安托山總部大廈高強高性能混凝土的配制與應(yīng)用

邱勛敏 高芳勝

深圳市安托山混凝土有限公司（518040）

0 前言

伴隨著社會的不斷進步和發(fā)展，人們的生活水平也在不斷改善，所以人們對于建筑工程的要求也變得越來越嚴格，對于建筑行業(yè)來說，為了能夠滿足人們對于建筑行業(yè)提出的新的標準和要求，需要相關(guān)部門不斷探索和研究，加大建筑工程施工技術(shù)的研究力度，保障施工出的建筑擁有更好的質(zhì)量和性能，讓建筑壽命有所提升[1]。因為隨著科學(xué)技術(shù)水平的不斷發(fā)展和進步，在建筑領(lǐng)域中的一些施工技術(shù)和一些施工材料都有了一定的改進和完善。對比過去的施工技術(shù)和施工材料，目前的施工技術(shù)和施工材料能夠展現(xiàn)更加優(yōu)越的性能，而且這些新型的施工技術(shù)和施工材料在建筑行業(yè)中都發(fā)揮著重要的作用。目前，應(yīng)用較多的是高強高性能混凝土技術(shù)，因為通過使用高強高性能混凝土技術(shù)可以很好地在一些高層、重載和大跨度建筑工程中發(fā)揮作用，所以該高強高性能混凝土的優(yōu)勢受到了廣泛的關(guān)注和重視。

1 工程概況及技術(shù)要求

安托山總部大廈項目建筑用地面積18 086.83 m2，總建筑面積約179 090.48m2，共計三棟高層建筑。其中，一類高層研發(fā)大樓A座地上39層，高度190.7 m。B座一類高層宿舍，地上33層，高度118.25 m。C座一類高層綜合樓，地上21層，高度97.5 m，地下1～4層為停車庫及設(shè)備用房。本工程基礎(chǔ)及主體結(jié)構(gòu)均采用高性能混凝土，是廣東省高性能混凝土推廣應(yīng)用試點工程之一。根據(jù)《高性能混凝土評價標準》JGJ/T 385和《高性能混凝土應(yīng)用技術(shù)規(guī)范》DBJ/T 15—130，選用28 d碳化深度不大于15 mm和28 d電通量不大于1 500℃作為耐久性能進行評價。

2 高強高性能混凝土原材料

2.1 水泥

水泥是高強高性能混凝土的重要組成部分。水泥的細度越細，水泥水化所需水量越大，水化速率越快，水化熱越高，開裂風(fēng)險越大，所以水泥比表面積不宜大于360 m2/kg。該工程選用廣州金羊牌硅酸鹽水泥P·Ⅱ52.5水泥，比表面積340 m2/kg，標稠25.9%，3 d抗折6.5 MPa，3 d抗壓33.4 MPa，28 d抗折8.5 MPa,28 d抗壓58.6 MPa。

2.2 摻和料

在高強高性能混凝土中，使用到的摻和料多以粉煤灰為主。這些摻和料的使用要保障各類參數(shù)符合實際的建筑要求。在配置高強高性能的混凝土?xí)r，應(yīng)該優(yōu)先選擇I級灰，因為I級灰發(fā)揮的作用主要是降低混凝土中的水灰比，使得細微粉末與火山灰通過相關(guān)的效應(yīng)進行結(jié)合，達到提升混凝土性能的目的。此外，應(yīng)該選擇燒失量小的摻和料。燒失量代表含碳量，對混凝土的強度、變形、對外加劑的吸附等都有不利影響。該工程選用媽灣電廠I級灰和曹妃甸S95礦渣粉復(fù)合技術(shù)。

2.3 粗、細集料

對高強高性能混凝土，還要選擇粗、細集料。選擇粗集料時，要選擇一些堅硬并且級配良好的碎石，對于抗壓強度也需要進行一定的控制，對抗壓強度的要求是達到混凝土強度的20%以上。同時，還需要嚴格把控碎石的粒徑，保證最大的粒徑不超過25 mm。細骨料一般有河砂和人工砂兩種，無論選擇哪一種，都需要保障穩(wěn)定的級配，同時還需要保障細度模數(shù)在2.6～3.0，材料內(nèi)部的含泥量也要控制在2%以內(nèi)。在選擇細骨料時，需要對其中的一些有機質(zhì)含量進行檢測，待到檢測之后，方可以投入使用。該工程選用惠州博羅石場5～20反擊破碎石和東莞中砂。

2.4 減水劑

該工程選用上海麥斯特聚羧酸系高性能減水劑（緩凝型）Rheoplus325R（SZ）,含固量24.46%，氯離子含量0.02%，減水率26.0%，28 d收縮率比95%，28 d抗壓強度比141%。外加劑應(yīng)與膠凝材料具有良好的相容性。

3 高強高性能混凝土配制

根據(jù)配合比設(shè)計及混凝土技術(shù)要求，結(jié)合相關(guān)標準要求，從混凝土工作性能力學(xué)性能和耐久性能出發(fā)，通過調(diào)整膠凝材料、粉煤灰、礦渣粉用量，選用不同砂率、不同粒徑碎石，進行一系列的原材料和混凝土配合比篩選試驗，并根據(jù)各試驗指標分析的結(jié)果，最終確定安托山總部大廈高強高性能混凝土配合比，見表1，其主要性能檢測結(jié)果見表2。

表1 高強高性能混凝土配合比

表2 高強高性能混凝土性能

4 高強高性能混凝土施工要點

4.1 生產(chǎn)

