高強度混凝土的配置及在超高層建筑中的應用

黃鎮

摘要：高強度混凝土由于其密度大、強度高等優勢，被廣泛應用于現代高層建筑中。對高強度混凝土特點、配置及應用進行詳細的分析，有利于更好地發揮高強度高性能高強度混凝土的優勢。下文主要就高性能高強度混凝土的配置及在超高層建筑中的應用進行分析探究，希望可以同行提供參考價值。

關鍵詞：高強度；混凝土；建筑；質量

前言

現代的工程建設既要講究速度又要保證質量，高強度混凝土由于其所具有的抗壓能力、抗性變能力強，密度大等特點，在提高施工速度的同時保證了工程質量，在增大建筑有效空間的同時節約了成本，在現代的工程建設中大受歡迎。如何在建筑施工中應用高強度混凝土是個廣受關注的問題，本文結合高度混凝土自身特點，對其在建筑施工中的應用進行了一些分析，希望能夠高強度混凝土在建筑施工中的應用有所幫助。

1.高強度混凝土的特點

（1）密度大、強度高。高強度混凝土中水、水泥的含量較低，在砂石之外又加減水劑及煤粉灰等摻合物，硬化之后孔隙率低，密度大，在面臨同樣的承重要求時只需較小截面的柱子就可滿足要求，這樣一方面減輕了建筑的結構自重，另一方面擴大了建筑的有效空間，既減少了成本又擴大了空間，并可有效加快工程速度。

（2）抗形變能力強。高強度混凝土含水量低，在硬化過程中水化熱低、體積穩定，冷卻過程中縮變較小，抗形變能力強，不易發生裂縫和形變，使結構具有很高的剛性，其彈性模量高，有效的降低了應力鋼筋的損耗，可有效降低構件截面面積及結構自重。

（3）抗滲性強。高密度、低孔隙率使高強度混凝土具有很強的抗滲性，這樣就能很好的抵抗化學物質及其他物質的侵蝕作用，能夠延長構件的使用年限，從而延長建筑的壽命。在較為惡劣的環境下，宜使用高強度混凝土來構造其建筑構件。

2.高強度混凝土的配制

2.1高強度混凝土原料的選用

（1）水泥。水泥可選用普通的硅酸鹽水泥，但其等級不能低于42.5。需反復進行實驗驗證，水泥的質量要達到GBJ175-85《硅酸鹽水泥，普通水泥》的質量要求，才能進場。

（2）骨料。骨料包括粗骨料和細骨料。粗骨料作為高強度混凝土的主體部分，其性能的高低對高強度混凝土強度和抗形變性能影響巨大，應選用質地較好的花崗巖、輝綠巖、石灰巖等的碎石或碎卵石充當粗骨料，這對混凝土的強度的提高至關重要。其規格要求以粒徑0.5～2.0cm為宜，最大不得超過3.2cm，形狀最好是正方或近正方體，其中針片狀顆粒含量不能大于5%，承壓指標在9～12內為合格，其他各項按JGJ53-79《普通混凝土用碎石或卵石質量標準及檢驗方法》要求為準。細骨料要求中砂，選料以硬度較強的人工砂及河砂為佳，容重要求約在1420kg/m3，孔隙率約在42%，級配良好，其他方面要求不高，但不宜含過高的粘土和云母（含泥量不高于2%），粘土含量高會影響混凝土的強度，同時也會增加拌料的用水量使高強度混凝土的性能受到影響。

（3）外加劑。高強度混凝土中所用添加劑有多種，以減水劑和緩凝劑為主，添加劑對混凝土的性能影響重大。在進行外加劑的選用時，應反復進行試驗，直至達到質量要求。減水劑的使用也能夠有效降低混凝土中的含水量，對于增強混凝土密實度、抗滲性能、鋼筋構件的抗蝕性能都十分有利，但用量過高會影響其耐久性，最好選擇含有緩凝劑的減水劑。

2.2高強度混凝土的配制

（1）混凝土的強度要求越高，其含水量要求就越低。高強度混凝土對于水灰比的要求通常不能高于0.35，混凝土強度要求在80～100MPa及以上的，其水灰比在0.30以下。通常運用外加減水劑和摻合料來控制水灰的和易性，并盡可能的減少含水量。

