馬文承

摘要：一般情況下，高強(qiáng)混凝土是指抗壓強(qiáng)度在60MPa以上的混凝土（high-strength concrete）。與普通混凝土相比，高強(qiáng)混凝土成本高，但是由于其具備抗壓強(qiáng)度高、抗變形能力強(qiáng)、密度大等優(yōu)勢(shì)，依然在高層、超高層建筑中普遍運(yùn)用。然而，在實(shí)際運(yùn)用中，由于高強(qiáng)混凝土容易受到施工各環(huán)節(jié)中環(huán)境條件的影響，高強(qiáng)混凝土的延性比普通混凝土差等缺點(diǎn)，所以運(yùn)用高強(qiáng)混凝土?xí)r，在制作與施工等方面存在較大問(wèn)題。而能否確保高強(qiáng)混凝土的施工技術(shù)的準(zhǔn)確性，會(huì)對(duì)高強(qiáng)混凝土的使用效果帶來(lái)直接影響。由此可見(jiàn)，加大對(duì)高強(qiáng)混凝土施工技術(shù)的運(yùn)用，以及對(duì)質(zhì)量進(jìn)行有效管控，是促進(jìn)工程質(zhì)量提升的關(guān)鍵之處。

關(guān)鍵詞：超高層建筑;高強(qiáng)混凝土;質(zhì)量控制

引言

高強(qiáng)混凝土在建筑工程中有著十分廣泛的應(yīng)用，促進(jìn)了建筑行業(yè)的持續(xù)穩(wěn)定發(fā)展。高強(qiáng)混凝土可以減輕房屋的重量，減少梁柱結(jié)構(gòu)構(gòu)件的尺寸，增加建筑物的有效使用面積，延長(zhǎng)建筑物的使用壽命，對(duì)于建筑行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展有著至關(guān)重要的作用。所以需要加強(qiáng)對(duì)高強(qiáng)混凝土應(yīng)用以及質(zhì)量控制方面的研究。在具體的工程實(shí)踐中，高強(qiáng)混凝土的施工技術(shù)直接關(guān)系到建筑的整體質(zhì)量，因此相關(guān)施工人員需要充分掌握其技術(shù)要點(diǎn)，提高技術(shù)質(zhì)量，以加快施工效率，提高建設(shè)水平，盡量降低施工成本，取得較高的工程效果。

1特性與優(yōu)勢(shì)

1.1高強(qiáng)度

高強(qiáng)高性能混凝土的強(qiáng)度等級(jí)在C60至C100之間，具有高強(qiáng)度、高彈模的特點(diǎn)，將其運(yùn)用到建筑工程中充分發(fā)揮出建筑的使用功能，不僅可以對(duì)建筑的結(jié)構(gòu)截面尺寸進(jìn)行一定程度的減小，而且能夠有效減輕建筑結(jié)構(gòu)自重。除此之外，隨著混凝土強(qiáng)度的提高，混凝土原材料的使用量得以減小，在工程成本的控制上也能夠發(fā)揮一定的優(yōu)勢(shì)。實(shí)踐證明，在對(duì)高強(qiáng)高性能混凝土養(yǎng)護(hù)28d后，其平均抗壓強(qiáng)度能夠達(dá)到65MPa～120MPa。

1.2耐久性能良好

高強(qiáng)混凝土與普通混凝土材料不同，這種新型混凝土材料高強(qiáng)混凝土有較強(qiáng)的抵抗化學(xué)物質(zhì)腐蝕的能力和耐磨能力，耐久性?xún)?yōu)良，因而又被稱(chēng)為高性能混凝土，并被看作是將對(duì)土建工程的發(fā)展起到重要推動(dòng)作用的新一代建筑結(jié)構(gòu)材料。正因?yàn)槿绱?，這種性能不易受環(huán)境的影響，使用這種新材料有效地為建筑提供了保障，間接地延長(zhǎng)了建筑的壽命，改善了人們的居住環(huán)境。但是，由于該材料在外部壓力的作用下，本身會(huì)產(chǎn)生一定的脆性，因此在隨后配制高強(qiáng)混凝土?xí)r，需要結(jié)合多個(gè)指標(biāo)數(shù)據(jù)，在追求強(qiáng)度的同時(shí)，還需要考慮其他因素。

