建筑工程高性能砼施工及質量控制

【摘 要】隨著我國城市高層建筑的興起，為了確保高層建筑結構的安全性，在特殊的部位需要使用高性能的砼進行合理的施工。普通混凝土雖然也有其自身的優點，但是其使用壽命、防水性、耐久性很難滿足要求，然而高性能砼卻具有這些優點。本文結合作者自身多年的現場使用經驗對建筑工程高性能砼施工及質量控制技術進行了認真的總結。

【關鍵詞】建筑工程；高性能砼；質量控制

近年來，水泥與水泥基材料總的發展趨勢是不斷提高強度。這是由于使用部門不斷提高強度的要求所致。尤其是近50年來，片面提高強度而忽視其它性能的傾向造成水泥生產向大幅度增加細度和硅酸三鈣、鋁酸三鈣的含量發展，水泥標號或28d膠砂抗壓強度從30Mpa猛增到60Mpa，并越來越多地使用50Mpa以上的砼。提高砼強度的方法除采用高標號水泥外，更多的是增加單方水泥用量，降低水灰比及單方用水量。因此砼的流動性隨之下降，甚至出現必須依靠強力振搗才能保證密實性和均勻性的干硬性砼。到80年代前后，砼耐久性問題愈來愈尖銳。因砼材質劣化和環境等因素的侵蝕作用，常出現砼建筑物破壞失效甚至倒塌等事故，造成巨大損失。有鑒于此，加上施工能耗、勞動與環境保護，尤其是均勻性對工程安全所具有的極端重要性，因此對砼的工作性提出了愈來愈高的要求。傳統的單一高強化的主流思想受到批評，高性能砼逐漸成為合理的、科學的發展路線。

1.原材料的基本要求

1.1水泥

水泥是砼的主要膠凝材料，水泥的抗壓強度，抗折強度，安定性和凝結時間必須檢驗合格。高性能砼優先使用硅酸鹽水泥或普通硅酸鹽水泥。硅酸鹽水泥的主要特性為早期強度及后期強度均高，水化熱較高，耐磨性、抗凍性均較高；但耐熱性、耐水性和抗腐蝕能力較差。普通硅酸鹽水泥是摻有少量活性材料的硅酸鹽水泥，特性和適用范圍，與硅酸鹽水泥基本相同，但早期強度和水化熱低于硅酸鹽水泥。

1.2外加劑

高性能砼主要就是摻加外加劑來改善砼工作性和耐久性。應使用高性能優良的外加劑。

首先，粉煤灰會對砼的工作性能有顯著改善。（1）粉煤灰是由大小不等的球狀顆粒的玻璃體組成，表面光滑致密，在砼拌合物中能起到滾珠潤滑作用；（2）新拌砼中水泥顆粒易聚集成團，粉煤灰的摻入會有效分散水泥顆粒，使砼拌合更加均勻；（3）替代水泥減少水泥用量，減少水的用量，從而降低水灰比，減少泌水和離析；（4）具有良好的保水性，有利于泵送施工。良好的工作性可大大改善砼外觀質量，也保證了內在質量。

其次，粉煤灰提高高性能砼耐久性。（1）火山灰效應，粉煤灰取代部分水泥，不僅能降低砼有效含堿量，還能產生物理化學作用抑制堿-骨料反應。粉煤灰中含有的酸性氧化物和水泥水化產生Ca(OH)2反應，使骨料周圍的堿金屬離子及氫氧根離子減少。從而削弱堿-骨料反應；（2）提高砼的抗滲性，粉煤灰顆粒分布水泥之間，增加砼密實性，減少水泥用量，降低了水化熱，從而即減少了砼本身的收縮和開裂，又提高了砼的抗侵蝕能力；（3）摻加粉煤灰可以提高砼本身抗氯離子滲透性，砼密實性明顯改善，電通量指標明顯下降，防水砼要求粉煤灰慘量小于20%。