（2）水泥要求一定要用優質水泥，水泥強度要求用量通常在400～500kg/m3，混凝土強度要求超過80MPa的用量則要在500kg/m3甚至以上。但應盡量減少水泥用量，可用外加礦物摻合料的方法對其進行控制。

（3）含砂量。含砂率通常以26～32%為宜，運用泵送工藝時應控制在32～36%的范圍內。

3. 高強度混凝土在高層建筑中的施工應用

高層建筑高強度混凝土施工包括攪拌、運送、澆筑入模、振搗密實與養護。

3.1混凝土攪拌

（1）高強度混凝土最好使用強制式攪拌機拌制，不宜使用自落式攪拌機。

（2）高強度混凝土拌合物出及以后，經過一段距離運輸，坍落度下降，如果下后的坍落度仍可泵送時，最宜使用集中攪拌站的商品混凝土，因為在攪拌站里原材料計量精確，質量較好。如果運輸距離太遠，運到工地的混凝土拌合物已不具泵送性能時，則宜設立工地臨時混凝土攪拌站，就地攪拌，工地臨時攪拌站雖不如集中攪拌站拌制的混凝土計量精確，但是它沒有坍落度損失，拌合物出機后即可澆筑，這對水灰比低的高強度混凝土有特殊意義，但占地較大。

（3）攪拌高強度混凝土的原材料計量必須精確，各種原材料宜分別計量入機，不宜在同一配料斗中連續計量，宜用自控的電子計量。計量允許偏差應嚴格控制。

（4）攪拌高強度混凝土投料順序是：先投入粗、細骨料及水泥等干料，攪拌均勻后加水，繼續攪拌，外加劑最后投入，再攪拌均勻后，即可出機使用，使用集中攪拌站商品混凝土時，流化劑也可在混凝土拌合物運到澆筑地后投入，攪拌均勻使用，后投流化劑的效果比先投更好。

3.2混凝土拌合物運輸

高強度混凝土長距離運送須使用攪拌運輸車。

3.3混凝土澆筑與振搗

高強度混凝土拌合物澆筑入模與振搗，其目的是要使混凝土密實，達到內實外光的要求。

混凝土澆筑入模時，要保證水泥砂漿與粗骨料不分離，為此在澆筑混凝土時，對混凝土拌合物自由傾落高度要加以限制。

在高層建筑施工中，經常會遇到施工圖中鋼筋排列特密，造成混凝土拌合物不穿過鋼筋或震動棒無法插入，混凝土無法達到振搗密實。對于這樣的問題，要與設計部門協商，請設計部門為施工創造條件，使混凝土拌合物能夠穿過鋼筋，振動棒可以插入，達到振搗密實。

對于不用強度等級混凝土施工接縫問題。相連接的結構使用不同等級混凝土，應先澆筑高強度級的混凝土，再澆筑低強度級的混凝土，也可同時澆筑，但不應使低強度混凝土流入高強度級結構部位中去，分兩次澆筑時，宜在高強度級混凝土凝結前就澆筑低強度級混凝土，以減少施工縫，但兩種強度等級的混凝土，宜使用同一品種水泥。

3.4豎向結構頂端處理

柱、剪力墻與梁、板一齊澆筑結構，在柱、剪力墻混凝土澆筑梁或板下皮處時，暫停澆筑60-90分鐘，待其豎向混凝土充分沉落后，再澆梁板混凝土。柱、剪力墻與梁板分兩次澆筑的結構，柱、剪力墻澆筑到頂后，在混凝土凝結以前除清除上部泌水外，并須將頂部無粗骨料的水泥砂漿（即浮漿）清除，至有粗骨料為止。

4. 結束語

隨著高強度混凝土應用范圍的擴大，對其各項性能的要求也越來越高，制定配套的應用制度，在施工過程中嚴格按照質量標準進行施工和驗收，對于高強度混凝土的應用至關重要。高強度混凝土結構在高層建筑的設計和建造中占有重要地位，只有各方密切配合，嚴格執行高強度混凝土生產和施工標準，才能使建筑工程質量得到保證。

參考文獻：

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[2]張松，談高強度混凝土在建筑施工中的應用[J]，中國科技信息，2006（13）：177～178