高強混凝土在建筑施工中的應用探討

摘 要：在建筑施工中，如何科學合理的應用高強混凝土技術具有重要的研究價值。本文對高強混凝土的特點及其適用范圍進行了論述，從原材料和施工操作兩方面分析研究了高強混凝土技術在建筑施工中的應用。

關鍵詞：高強混凝土；建筑施工；工藝；應用

1 高強混凝土的涵義

近年來，我國高層建筑工程越來越多，高強混凝土施工技術被廣泛采用。所謂高強混凝土，即為選用優質水泥、優質骨料、較低水灰比，在一定密實作用下制作且強度不低于C50的混凝土。高強混凝土的采用滿足了高層建筑及特殊結構的受力和使用要求，顯著減少了結構截面尺寸，增大了工程的使用面積與有效空間，并加快了施工進度，節約了工程成本，為工程質量提供了可靠保障。因此，如何控制好高強混凝土施工質量，加強高強混凝土的應用技術就成為了大家共同關注的問題。

2 高強混凝土的特點

高強混凝土作為一種新的建筑材料，以其密度大、孔隙率低、抗壓強度高、抗變形能力強的優越性，在高層建筑結構、大跨度結構以及某些特殊結構中得到廣泛的應用。因為高強混凝土坍落度損失快，這就要求從攪拌運輸到澆筑各個環節要緊緊相扣，在較短時間內完成。高強混凝土拌合物特點是粘性大，骨料不易離析，泌水量少。

高強混凝土的適用范圍。目前，高強混凝土主要的應用場合有高層建筑、預應力結構、大跨屋蓋以及處于侵蝕環境下的建筑物或構筑物。

2.1 高層建筑中采用高強混凝土可以大幅度縮小底層混凝土柱子的截面尺寸，擴大柱網間距及結構空間，增大建筑使用面積。上下柱子采用不同強度等級混凝土有利于統一柱子尺寸和模板規格，方便施工，可以節約周轉耗材的投入，并可利用高強混凝土的早強特點加快施工進度。同時，高強混凝土還因徐變小，彈性模量高，可以減少柱子的壓縮量和增加結構剛度，這對高層建筑來說是非常重要的。

2.2 預應力結構中采用高強混凝土，因其徐變小，彈性模量高，從而可以減少預應力鋼筋的應力損失，減小構件截面尺寸并減輕自重。

2.3采用高強混凝土對大跨屋蓋的空間結構十分有利，可以顯著降低結構的重量，因為大跨屋蓋的自重占到全部設計荷載中的絕大部分。

2.4 高強混凝土有較強的抵抗化學物質腐蝕能力，并且耐久性優良，因此，某些貯存化學物品的倉庫、周圍大氣中含有較多鹽份的工程建筑物以及直接受到侵蝕性物質作用或機械磨損的廠房和車庫等地面構件均宣采用高強混凝土。

3 高強混凝土的施工工藝。

原材料水泥宜選用不低于42.5等級的普通硅酸鹽水泥。水泥進場后，必須進行復驗，合格方可使用。

3.1 粗骨料。粗骨料應選用質地堅硬，級配良好的石灰巖、花崗巖、輝綠巖等碎石或碎卵石。粗骨料的性能對高強混凝土的彈性模量及抗壓強度起到決定性的作用，如果粗骨料的強度不足。其它提高混凝土強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度應比所配制的混凝土強度高20%以上，僅當有足夠的試驗數據及可靠的強度保證率時，方可采用卵石配制。

3.2 細骨料。細骨料宜選用質地堅硬，級配良好的河砂或人工砂。高強混凝土對細骨料的要求比較一般，但其中的粘土及云母含量應盡量的低。粘土不但降低強度，并使拌料的需水量增加。

3.3 化學外加劑。化學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混凝土的關鍵，需要參照相關標準要求，通過反復試驗確認。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性，因此對強度、抗滲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對混凝土的耐久性產生損害。使用高效減水劑經常遇到的一個問題就是坍落度隨時間迅速損失，通常解決的辦法是采用與緩凝劑復合的高效減水劑。

3.4 配合比。水泥強度和水灰比是影響混凝土抗壓強度的主要因素，因此，要控制好混凝土質量，最重要的是控制好水泥和混凝土的水灰比這兩個主要環節。在配合比設計中，要根據施工工藝要求的拌合物工作性和結構設計要求的強度，在充分考慮施工運輸和環境溫度等條件下進行高強混凝土配合比試配。

3.4.1 水灰比一般宜小于0.35，對于80~100MPa混凝土宜小于0.30，對于以上混凝土宜小于0.26，更高強度時取0.22左右。

3.4.2 水泥用量一般宜為400~500kg／m3，對于80MPa以上混凝土可達500kg／m3，更高強度時也不宜超過550kg／m3，此時應通過外加礦物摻合料來控制和降低水泥用量。

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

3.4.4 高強混凝土砂率宜為28%~34%，當采用泵送工藝時，可為34%~44%。

4 高強混凝土的操作工藝。

4.1 高強混凝土的拌制。嚴格控制投料順序及攪拌工藝，嚴格控制施工配合比，原材料按重量計，要設置靈活，準確的磅砰，堅持車車過秤。定量允許偏差不應超過下列規定：粗細骨料±3%：水泥±2%：水、高效減水劑、摻合料±1%。配料時采用自動稱量裝置和砂子含水量自動檢測儀器，自動調整攪拌用水，不得隨意加水。高效減水劑可用粉劑，也可制成溶液加入，并在實際加水時扣除溶液用水。攪拌時應準確控制用水量，仔細測定砂石中的含水量并從用水量中扣除，宣用滯水工藝最后一次加入減水劑。制配高強混凝土要確保拌合均勻，因為它直接影響著混凝土的強度和質量，要采用強制式攪拌機拌和，特別注意攪拌時間不少于60s，確保攪拌充分。

4.2 高強混凝土的運輸與澆筑。由于高強混凝土坍落度損失快，因此必須在盡可能短的時間內施工完畢，這就要求在施工過程中精心指揮。必須有嚴密的施工組織，協調作業從攪拌、運輸到澆筑幾個工序，各個環節要緊緊相扣，保證1h內完成。混凝土卸料時，自由傾落高度不應大于2m.在施工過程中為保證混凝土的密實性，應采用高頻震搗器，根據結構斷面尺寸分層澆筑，分層震搗。不同強度等級混凝土的施工宜先澆筑高強混凝土，然后再澆筑低等級混凝土，也可以同時澆筑。此時應特別注意，不應使低等級混凝土擴散到商混凝土的結構部位中去。

4.3 高強混凝土的保溫與養護。為了減少混凝土內外溫差，延緩收縮和散熱時間，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度來抵抗溫度應力，同時可降低變形變化的速度，充分發揮材料的徐變松弛特性，從而有效地削減約束應力，使其小于該齡期抗拉強度，防止內外溫差過大而導致出現溫度裂縫。

5 結語

使用高強混凝土，必須做好施工過程中各個環節的監督與管理，從設計、施工到監理各方都應密切配合，認真研究分析，采取得力措施，保證建筑施工質量。