高強度混凝土在建筑施工中的相關問題探討

王　虹　牟　芹

摘 要：隨著建筑工程結構向大跨度、高層與超高層及超大型的發展，對構件的承載能力要求大大提高。由于混凝土的可模性好、價格低廉、維修量低等特點，近幾年高強混凝土的使用范圍越來越大。本文通過分析高強度混凝土在建筑施工中應遵循的質量標準，針對原材料選擇及混凝土裂縫產生與預防問題進行論述。

關鍵字：高強度混凝土；建筑施工；質量標準；原材料；裂縫

1 高強度混凝土在建筑施工中應遵循的質量標準

1.l 必須有嚴格的質量控制和質量保證制度

針對具體的工程對象，事先必須有設計、生產和施工各方共同制定的書面文件，提出質量控制和質量保證的具體細則，規定各種報表記載的內容，并明確專人負責監督檢查和施行。

1.2 必須經審查單位批準后施工

高強混凝土施工前，施工單位必須對原材料性能，所配制手工勞動高強砼拌合物性能及砼硬化性提出試驗結果報告，等設計單位或甲方監理單位許可后，方可施工。

1．3 必須嚴格按照施工及驗收規范進行質量驗收

高強混凝土質量檢查及驗收，可參照《鋼筋混凝土工程施工及驗收規范》(GBJ204-83)中的有關規定。撿查內容，應包括澆筑過程的坍落度變化及凝結時間，當環境溫度與標準養護相差較大時，應同時留取在現場環境下養護的對比試件。標準養護的留取試塊宜比普通強度混凝土所要求的增加l—2倍，以測量早期及后期強度變化，測定抗壓極限強度的試件可用邊長為l0cm立方體，對l5cm 邊長立方體強度的換算系數由5OMpa到9OMpa取0.95到0.91逐步遞減，中間取值可直線內插。

1．4 對于大體積和大尺寸的市強混凝土工程或構件，應監測水化熱造成的溫升變化，并采取相應的防裂措施。

1．5 高強混凝土強度檢驗評定標準參照混凝土強度檢驗評定標準(GBJlO7-87)的有關規定。

2 高強度混凝土原材料選擇應注意的問題

2．1 水泥

宜選用525或525以上的硅酸鹽水泥或普通硅酸鹽水泥。水泥中的堿含量、氯離子的含量對混凝土的耐久性都會帶來不利的影響。高強混凝土使用的水泥用量大，C70混凝土，水泥用量450～550kg／m3混凝土。可加高效減水劑，減少用水量，使水泥用量減少，C70及以上的混凝土，水灰比應控制在0.35以下。采用高效減水劑時。最好不大于0.3-當水灰比小0.4時，水灰比的微量變化可對混凝土的強度產生較大的影響。所以，嚴格控制水灰比是保證高強混凝土質量的一個關鍵。

2．2 骨料

骨料分粗骨料和細骨料。骨料對混凝土的抗壓強度和彈性模量起決定性的制約作用。

粗骨料。粗骨料的大小、形狀、礦物成分和強度都對混凝土的強度發生作用。一般選用密實堅硬的石灰石、花崗巖、正長石、輝長巖、火成巖等碎石(不宜用卵石)，最大粒徑不超過20mm，骨料的各個方向要接近。骨料粒徑加大會使混凝土強度降低。其原因可能是骨料尺寸越大強度越低，這是所有不均質材料的共性，且小骨料的表面系數大，增大了與水泥漿的粘結面積。界面受力比較均勻。

細骨料。選用潔凈的最好是圓形顆粒的天然河砂，相對于粗骨料來說，細骨料對混凝土強度的影響比較次要。

2．3 高效減水劑

高效減水劑又稱超塑化劑，主要有兩類，第一類是以榮磺酸鹽甲醛縮合物為代表的磺化煤焦油系減水劑，第二類是以三聚氰氨磺酸鹽甲醛縮合物為代表的樹脂系減水劑。國內的商品高效減水劑幾乎都屬于第一類。這些高效減水荊是高分子量(2～3萬)陰離子表面活性劑，在其很長的碳氫鏈上含有大量的極性基，當它吸附于水泥顆粒表面時，在顆粒周圍形成了擴散雙電位層，使水泥顆粒相互排斥而保持較好的分散狀態，并使水的表面張力降低，從而大大提高了水泥漿體的流動性。使混凝土在水灰比較小的情況下。坍落度大大提高。由于水灰比較小。混凝土的密實度提高，混凝土的強度也得到提高。

