張曉寧
摘 要:近年來,我國建筑業發展迅速。普通水泥混凝土作為建筑工程中最基本、最重要的材料,存在韌性差、耐久性差等缺陷。隨著使用壽命的增加,建筑物容易出現裂縫等病害。因此,普通水泥作為基礎建筑材料已難以滿足當今社會建設項目的要求。高強混凝土能有效地提高建筑物的強度、抗滲性和密實性,并能大大提高建筑物的使用壽命。除此之外,高強混凝土具有卓越的耐久性,即使在惡劣環境下也具有很強的適用性,可以有效降低后期維修投入,減小對環境的影響,提升經濟效益,這使得高強混凝土越來越被廣泛使用。
關鍵詞:建筑施工;高強混凝土;應用
引言:
近代以來,隨著工業改革和城市化的發展,原有的建筑材料已難以滿足大型建筑結構的需要,日益迫切的需求促進了建筑材料的進步。從18世紀到19世紀,隨著鋼筋水泥和混凝土的出現,建筑業進入了一個新階段。然而,在過去的近兩百年里,人們在鋼筋混凝土材料的基礎上停滯不前,進入了發展的瓶頸,人們對建筑的要求越來越高,普通的鋼筋混凝土難以滿足當代超高層建筑、大跨度橋梁的需求。由此人們在原有基礎上不斷提高混凝土的強度,改善其性能,并逐漸發展出了高強混凝土的概念。此概念一提出,便成為研究人員材料突破的新方向,成為未來發展的最熱門方向之一。
1高強混凝土
隨著建筑物越來越高,橋梁跨度越建越大,為了滿足當代建筑的發展需求,高強混凝土材料應運而生。GB50010-2010《混凝土結構設計規范》(2015年版)規定,強度等級大于或等于C60的混凝土稱為高強混凝土,強度等級大于C100的混凝土稱為超高強混凝土。高強混凝土是在普通混凝土中加入硅灰、礦粉、外加劑等材料制成的,其強度和性能均高于普通混凝土。此外,高強混凝土還具有抗壓強度高、抗變形能力強、密度高、孔隙率低等優點,其抗震性能優于普通混凝土。在相同荷載下,高強混凝土柱和梁的截面要小得多,這可以減輕自重。與此同時,在建筑結構預應力應用中,高強混凝土為受力優化提供了很好的條件。高強混凝土具有很好的密度,可以作為人防空間承受沖擊及爆炸荷載的區域。高強混凝土變形小,結構構件的剛度很大,極大地提高了建筑的抗變形性能。
2建筑施工中高強混凝土的應用
2.1 材料選擇
(1)水泥。水泥作為高強混凝土的重要組成部分,其性能直接決定著工程的質量。硅酸鹽水泥具有良好的抗折強度和抗壓強度,在水化反應中水化熱平衡,是高強混凝土水泥材料的首選。(2)礦粉。礦粉可以代替部分水泥添加劑。由于礦粉成本低,易于得到,不僅可以降低工程成本,而且具有環保效果。混合料中的礦粉不僅可以填補骨料的空隙,而且可以提高后期反應強度。(3)減水劑。性能優良的減水劑,不僅減水效果好、綠色環保,還可以降低混凝土坍落度,故工程需對減水劑物理性能進行試驗檢測,確保試驗結果各項指標均滿足施工要求。
2.2 攪拌與運輸
在每次操作中首料出料后,都要觀察其和易性并進行膨脹試驗。如有必要,調整耗水量,嚴禁使用膨脹不符合要求的材料。高強混凝土制備和操作的專職人員應具有高度的專業性。技術人員需要掌握高強混凝土材料的投料順序和間隔時間。在攪拌和加料過程中,必須嚴格控制粉末、鋼纖維、水和外加劑的添加量。操作人員應熟悉攪拌操作方法,服從技術人員的指揮,按廠家要求的順序和間隔投料。攪拌生產的高強混凝土通過攪拌車運輸到作業面,然后由泵車輸送到布料機進行攤鋪作業。由于高強混凝土對水的用量有嚴格的控制要求,所以攪拌機、布料機料倉、泵車接料倉和攪拌車內嚴禁隨意加水。現場管理人員要密切關注、有效干預,必須沖洗時要將水排干。
2.3 澆筑施工
在建筑工程過程中,高強混凝土的澆筑非常重要。因此,高強混凝土澆筑施工對高強混凝土澆筑人員提出了很高的操作要求。施工人員必須保證高強混凝土的澆筑施工流程與施工工藝完美匹配。通常,在實際施工開始前,施工人員需要進行多次澆筑試驗,通過多次試驗獲得澆筑數據,為保證高強混凝土的澆筑質量提供參考。施工單位負責人將根據多次澆筑試驗的比較結果選擇最佳數據,然后應用于實際澆筑施工。除此之外,施工單位在澆筑高強混凝土之前需要對固定模板的制作給予高度重視,一定要嚴格按照既定的施工圖紙來確定實際尺寸和剛度,要根據實際施工條件把模板安置在最合適的位置上面,確定好固定模板以后才可開展高強混凝土的澆筑工序。
2.4 振搗施工
振搗混凝土時,可采用插入式振搗器。在混凝土振搗過程中,應采用“快插慢拔”的操作進行振搗。在混凝土分層澆筑時,澆筑厚度不得超過振搗器的125%,并保證振搗器插入的下層不小于5cm。在振搗過程中,每次振搗的時間約為20秒。振搗器插入混凝土進行振搗時,每次插入的距離應相等,以確保所有混凝土都能均勻振搗。每個插入點之間的距離應為振動器半徑的兩倍。振搗棒每次的振搗范圍應有一部分重疊,確保混凝土不被過度振搗或漏搗。另外,在振搗混凝土時,需要注意在振搗過程中不可以使振搗棒觸碰模板以及鋼筋。
2.5 養護施工
在混凝土澆筑與振搗環節驗收后,還要做好高強混凝土的養護工作,這是施工后期的關鍵環節,主要是保證高強混凝土的使用性能。目前主要的養護方法有保溫保濕法、低溫蒸汽養護法和灑水養護法。第一種方法是在高強混凝土澆筑后,在表面覆蓋一層塑料膜,以避免高強混凝土塑性收縮引起的裂縫。第二種方法主要應用于重要構件,例如預制箱梁就需要使用該方法進行養護,避免裂隙的發生。第三種方法主要是在模板拆除之前用水澆灑的方式,可以避免溫度裂隙的發生。上述措施的應用可以確保高強混凝土澆筑之后不會立即收縮,提高建筑工程的抗腐蝕性。
結束語:
總而言之,在建筑工程施工過程中,必須高度重視高強混凝土的使用效果,充分利用高強混凝土的諸多優勢,確保各種優勢得以實現。未來高強混凝土技術的研究方向仍然是高自密實性和高流態,其在建筑工程建設中所體現的價值性也會越來越強,建筑工程項目要想進一步提升建設質量,在充分利用好高強混凝土的同時也需要積極創新和優化其他技術,推進工藝改革,全方位提升建筑工程的整體質量。
參考文獻:
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