1.3早期強(qiáng)度高

早期強(qiáng)度高是高強(qiáng)混凝土的特性之一，早期強(qiáng)度高意味著高強(qiáng)混凝土在施工初期，通過(guò)在配制過(guò)程中添加一定量的高效減水劑等相關(guān)添加劑，最大限度地縮短了混凝土結(jié)構(gòu)變硬的時(shí)間，節(jié)約了施工時(shí)間。

2高強(qiáng)混凝土施工質(zhì)量控制措施

2.1優(yōu)選原材料

水泥宜選用52.5號(hào)或更高標(biāo)號(hào)的硅酸鹽水泥。由于一般的混合水泥中已加入一定數(shù)量或大量的活性與非活性礦物摻合料，這些摻料的數(shù)量和質(zhì)量并不一定符合配制高強(qiáng)混凝土的要求，所以最好采用純硅酸鹽水泥并按要求在施工配制混凝土?xí)r再加入規(guī)定數(shù)量的高質(zhì)量摻合料。骨料，粗細(xì)骨料的選擇以及性能直接影響高強(qiáng)混凝土的整體抗壓強(qiáng)度以及彈性模量，需要結(jié)合高強(qiáng)混凝土應(yīng)用的環(huán)境以及應(yīng)用的要求，合理地選擇粗細(xì)骨料，明確粗細(xì)骨料的顆粒形態(tài)、顆粒直徑以及級(jí)配的要求。粗骨料盡可能地應(yīng)用級(jí)配良好以及質(zhì)地堅(jiān)硬的花崗巖、石灰石以及卵石或者碎石等材料。細(xì)骨料應(yīng)選用質(zhì)地堅(jiān)硬、潔凈、級(jí)配良好的河砂細(xì)骨料。砂子在使用之前需要全部過(guò)篩。外加劑，高強(qiáng)混凝土需要具備良好的減水效果和分散效果，有效減少混凝土應(yīng)用過(guò)程中的需水量，提高混凝土的工作性能和工作強(qiáng)度。同時(shí)，也需要應(yīng)用沸石粉、粉煤灰、硅粉等活性二氧化硅含量比較高、顆粒細(xì)度較高的礦粉摻入混凝土當(dāng)中，填充混凝土骨料和水泥顆粒之間的縫隙，發(fā)揮微集料的作用。在減少水泥使用量的同時(shí)，改善混凝土拌和物的和易性，降低混凝土的整體成本，提高混凝土的工作強(qiáng)度以及工作性能。

2.2高強(qiáng)混凝土的配合比

高強(qiáng)混凝土在原材料的配比上主要有二點(diǎn)不同，即低水灰比和多組分，其目的都是為了增加混凝土的密實(shí)程度，改善骨料和硬化水泥漿之間的界面性能，從而達(dá)到高強(qiáng)和耐久。而高水灰比的水泥漿還容易泌水，后者附著于骨料表面，不但削弱界面強(qiáng)度，而且使界面的抗?jié)B性能大幅度降低，成為混凝土抗?jié)B的薄弱環(huán)節(jié)。由此可見(jiàn)，降低水灰比是使混凝土減少孔隙并達(dá)到高強(qiáng)的最主要途徑。要使低水灰比的混凝土拌料能有良好的工作度，就必須外加高效減水劑。外加粉煤灰、沸石粉、硅粉等摻合料也有改善拌料工作度、降低泌水離析、改善混凝土的微結(jié)構(gòu)、增加混凝土抗酸堿腐蝕和防止堿骨料反應(yīng)的作用。

2.3拌合

在該環(huán)節(jié)的作業(yè)過(guò)程中，需要注意以下幾點(diǎn)內(nèi)容：（1）為了確保了拌和后材料質(zhì)量的合規(guī)性，需要對(duì)材料添加量進(jìn)行控制，通常情況下會(huì)采用二次計(jì)量法來(lái)計(jì)算材料添加量，每一類(lèi)原材料的添加偏差保持在±1%，對(duì)于拌和用水和外加劑這類(lèi)特殊材料，添加量誤差控制在±0.5%。（2）在原材料拌和過(guò)程中，需要根據(jù)拌和要求來(lái)匹配相應(yīng)型號(hào)的攪拌機(jī)器，在高強(qiáng)高性能混凝土拌和過(guò)程中，多匹配強(qiáng)制式攪拌機(jī)來(lái)作為材料攪拌用具，而且遵循先干拌后濕拌的順序來(lái)完成材料攪拌。攪拌時(shí)間在120s以上，確保攪拌質(zhì)量的合規(guī)性。（3）在材料在攪拌機(jī)中完成攪拌準(zhǔn)備進(jìn)行卸料時(shí)，需要攪拌機(jī)械以10r/min的速度快速攪拌2min，進(jìn)一步提高拌和材料的均勻度，隨后對(duì)材料質(zhì)量進(jìn)行檢查，要求材料塌落度損失不超過(guò)20mm，隨后利用泵送將材料轉(zhuǎn)移到運(yùn)輸車(chē)輛上，進(jìn)行下一環(huán)節(jié)操作。

