摘要：隨著高效減水劑的問(wèn)世，高強(qiáng)混凝土在工程中的應(yīng)用得到了快速發(fā)展，為了引起工程人員對(duì)高強(qiáng)混凝土施工方面的關(guān)注及推動(dòng)高強(qiáng)混凝土施工技術(shù)的應(yīng)用，本文先探討高強(qiáng)混凝土與普通混凝土相比的優(yōu)勢(shì)，詳細(xì)介紹高強(qiáng)混凝土的配合比、泵送工藝等施工技術(shù)，并結(jié)合某工程實(shí)例加以剖析，提出了對(duì)高強(qiáng)混凝土原材料、試配等注意事項(xiàng)及要求，以借此為同類高強(qiáng)混凝土施工提供借鑒。最后，對(duì)高強(qiáng)混凝土的施工進(jìn)行展望。
　　關(guān)鍵詞：高強(qiáng)混凝土；泵送工藝；施工技術(shù)
　　0. 引言
　　目前對(duì)高強(qiáng)混凝土的界定是指混凝土抗壓強(qiáng)度等級(jí)C50以上的混凝土，其主要通過(guò)添加外加劑以及摻合料，使新拌混凝土在水泥硬化后具有較高強(qiáng)度。由于高強(qiáng)混凝土具有普通混凝土所沒(méi)有的特殊優(yōu)勢(shì)，使其在眾多工程中得到應(yīng)用，尤其是高層和超高層建筑，應(yīng)用更為廣泛，可預(yù)測(cè)的是高強(qiáng)混凝土將成為以后混凝土應(yīng)用的一個(gè)重要發(fā)展方向。盡管如此，高強(qiáng)混凝土的施工并不與普通混凝土的施工技術(shù)相同，它具有其獨(dú)特的一面，若施工技術(shù)措施不當(dāng)，都會(huì)導(dǎo)致高強(qiáng)混凝土未達(dá)到預(yù)期的強(qiáng)度。因此，高強(qiáng)混凝土的施工技術(shù)研究對(duì)于高強(qiáng)混凝土的應(yīng)用起著至關(guān)重要，本文基于這點(diǎn)出發(fā)，著重討論高強(qiáng)混凝土配合比等施工技術(shù)，并通過(guò)工程實(shí)例加以剖析，提出關(guān)于高強(qiáng)混凝土施工的注意事項(xiàng)與要求，以供同類施工提供參考。
　　1. 高強(qiáng)砼的獨(dú)特優(yōu)勢(shì)
　　與普通混凝土相比，高強(qiáng)混凝土具有其獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)，以使其在高層和超高層中逐漸廣泛應(yīng)用。其主要有以下幾方面的優(yōu)勢(shì)：
　　（1）高強(qiáng)度。強(qiáng)度高時(shí)高強(qiáng)混凝土本質(zhì)優(yōu)勢(shì)，其強(qiáng)度高歸根到底是得意于外加劑、摻合料以及高效減水劑在高強(qiáng)混凝土中的應(yīng)用。可以說(shuō)，若高效減水劑未出現(xiàn)，真正的高強(qiáng)混凝土也未真正得到實(shí)現(xiàn)。
　　（2）密度大、變形小。高強(qiáng)砼的強(qiáng)度高從另外角度也反映了其內(nèi)部密度是異常大，特別有利于在高層結(jié)構(gòu)中的應(yīng)用。
　　（3）耐久性、抗凍性能好。高強(qiáng)混凝土的耐久性能好也是一個(gè)重要的優(yōu)勢(shì)，其耐久性比普通混凝土要高得多，使用高強(qiáng)混凝土建造的結(jié)構(gòu)比用普通混凝土建造的要約長(zhǎng)2倍左右。所以，其可用于應(yīng)用于年限要求較長(zhǎng)的建筑中。另一方面，用其所建造的建筑可在惡劣的環(huán)境中保存較久，使用壽命長(zhǎng)。
　　（4）高強(qiáng)混凝土的強(qiáng)度高促使結(jié)構(gòu)構(gòu)件的界面尺寸大大減小，因此結(jié)構(gòu)自重得到有效的降低，而結(jié)構(gòu)剛度不但未減小反而提高，這就是其在高強(qiáng)建筑中得到廣泛應(yīng)用的另一原因。
　　2. 高強(qiáng)砼的原材料要求
