論高強混凝土在市政建筑施工中的應用

李永慧 馮質國

摘? ? 要：高強度混凝土的應用在建筑行業是一個重要的進步，它所帶來的經濟效益是顯而易見的。為了實現項目建設需要，高強度混凝土的使用需加強技術管理，以確保其強度。并且要使高強混凝土得到更大的發展，有必要進一步研究高強度混凝土泵送過程，這必將成為其未來發展的趨勢。本文進一步分析了高強混凝土在市政建筑施工中的應用，以供同仁參考借鑒。

關鍵詞：市政建筑;施工;高強混凝土

1? 高強混凝土的優缺點

高強混凝土作為一種新的建筑材料，以其抗壓強度高、抗變形能力強、密度大、孔隙率低的優越性，在高層建筑結構、大跨度橋梁結構以及某些特種結構中得到廣泛的應用。試驗表明，在一定的軸壓比和合適的配箍率情況下，高強混凝土框架柱具有較好的抗震性能。而且柱截面尺寸減小，減輕自重，避免短柱，對結構抗震也有利，而且提高了經濟效益。高強混凝土材料為預應力技術提供了有利條件，可采用高強度鋼材和人為控制應力，從而大大地提高了受彎構件的抗彎剛度和抗裂度。此外，利用高強混凝土密度大的特點，可用作建造承受沖擊和爆炸荷載的建筑物，如原子能反應堆基礎等。利用高強混凝土抗滲性能強和抗腐蝕性能強的特點，建造具有高抗滲和高抗腐要求的工業用水池等。在現場施工過程中，高強度混凝土容易出現一些質量缺陷：如裂縫。裂縫可以分為兩個階段：第一階段是硬化前的塑性階段，第二階段是硬化后的使用階段。其產生的原因主要是混凝土收縮，而影響混凝土收縮的主要因素是水耗和水泥用量。耗水量較高、水泥用量越多，混凝土的收縮就越大，裂縫就越大。

2? 高強混凝土的配料分析

2.1? 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。

2.2? 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。

2.3? 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。

2.4? 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。

（1）灰比一般宜小于0.35，對于80MPa～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。

（2）水泥用量一般宜為400kg/m3～500kg/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）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。

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

3? 機具要求及質量標準

3.1? 機具

所用機具主要為以下三種：（1）強制式攪拌機，型號JS500混凝土攪拌機，生產率為23m3/h～27m3/h。（2）高頻振蕩器，頻率要求每分鐘在8000次～12000 次。（3）混凝土輸送泵，型號HBJ60拖式混凝土輸送泵，輸送能力及排除壓力為5.1MPa，最大水平距離為620m，最大垂直距離為115m，最大輸送量為58m3/h。

3.2? 質量標準

在高強度混凝土的施用中要建立有嚴格的制度來保證其質量。主要包括以下幾個方面：（1）施工前的規則制定和責任分配。在進行工程前，要先制定一個涉及工程各環節負責方的協定，提前制定工程各項標準和實施細節，并明確相關各方責任。嚴格監督工程進行。（2）施工前對原料的檢驗。施工前要對原料進行檢查，對于不合格的原料堅決禁止進入施工場，要等配合物相關性能試驗結果出來后經設計單位或工程監理方同意后才能使用。（3）驗收。應該按照工程施工的相關規定，對工程進程進行嚴格的質量檢查，各環節結束后要進行驗收。尤其要對澆筑時坍落度的變化、澆筑后的凝結時間、澆筑后的強度變化、抗壓能力等要嚴格、及時的進行檢查測驗。

4? 高強混凝土在市政建筑施工中的應用

4.1? 高強混凝土拌制

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，必須采用靈活，精確的磅砰，堅持車車過秤。定量允許偏差不應大于以下規定：水泥±2%;粗細骨料±3%;水、摻合料、高效減水劑±1%;高強混凝土攪拌時，應準確控制用水量，認真測量砂石中的含水量并從用水量中扣除，配料時使用自動稱量裝置以及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。攪拌時宜用滯水工藝最后一次加入減水劑;保證拌合均勻，制配高強混凝土要確保拌合均勻，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，尤其需要注意保證攪拌時間充足，不少于60秒。

4.2? 高強混凝土運輸與澆筑快速施工

由于高強混凝土坍落度損失快，其施工時間必須盡可能短。這就要求在施工階段中嚴格指揮，成立嚴密的施工組織，從攪拌、運輸、澆筑幾個工序之間協調作業，各個環節必須緊扣，保證一小時內完成。密實性對混凝土的強度非常關鍵。在施工階段中為保障混凝土的密實性，必須使用高頻震搗器，依據結構斷面尺寸分層澆筑，分層震搗。澆筑混凝土卸料時，自由傾落高度必須小于2米。不同強度等級混凝土交接處的施工應該先澆筑高強混凝土，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至高等級混凝土的結構部位中去。

4.3? 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? 結束語

混凝土強度的要求越來越高，混凝土技術受工業化、城市化和人口增長對工程建設的需要所驅使得到了迅速發展，混凝土品質愈顯重要。高強混凝土的采用滿足了市政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具有重要的研究價值。

參考文獻：

[1] 徐自強.高強混凝土在建筑施工中的應用[J].華東科技：學術版，2014（11）：87～88.

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