淺談高強混凝土施工技術

瞿銀花 胡志鵬

摘要：高強混凝土越來越多的高層建筑中使用，它相對于普通混凝土，具有明顯的技術優勢：不僅可以減小混凝土結構尺寸，減輕結構自重和地基荷載，節約用地，減少材料用量，節省資源，降低施工能耗，而且能夠提高混凝土結構的耐久性能，延長建筑物的使用壽命，減少結構維護和修補費用。

但是高強混凝土也存在著不足之處，由于自身組成材料以及使用環境的影響，在特定的條件下，高強混凝土表現出極高的脆性、開裂敏感性、高溫爆裂等。

制備高質量、高性能的高強混凝土離不開科學的配合比設計，與其組成材料，如水泥、集料、水、礦物摻和料及外加劑等有著密閉可分的關系。

高強混凝土的施工可分兩個方面：一方面是攪拌站的生產施工，包括了高強混凝土的原材料、制備工藝與運輸;另一方面是工程現場的施工，涉及到高強混凝土的澆筑與養護。

因此高強混凝土施工中質量控制亦可分為兩個方面：一方面是高強混凝土制備和運輸階段中的質量控制;另一方面是現場澆筑與養護階段的質量控制，兩者密不可分。

關鍵詞：高強混凝土;發展與應用;優缺點;原材料

一、高強混凝土的優缺點

（一）高強混凝土的優點

根據《高強混凝土應用技術規程》JGJT 281-2012規定，強度等級不低于C60的混凝土為高強混凝土。與普通混凝土相比，高強混凝土具有以下特點：

（1）強度高，變形小，適用于大跨、重載、高聳結構;

（2）耐久性和抗滲、抗凍性好，能承受惡劣環境條件考驗;

（3）流動性好，可泵送性好，低塌落度損失;

（4）能減小截面尺寸，大大降低結構自重和提高結構剛度。

（二）高強混凝土的缺點

高強混凝土有很多優點，但也有不足之處。

1.脆性

混凝土屬于脆性材料，隨著強度的提高，彈性模量增高，脆性也在提高，這樣易于開裂和突然破壞。隨著高強混凝土的推廣應用，其脆性問題愈顯突出，是目前工程界重大技術難題之一。當混凝土的應變達到3‰時，普通混凝土的承載能力仍能保持一半以上，但同樣的應變值對于高強混凝土，實際承載力已近于零，即此時在高強混凝土中可觀察到裂縫的形成。

2.開裂敏感性

高強混凝土的開裂敏感性明顯超出普通混凝土。造成開裂的原因很多，與材料性能有關，也與結構荷載有關，還與所處環境有關。開裂的影響因素主要包括外界氣溫變化引起的變形、水泥水化熱引起的變形、混凝土收縮引起的變形和約束條件引起的變形。對混凝土組成和配比進行優化，在混凝土中摻加纖維、引氣劑、減縮劑、膨脹劑等減縮抗裂組分，可以明顯提高高強混凝土的抗裂性。

二、（一）原材料的貯存

高強混凝土所用的集料種類多，避免相混和防潮是共同的要求：

（1）水泥應按品種、強度等級和生產廠家分別貯存，不得與礦物摻合料等其他粉狀料相混，并應防止受潮;

（2）骨料應按品種、規格分別堆放，堆場應采用能排水的硬質地面，并應有遮雨防塵措施;

（二）攪拌時間

高強混凝土的強度等級越高，其攪拌時間越長;非泵送施工比泵送施工攪拌時間長。高強混凝土拌合物粘度較大，適當延長攪拌時間或采取合適的投料措施，有利于各種集料和外加劑的混合分散。高強混凝土采用的攪拌機應符合現行國家標準《混凝土攪拌站（樓）》GB/T 10171的規定，宜采用雙臥軸強制式攪拌機。

（三）運輸

高強混凝土從攪拌機裝人攪拌運輸車至卸料時的時間不宜大于90分鐘。運輸需保證澆筑的連續性，有利于避免因澆筑間斷過長產生的冷縫或薄弱層。攪拌運輸車到達澆筑現場時，應使攪拌罐高速旋轉20s-30s后再將混凝土拌合物卸出。當卸出的混凝土拌合料稠度過大，同時高強混凝土從出攪拌機至現場接收不超過90分鐘可以適量摻加減水劑來增加混凝土的流動性。添加的減水劑應符合下列規定：

