房屋建筑混凝土施工技術(shù)探討

陳 烽

（福建嘉悅發(fā)展有限公司， 福建 福州 350000）

面對地價(jià)上漲等問題，各地的房屋建筑工程逐步朝著高、大的方向發(fā)展，超高建筑的載荷巨大，對于混凝土結(jié)構(gòu)的承載力有著較高的要求，尤其是房屋建筑工程中的大體積混凝土構(gòu)件，混凝土構(gòu)件的施工質(zhì)量就決定了房屋建筑的使用壽命。這些混凝土結(jié)構(gòu)在施工的過程中，不僅僅要保證結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，保證結(jié)構(gòu)能夠滿足承載要求。目前我國多數(shù)工程都采用“整體澆筑”的模式，而混凝土在硬化的過程中，受水熱化反應(yīng)影響，伴隨著體積收縮等等情況，在多種因素的作用下，混凝土極其容易開裂，尤其超高層房屋建筑施工，因一次澆筑的混凝土構(gòu)件尺寸越來越大，水泥熱化反應(yīng)也越來越劇烈。為保證混凝土構(gòu)件施工質(zhì)量，就需要對房屋建筑混凝土施工技術(shù)進(jìn)行系統(tǒng)梳理。

1 房屋建筑混凝土施工過程

1.1 原材料控制

進(jìn)場材料必須和設(shè)計(jì)方案保持一致，材料進(jìn)場后根據(jù)材料批次檢查材料相關(guān)的檢查報(bào)告、合格證。所有原材料做到先檢查、后使用，在現(xiàn)場集中堆放，混凝土粗骨料按照要求分級采購、分級運(yùn)輸、分級堆放，同時(shí)嚴(yán)格檢查粗骨料的含泥量、級配指數(shù)，以盡量控制混凝土施工的含水量差異、溫度差異。

1.2 混凝土準(zhǔn)備

一般房屋建筑工程混凝土的攪拌過程為：細(xì)骨料+水泥+粉煤灰+外加劑干拌→加水拌和→加粗骨料拌和→出料。混凝土的輸送方法為泵送、車運(yùn)輸兩種方式，目前多數(shù)房屋建筑工程都采用泵送的模式輸送混凝土，以避免混凝土在輸送過程中出現(xiàn)分崩、離析等問題[1]。

1.3 施工過程控制

澆筑混凝土后，需要均勻布置振搗點(diǎn)，然后保證每個(gè)點(diǎn)位的振搗時(shí)間在30s以內(nèi)，以表面出水為判斷標(biāo)準(zhǔn)，振搗完成后，采取收光、抹平、壓實(shí)措施，以保證混凝土早期的強(qiáng)度以及表面的美觀度。混凝土的養(yǎng)護(hù)以噴水養(yǎng)護(hù)、草席養(yǎng)護(hù)、水中養(yǎng)護(hù)三種方法為主，應(yīng)根據(jù)混凝土的熱化反應(yīng)以及施工現(xiàn)場條件選擇合適的方式方法，養(yǎng)護(hù)期間要保證混凝土始終處于有利的溫度環(huán)境下，以避免開裂[2]。

2 房屋建筑混凝土施工技術(shù)對比

2.1 膨脹加強(qiáng)帶+補(bǔ)償收縮混凝土施工技術(shù)

膨脹加強(qiáng)帶+補(bǔ)償收縮混凝土施工技術(shù)主要是指，在混凝土施工的過程中，增加一定量補(bǔ)償收縮混凝土來補(bǔ)償混凝土受水泥熱化反應(yīng)影響產(chǎn)生的化學(xué)收縮、溫度收縮，從而達(dá)到避免混凝土構(gòu)件開裂的目的。目前，氧化鈣復(fù)合型膨脹劑、硫鋁酸鹽型膨脹劑兩種補(bǔ)償收縮混凝土的應(yīng)用相對廣泛，同時(shí)氧化鎂補(bǔ)償收縮混凝土、氧化鈣補(bǔ)償收縮混凝土等新型膨脹劑也得到了應(yīng)用，因氧化鎂補(bǔ)償收縮混凝土、氧化鈣補(bǔ)償收縮混凝土目前缺少可靠的理論基礎(chǔ)，所以這里不多做贅述[3]。

針對混凝土施工，我國制定了《補(bǔ)償收縮混凝土應(yīng)用技術(shù)規(guī)程》（JGJ/T178-2009），其中對于補(bǔ)償收縮混凝土的使用有著較為詳細(xì)的規(guī)定，明確“超長混凝土結(jié)構(gòu)”應(yīng)該采用膨脹加強(qiáng)帶+普通補(bǔ)償收縮混凝土進(jìn)行施工，由此衍生出了一套相對完善的“膨脹加強(qiáng)帶+補(bǔ)償收縮混凝土施工技術(shù)方法”[4]。目前市面上的普通補(bǔ)償收縮混凝土中含有的膨脹劑大約占總量的10%左右，在常規(guī)養(yǎng)護(hù)14d后（水中養(yǎng)護(hù)），補(bǔ)償收縮混凝土的限制膨脹率在0.015%以上，在常規(guī)養(yǎng)護(hù)28d（水中養(yǎng)護(hù)轉(zhuǎn)空氣養(yǎng)護(hù)）后，補(bǔ)償收縮混凝土的限制膨脹率在0.030%以上。所以，在多數(shù)房屋建筑工程中，一般板長在60m-120m 時(shí)，常采用混凝土連續(xù)澆筑的方法，同時(shí)根據(jù)混凝土的實(shí)際配比，在30m-60m 設(shè)置膨脹加強(qiáng)帶。