3 高強混凝土裂縫的產生與預防問題

3．1 高強度混凝土裂縫產生的原因分析

高強度混凝土由于強度高，水泥用量大，水泥水化釋放的水化熱會產生較大的溫度變化。混凝土的導熱性很差，致使混凝土內外溫差大，特別是早齡期，當溫差應力超過相應齡期混凝土抗拉強度時，混凝土會產生表面乃至貫穿裂縫。由此，溫度應力是導致產生裂縫的主要原因。

3．2 高強混凝土裂縫預防的技術措施

嚴格控制砼收縮變形。

在滿足泵送條件下減小坍落度以減小混凝土收縮變形；混凝土內滲入減水劑，減少水泥用量，從而減少水化熱；采用自然連續級配的粗骨料和采用中、粗砂配制混凝土，可減少水泥用量；摻入微膨脹劑；做好28 d強度和28 d抗滲測試，提供混凝土配方以供應商品混凝土；施工時嚴格督促，保持振搗密實；延緩混凝土降溫速率。對基礎底板可采用表面蓄水法養護，對剪力墻板應延長拆模時間，在混凝土澆筑完畢后4～5d后再拆模；減少混凝土收縮，提高混凝土的極限拉伸值。對澆筑后的混凝土進行二次振搗，能排除混凝土因泌水生成的空隙，提高混凝土與鋼筋的握裹力，增加混凝土的密實度，而使混凝土抗壓強度提高10％—20％，增強抗裂性；注意澆筑完畢后的表層處理。泵送混凝土會在板頂面產生較厚的水泥漿，應按設計標高用3m長刮尺刮平，然后在初凝前用鐵滾碾壓數遍，再用木蟹打磨壓實，以消除收水裂縫，經12h后再進行養護。

3.3 高強度混凝土水化熱溫差控制

用水化熱較低的水泥或加粉煤灰、減水劑降低水泥用量；預測水化熱，認真審查施工方案。對混凝土中心溫度與表面溫度差、混凝土表面溫度與平均溫度溫差、極端可能溫差均控制在小于25℃；實際施工時對入模溫度、表面溫度和中心溫度要及時測試，調整保溫措施。

改善邊界約束 。設置滑力層。可采用基礎底面做防水層的方法，若防水層做在基礎頂面時，則采用墊層加做油氈層的辦法，減弱墊層對基礎收縮約束影響，從而減小溫度應力；避免應力集中。在孔洞周圍，轉角處增配斜向鋼筋，在底板與壁板相接處采用斜面相交，同時增配抗裂鋼筋，避免斷面突變，可以防止應力集中從而減小裂縫在該處出現的可能性；合理配筋。基礎底板及壁板的配筋應盡可能采用小直徑、小間距。全截面含筋率控制在0.3％—0.5％之間，可采用為?覬8一?覬14鋼筋，間距100-150mm，全截面對稱配置，可提高抵抗貫穿性裂縫的能力；分段施工。寬度70-100cm按設計要求采用后澆帶進行分段施工。后澆帶間距控制在20-30m，保留時間粒期在40d左右，可消除混凝土早期溫差及收縮產生的應力。

3.4 混凝土溫度監測。可以采用不同長度的空心封底鋼管在混凝土澆筑時插入基礎底板不同深處，然后定時量測管底溫度。使用混凝土溫度測定記錄儀和WZG一010銅熱電阻溫度傳感器能夠準確得出混凝土溫度及溫差。

施工完畢后盡快回填。地下室外墻由于本身體積大，故在完成混凝土澆筑及地地下室防水工程后盡快回填，以減少表面混凝土裂縫的產生。

參考文獻

[1] 潘立．關于混凝土結構裂縫問題：思考[J]．工業建筑。2000，(3)．

[2] 姚明芳，李立權，等．新編混凝土強度設計與配合比速查手冊[M]．湖南科學技術出版社，2004．