（1）應采用同品種減水劑;

（2）減水劑摻量應有經試驗確定的預案;

（四）澆筑要點

高強混凝土泵送是施工的關鍵環節之一。一般認為，高強混凝土拌合物用水量小，粘度大，尤其在大高程泵送情況下，有一定的控制難度，解決了高強混凝土的泵送問題，基本就解決了高強混凝土施工的主要問題。

在泵送過程中應注意以下問題：

（1）當缺乏高強混凝土泵送經驗時，施工前宜進行試泵;

（2）由于高強混凝土黏度大，間歇后開始泵送瞬間黏度作用大，進行較大高程的高強混凝土泵送，對泵壓要求高，當泵送高度超過100m時，宜采用高壓泵進行泵送;

（3）當向下泵送高強混凝土時，輸送管與垂線的夾角不宜小于12°，有利于防止形成空氣栓塞引起堵泵;

高強混凝土拌合物中漿體多，流動性大，澆筑時對模板的壓力大，澆筑時易于漏漿和脹模，因此高強混凝土澆筑前，應檢查模板支撐的穩定性以及接縫的密合情況，并應保證模板在混凝土澆筑過程中不失穩、不跑模和不漏漿。

不同強度等級混凝土現澆對接處應設在低強度等級混凝土構件中，與高強度等級構件間距不宜小于500mm;施工過程中經常出現高強混凝土和普通混凝土交替澆筑施工的現象，由于高強混凝土流動性大，所以需要設置密孔鋼絲網攔截。例如在整體現澆柱和梁時，框架柱是高強混凝土，而梁采用普通混凝土，澆筑時應先澆框架柱中的高強混凝土，后澆梁中的普通混凝土，填補柱頭混凝土時應注意不要采用梁的混凝土。當混凝土等級由低變高澆筑時，應先清空輸送管道中原有的較低強度等級混凝土，方可澆筑高強混凝土。

高強混凝土結構通常是分層澆筑的，分層厚度不宜過大和層間澆筑間隔時間不宜過長，有利于保證每層混凝土澆筑質量和整體結構的勻質性，澆筑的分層厚度不宜大于500mm，上下層同一位置澆筑的間隔時間不宜超過120min。高強混凝土可采用振搗棒搗實，插人點間距不應大于振搗棒振動作用半徑，泵送高強混凝土振搗時間不宜過長，以避免石子和漿體分層，每點振搗時間不宜超過20s，當混凝土拌合物表面出現泛漿，基本無氣泡逸出，可視為搗實;連續多層澆筑時，振搗棒應插人下層拌合物50mm進行振搗。

（五）養護措施

高強混凝土早期收縮比較大，如果再發生表面水分損失，會加大混凝土開裂傾向，因此，應采取措施防止混凝土澆筑成型后的表面水分損失。高強混凝土澆筑成型后，應及時對混凝土暴露面進行覆蓋。混凝土終凝前，應用抹子搓壓表面至少兩遍，平整后再次覆蓋。高強混凝土可采取潮濕養護，并可采取蓄水、澆水、噴淋灑水或覆蓋保濕等方式，養護水溫與混凝土表面溫度之間的溫差不宜大于20℃;潮濕養護時間不宜少于10d。

當冬期施工時，高強混凝土養護應符合下列規定：

（1）宜采用帶模養護;

（2）混凝土受凍前的強度不得低于lOMPa;

（3）模板和保溫層應在混凝土冷卻到5℃以下再拆除，或在混凝土表面溫度與外界溫度相差不大于20℃時再拆除，拆模后的混凝土應及時覆蓋;

參考文獻：

[1].高強混凝土應用技術規程.JGJT 281-2012

[2].高強混凝土的研究現狀及發展趨勢[J]/雷穎占著.工程建設與設計.2006

[3].高強混凝土高溫下爆裂機理探討[J]/謝偉峰著.新型建筑材料，2007

[4].高強高性能混凝土用礦物外加劑.GBT 18736-2002

作者簡介

第一作者：瞿銀花，女，1991年5月;土家族;湖北省恩施州利川市;工作單位：仙桃職業學院;433000;工程師/講師;本科第一學歷：市場營銷;本科第二學歷：土木工程;湖北省仙桃市紡織大道8號;13120260338

第二作者：胡志鵬，男，1989年11月;漢族;湖北省孝感市漢川市;工作單位：仙桃職業學院;433000;工程師/講師;本科、土木工程;