為了更好地保障高強高性能混凝土的性能，需要在施工中把控施工要點。在進行拌和過程中，也需要注意以下內(nèi)容。

為了進一步地保障拌和之后材料的質(zhì)量仍是合規(guī)的，需要對材料本身的添加量進行必要地控制。可以在二次計量法的基礎(chǔ)上進行控制材料的用量，以保障一些特殊材料的添加量誤差在±0.5%。

在對原材料進行拌和時，還需要根據(jù)具體的拌和要求來匹配相對應(yīng)的攪拌機器，盡量選擇多匹配的強制式攪拌機，拌和也要遵循先干拌后濕拌的順序，從而有效完成材料的攪拌。在攪拌過程中還需要保障攪拌的時間在120 s以上，從而確保攪拌質(zhì)量。

在完成攪拌材料后，在準備卸料時還需要以10 r/min的速度進行快速攪拌，從而進一步提高整個材料的均勻程度。

4.2 運輸

對于高強高性能混凝土的運輸來說，需要注重以下兩點。第一，要考慮到材料在運輸過程中受到外界氣溫的影響，特別是在夏季較為炎熱的天氣下，應(yīng)該在材料的表面覆蓋一層塑料薄膜或者遮陽布，才能夠更好地控制材料出現(xiàn)過早初凝的情況。第二，需要把控好運輸?shù)臅r間。因為一些材料在一定時間之后會出現(xiàn)一些問題。一般來說，在冬季運輸材料時，要把運輸?shù)臅r間控制在90 min內(nèi)，混凝土到達現(xiàn)場后等待入泵時間控制在30 min，避免混凝土等待時間過長而造成拌和物性能的損失，無法滿足泵送要求。

4.3 澆筑

在澆筑環(huán)節(jié)時，仍然有一些值得注意的地方，主要包括以下幾點。

1）高強高性能的混凝土多選擇分層澆筑的方式來完成澆筑工作，而分層澆筑的方式也需要控制好單層澆筑的厚度以及之間的間隔。一般來說，單層的混凝土澆筑厚度多保持在0.6 m以內(nèi)，只有控制好施工要點，才能夠更好地避免結(jié)構(gòu)出現(xiàn)分層的情況。

2）需要對澆筑的位置以及澆筑的高度進行控制，也要控制好注漿的管道端口位置，防止安裝在鋼筋籠、預(yù)埋管道及后續(xù)其他結(jié)構(gòu)出現(xiàn)問題。

3）對于高強高性能混凝土的澆筑，還會存在不同強度混凝土交錯的情況，需要先進行高強高性能混凝土的澆筑，隨后再進行后續(xù)的低性能混凝土的澆筑，從而確保澆筑過程不會影響到材料質(zhì)量。可以在墻柱與梁板交接處設(shè)置免拆模板網(wǎng)，防止低標號混凝土澆筑到高標混凝土部位[2]。

4.4 振搗

在振搗的作業(yè)環(huán)節(jié)，需要在正式振搗之前，做好相關(guān)振搗設(shè)備的準備工作。對于高強高性能混凝土的振搗環(huán)節(jié)來說，通常選擇機械的振搗方式展開工作，所選擇的振搗設(shè)備也要符合實際的工程要求。另外，在確保現(xiàn)有振搗質(zhì)量的同時加快振搗的速度。對于振搗的過程來說還需要遵循快插慢拔原則，快插慢拔可以有效地防止材料出現(xiàn)離析的情況發(fā)生。為了進一步提升振搗的速度，可以選擇多點共同振搗的方式來完成作業(yè)。每次振搗的時間可以保持在30 s,等到表層出現(xiàn)浮漿時，便停止對該區(qū)域的振搗，從而轉(zhuǎn)換到下一個區(qū)域。為了進一步保障混凝土的振搗質(zhì)量，需要在振搗工作完成之后的3～6 h，對混凝土表面進行二次抹灰，確保混凝土表面的密實度符合需求[3]。

4.5 養(yǎng)護

高強高性能混凝土澆筑成型后，應(yīng)及時采取覆蓋塑料薄膜、麻袋片、草袋、土工布等覆蓋混凝土暴露面，并澆水養(yǎng)護。養(yǎng)護水溫與混凝土表面溫度之間的溫差不宜大于20℃，養(yǎng)護時間不少于14 d。混凝土強度達到1.2 MPa前不得在其上踩踏、安裝模板、堆放材料等。拆模后宜用塑料薄膜對墻柱進行包裹，養(yǎng)護28 d。

5 結(jié)語

我國正處于科學(xué)技術(shù)迅速發(fā)展的時期，在一定程度上推動了建筑行業(yè)的發(fā)展。目前建筑行業(yè)更多的是涉及到高層的重載以及跨度更大的建筑，而正因為高強高性能混凝土技術(shù)的顯著優(yōu)勢，所以正在普遍應(yīng)用在類似建筑中，并且有效地提升了建筑工程的綜合性能，改善了建筑物的質(zhì)量，增加了使用壽命，從而受到了廣泛的關(guān)注和認可。綜合來看，當(dāng)前我國對于高強高性能混凝土技術(shù)已經(jīng)得到了充分的肯定，并且高強高性混凝土通過應(yīng)用到現(xiàn)代的建筑工程中，已經(jīng)發(fā)揮著重要的作用。所以，在建筑施工時應(yīng)該根據(jù)建筑的具體情況以及施工要求來選擇具體的施工材料，可以多使用一些新型的高強高性能混凝土材料，從而保障建筑工程的質(zhì)量。未來的高強高性能混凝土技術(shù)必然在建筑行業(yè)中大放光彩，也一定會從不成熟邁向越來越成熟，從而使得建筑行業(yè)能夠取得可持續(xù)的發(fā)展，在一定程度上帶動城市的可持續(xù)發(fā)展。