2.砼配合比的設計

2.1水泥用量和水灰比

砼不允許出現裂縫，采用低水化熱水泥，水泥用量不超過500kg/m3。

2.2粉煤灰慘量的確定

耐久性砼要求粉煤灰摻量大于20%，可高達60%。

2.3砂率

采用較低砂率一方面可以降低用水量，同時增加骨料在砼中的比例，從而降低砼自身的電通量。另外，可以減少砼收縮。

2.4減水劑選擇及用量

根據相容性試驗，確定其用量。

2.5水膠比和砂率的調整

水膠比以0.01或0.02為基準調整砂率，以確定最佳配合比。

高性能砼要求除了強度要求外，砼耐久性應采用水灰比和水泥用量，選用優質、顆粒級配良好的骨料，并根據環境要求選擇外加劑；拌合物和易性關系到質量均勻、密實等性能及工作性，和易性包括流動性、粘聚性及保水性；砼凝結時間與水泥的凝結時間有關，與水灰比有較大關系，根據一些試驗，在相同溫度條件下，砼的初凝時間約比水泥標準試驗的初凝時間延長一倍以上；在低溫澆筑砼時，砼拌合物必須具有一定的抗凍性能和早強性能。

3.施工過程的管理和后期養護

3.1砼的配制與攪拌

在砼生產過程中，應注意控制原材料的計量偏差，砼拌合物應采用自動計量裝置，水泥。水摻合料、外加劑的稱量誤差在±1%之間，骨料控制在±2%左右。對集料的含水率的檢測，每以工作班不少于3次，如有異常情況要重新檢驗。按照實測含水率調整用水量、粗、洗、細骨料用量。砼攪拌時的水泥溫度：南方不宜高于60℃，北方不宜高于50℃，且不宜低于10℃。

在開工之初，應對所選用水泥、砂、碎石、摻合料、外加劑等原材料制作抗凍融循環、抗滲性、抗氯離子滲透性、抗裂性、抗鋼筋銹蝕和抗堿-骨料反應的耐久性試件各一組，進行耐久性試驗。

砼拌合物應拌合均勻，顏色一致，不得有離析和泌水現象。強制式攪拌機1000最短攪拌時間至少2min。砼拌合物應隨時進行塌落度、含氣量、泌水率、入模溫度等進行檢測。

3.2砼運輸

砼的運輸能力應該滿足施工需要，使澆筑工作不間斷，保持均勻性，不出現分層離析現象。否則，要對砼拌合物進行二次快速攪拌。嚴禁在運輸過程中向砼拌合物加水。

3.3砼澆筑

對大方量砼澆筑，應事先制定澆筑方案。砼入模前，應采用試驗設備測定砼的溫度、坍落度、含氣量、泌水率、坍落度損失率等工作性能。只有拌合物性能符合設計或配合比要求的砼方可入模澆筑。入模溫度一般控制在5℃～25℃之間。砼澆筑時的自由傾落高度不應大于2m；當大于2m時，應采用滑槽，串筒，漏斗等器具輔助輸送砼，保證砼不出現分層離析現象。砼澆筑過程當中應采用分層連續推移的方式進行，間歇時間不得大于90min，不得隨意留置施工縫。新澆筑砼溫度與鄰接的已硬化砼溫度不得大于15℃。砼攪拌、運輸及澆筑的全部時間不應超過砼的初凝時間。同一施工段的砼應連續澆筑，并在底層砼初凝之前將上一層砼澆筑完畢，上下層應不少于1.5m。

3.4砼振搗

可采用插入式振搗棒，附著式平板振搗器，表面平板振搗器等振搗設備。振搗時應避免碰撞模板，鋼筋。采用插入式振搗器振搗砼時，每一振搗時間應以砼表面呈現浮漿且均勻平整、不再出現大量的氣泡和不再有顯著沉降為準。一般不會超過30s，避免過振。若需要變換振搗位置時，應首先豎向緩慢將振搗器拔出，然后將振搗器移至新位置，不的將振搗器放在拌合物中平拖。

3.5砼的養護

砼養護期間應采取保溫措施，防止砼表面溫度受環境因素影響而發生劇烈變化。養護期間砼的內部與表層、表層和環境之間的溫差不宜大于20℃。砼養護期間應對有代表性的砼結構進行溫度控制，采取同條件養護記錄。防止砼受溫、濕度的侵蝕，使水泥水化作用順利進行，砼達到預期的強度和抗裂能力。

4.結語

在高性能砼的生產與使用過程中，其主要作用的是外加劑與原材料，外加劑與原材料直接影響著混凝土的質量。與此同時，在高性能砼整個施工的過程中，施工技術人員一定要做好監測與環節控制工作，通過加強環節控制來確保高性能砼的質量。我國對高性能混凝土的運用還有很多不足之處需要改進，尤其是外加劑這一塊還需要進一步的深入研究與實踐。 [科]

【參考文獻】

［１］姚燕，王玲，田培.高性能混凝土[M].化學工業出版社，2006.09.

［２］馮乃謙，邢鋒.高性能混凝土技術[M].原子能出版社，2000.06.