根據(jù)《補(bǔ)償收縮混凝土應(yīng)用技術(shù)規(guī)程》，我國有相當(dāng)一部分房屋建筑工程成功的澆筑了諸多超過常規(guī)標(biāo)準(zhǔn)的大規(guī)模混凝土底板，且施工質(zhì)量良好。但是，目前市面上的補(bǔ)償收縮混凝土的成本較高，在施工的過程中需要應(yīng)用不同種類的混凝土以及加強(qiáng)帶，并且在混凝土結(jié)構(gòu)中還需要設(shè)置鋼板網(wǎng)，養(yǎng)護(hù)過程為水中養(yǎng)護(hù)，施工工藝相對復(fù)雜。并且，文章上述的膨脹率是在實(shí)驗(yàn)室中得出的結(jié)果，在實(shí)際施工難度過程中，施工現(xiàn)場的外部環(huán)境溫度以及構(gòu)件溫度差異較大，混凝土結(jié)構(gòu)在硬化過程中的各種約束條件也存在一定的差異[5]。

某工程在施工的過程中，在施工現(xiàn)場試驗(yàn)了“膨脹加強(qiáng)帶+補(bǔ)償收縮混凝土施工技術(shù)方法”的效果，采用的膨脹劑為ZY 系列膨脹劑、CSA 系列膨脹劑、C40 混凝土，在常規(guī)養(yǎng)護(hù)條件下，混凝土施工完成90d 后，補(bǔ)償收縮混凝土的效果不明顯，大體積的混凝土構(gòu)件施工，卻出現(xiàn)了嚴(yán)重的干燥收縮問題，經(jīng)過分析，發(fā)現(xiàn)原因是因?yàn)閆Y 系列膨脹劑、CSA 系列膨脹劑不能補(bǔ)償混凝土在早期水熱化反應(yīng)下出現(xiàn)的自身收縮。且，硫鋁酸鹽型膨脹劑，其主要構(gòu)成部分為鈣礬石，大體積混凝土構(gòu)件的施工，水熱化溫度較高，鈣礬石就存在被分解的風(fēng)險(xiǎn)。而多數(shù)房屋建筑工程都不具備水養(yǎng)護(hù)條件[6]。

2.2 大量摻加礦物料施工技術(shù)

大量摻加礦物料施工是指混凝土施工所用“凝膠材料”中的“摻和料”，其比例在總量的40%及以上，如今房屋建筑工程多采用“粉煤灰”作為主要的礦物摻和料。大量摻加礦物料施工技術(shù)方法的特征是水泥用量較少、凝膠材料用量較多、混凝土的水膠比較低，采用大量摻加礦物料施工技術(shù)的混凝土構(gòu)件，早期的硬化反應(yīng)相對較慢，混凝土構(gòu)件的強(qiáng)度發(fā)展速度較慢，但是水熱化導(dǎo)致的升溫反應(yīng)也較為緩慢。

大量摻加礦物料施工技術(shù)的使用必須要考慮到兩個(gè)方面的影響因素，一是大量摻加礦物料會導(dǎo)致混凝土構(gòu)件的早期強(qiáng)度低；二是大量摻加礦物料會在一定長度上降低混凝土構(gòu)件的抗碳化性能。所以，這兩個(gè)因素決定了大量摻加礦物料施工技術(shù)不能和“快速拆模”技術(shù)并用，且無法用足需要承受彎曲載荷的構(gòu)件。但是，房屋建筑工程中有相當(dāng)一部分構(gòu)件的載荷是緩慢增加的，如房屋建筑的底板載荷，所以該處的混凝土構(gòu)件施工就可考慮采用大量摻加礦物料施工技術(shù)。并且，有研究表明，采用大量摻加礦物料施工技術(shù)的混凝土構(gòu)件，其碳化風(fēng)險(xiǎn)會隨著時(shí)間的延長降低，即便是礦物摻和料比率大于50%，硬化后的混凝土構(gòu)件中仍舊有大量的Ca(0H)2，且混凝土構(gòu)件的致密性在大量摻和礦物料后得到有效提升。

圖1 為某超高房屋建筑工程基礎(chǔ)底板部分施工使用大量摻加礦物料施工技術(shù)后的硬度發(fā)展示意圖，從圖中可看出，混凝土構(gòu)件的溫度始終保持在85 攝氏度以下，三種不同的養(yǎng)護(hù)方法下，均能夠滿足混凝土的溫度控制要求，且最終60d 后，混凝土結(jié)構(gòu)強(qiáng)度也符合我國現(xiàn)行的房屋建筑施工要求。

圖1.某房屋建筑工程同養(yǎng)護(hù)條件下大摻量粉煤灰混凝土的強(qiáng)度發(fā)展

3 結(jié)束語

綜上所述，膨脹加強(qiáng)帶+補(bǔ)償收縮混凝土施工技術(shù)施工方法相對成熟，但是養(yǎng)護(hù)過程復(fù)雜，施工成本較高，所以不建議在大規(guī)格混凝土構(gòu)件施工中使用。大量摻加礦物料施工技術(shù)，混凝土構(gòu)件的溫度發(fā)展符合要求，水熱化溫度控制相對容易，且能夠避免混凝土構(gòu)件開裂，施工成本較低，可在房屋建筑混凝土底板或者大體積混凝土構(gòu)件施工中使用，但是大量摻加礦物料施工技術(shù)會在一定程度上影響施工效率，所以需要根據(jù)實(shí)際情況靈活應(yīng)用兩種方法，以保證質(zhì)量、工期。