2.4高強(qiáng)混凝土的澆筑和振搗

在進(jìn)行混凝土的澆筑時(shí)，下料的速度應(yīng)當(dāng)適中。通過(guò)兩次振搗技術(shù)，既能避免由于塑性沉降而出現(xiàn)內(nèi)部分層的問(wèn)題，又能對(duì)由于沁水現(xiàn)象設(shè)置的連貫通道進(jìn)行有效阻斷，這不僅有利于促進(jìn)骨料界面結(jié)構(gòu)的優(yōu)化，而且有效增大了其強(qiáng)度性能以及抗壓性，有助于降低混凝土裂縫的出現(xiàn)頻率。而在澆筑混凝土1～2h之后，通過(guò)進(jìn)行二次復(fù)振，有利于混凝土強(qiáng)度增強(qiáng)5%～20%。此外，在二次澆筑的過(guò)程中，振搗棒應(yīng)放置在前一次澆筑的表面上，從而促使兩個(gè)澆筑層相連，自成一體，還要確保振搗棒在插入過(guò)程中保持垂直狀態(tài)，通過(guò)快插慢拔的方式進(jìn)行，同時(shí)還要加大對(duì)墻柱節(jié)點(diǎn)的振搗力度，從而盡可能排除混凝土內(nèi)部的氣泡。

2.5做好養(yǎng)護(hù)工作

高強(qiáng)混凝土澆筑顫振工程完成后，必須對(duì)其采取有效的養(yǎng)護(hù)措施，盡量提高使用性能和質(zhì)量。通常，施工人員可以用塑料薄膜、膠帶等覆蓋混凝土表面，防止水分大量蒸發(fā)干裂。在養(yǎng)護(hù)工作中，也重視這種高強(qiáng)混凝土溫度的控制，如夏季施工階段，在高溫天氣下使用冷水管，可以降低內(nèi)部溫度;在冬季施工階段，主要采用復(fù)膜保溫方式延長(zhǎng)拆除時(shí)間，減少高強(qiáng)混凝土的內(nèi)外部溫差，防止熱脹冷縮引起的膨脹裂縫和變形等質(zhì)量通病。在具體施工中，用塑料薄膜養(yǎng)護(hù)時(shí)，為了使高強(qiáng)混凝土結(jié)構(gòu)內(nèi)部溫濕度滿足要求，進(jìn)一步提高施工質(zhì)量，必須有效包裹混凝土，適當(dāng)進(jìn)行噴淋和灑水，養(yǎng)護(hù)時(shí)間不得少于2周。

結(jié)束語(yǔ)

對(duì)于建筑行業(yè)來(lái)說(shuō)，高強(qiáng)混凝土的推廣具有重要意義，它的應(yīng)用極大提高了經(jīng)濟(jì)效益。為了確保其性能能夠滿足工程的預(yù)期標(biāo)準(zhǔn)，在對(duì)高強(qiáng)混凝土進(jìn)行施工時(shí)，加大技術(shù)管理力度至關(guān)重要。因此，在進(jìn)行高強(qiáng)混凝土的施工過(guò)程中，無(wú)論是配置混凝土的原材料、配合比、施工計(jì)劃的制定，還是對(duì)澆筑后養(yǎng)護(hù)工作、裂縫的管控等部分，都會(huì)對(duì)混凝土的最終質(zhì)量產(chǎn)生極大影響。由此可見(jiàn)，想要確保高強(qiáng)混凝土能夠進(jìn)一步發(fā)展進(jìn)步，深入對(duì)高強(qiáng)混凝土泵送技術(shù)的研究是十分必要的。

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