　　高強(qiáng)混凝土具有普通混凝土無(wú)法比擬的優(yōu)勢(shì)，但要配置高強(qiáng)混凝土的要求較高，對(duì)高強(qiáng)混凝土的原材料、外摻劑以及摻合料等均有較嚴(yán)格的要求，高強(qiáng)混凝土的試配、泵送、澆筑以及養(yǎng)護(hù)等因素都會(huì)對(duì)其質(zhì)量造成不同程度的影響，施工時(shí)也需配有合理的質(zhì)量管理水平。要配置高強(qiáng)的混凝土，原材料的選取是很關(guān)鍵，對(duì)水泥、高效減水劑等原材料都必須嚴(yán)格符合高強(qiáng)混凝土的技術(shù)規(guī)定。
　　2.1高效減水劑
　　高強(qiáng)混凝土的配置首要就是低水灰比，這樣才能達(dá)到高強(qiáng)度的目的，但由于水灰比的低下，混凝土的流動(dòng)性和塌落度根本無(wú)法滿足要求。因此，必須使用高效減水劑來(lái)調(diào)節(jié)，其對(duì)高強(qiáng)混凝土的配制相當(dāng)重要，可使不改變混凝土性能前提下大幅度地減小用水量要求，在不用改變低水灰比前提下仍可有效地增加混凝土新拌合物的流動(dòng)性。但使用高效減水劑時(shí)必須得當(dāng)，否則難以得到預(yù)期效果。施工前先確定好是選用哪種高效減水劑，例如選用引氣性還是非引氣性高效減水劑，再加上減水劑種類的繁多，選用時(shí)必須針對(duì)當(dāng)前工程選用。另外，選用高效減水劑的用量很關(guān)鍵，用量一般是水泥用量的0.8%~2.0%之間，用量過(guò)多或過(guò)小都會(huì)影響高強(qiáng)混凝土的配制效果。
　　2.2水泥
　　水泥是影響高強(qiáng)混凝土水灰比的重要參數(shù)，根據(jù)筆者的施工經(jīng)驗(yàn)，高強(qiáng)混凝土配制時(shí)水泥用量適宜在450~550kg/m3之間，至于所用的水泥一般采用鋁酸三鈣，水泥含量適宜小于8%，其細(xì)度適中即可。若配制配制混凝土抗壓強(qiáng)度等級(jí)C60以上的高強(qiáng)混凝土，則至少選用42.5號(hào)或更高標(biāo)號(hào)的硅酸鹽水泥。
　　2.3骨料
　　一般情況下，混凝土強(qiáng)度隨骨料強(qiáng)度的增加而增加。另外，骨料含量決定新拌混凝土是否離析的一個(gè)主要參數(shù)，而骨料粒徑的大小、含泥量、顆粒級(jí)配等又影響著高強(qiáng)混凝土的流動(dòng)性及強(qiáng)度。因此在配制高強(qiáng)混凝土?xí)r，應(yīng)嚴(yán)格要求選取骨料，對(duì)于骨料的用量，骨料的大小都不會(huì)忽視。目前，配制高強(qiáng)混凝土?xí)r應(yīng)選用高強(qiáng)度的骨料，以工程經(jīng)驗(yàn)來(lái)說(shuō)，選用的骨料多為抗壓強(qiáng)度120～140MPa的花崗巖碎石或者抗壓強(qiáng)度100～120MPa的石灰?guī)r。對(duì)于粗骨料的粒徑多采用連續(xù)級(jí)配的，方便密實(shí)填充。而且選用的粒徑還必須考慮到泵送問(wèn)題，粒徑不可超過(guò)泵管內(nèi)徑，適宜選用粒徑小的骨料；對(duì)于細(xì)骨料則適宜選用中砂。目前，我國(guó)現(xiàn)行規(guī)范規(guī)定不超過(guò)31mm，實(shí)際工程中適宜選取粒徑為20～25mm之間。
　　2.4摻合料
　　配制高強(qiáng)混凝土?xí)r也會(huì)用到摻合料，摻合料的加入一方面其本身可以填充混凝土拌合物之間的空隙，從而提高高強(qiáng)混凝土拌合物的密實(shí)性；另一方面，摻合物減小混凝土拌合物的用水量，有效地降低混凝土水灰比，直接有效地提高混凝土的強(qiáng)度和抗?jié)B性。施工中，對(duì)于摻合物的量宜介于水泥用量的10%～30%之間，且摻合物中鎂元素和二氧化硫的含量均應(yīng)小于5%。
　　3. 高強(qiáng)砼的泵送
　　高強(qiáng)混凝土泵送是高強(qiáng)混凝土施工的重點(diǎn)，其難度遠(yuǎn)比普通混凝土大，因?yàn)楦邚?qiáng)混凝土一般用于高層或超高層建筑中，但高強(qiáng)混凝土又恰是要求低水灰比，這必然到時(shí)混凝土的流動(dòng)性低，導(dǎo)致混凝土與泵管之間的摩阻力大，不利于高層甚至超高層的泵送。因此，高強(qiáng)混凝土的泵送與自身的高強(qiáng)度就成為了一對(duì)矛盾關(guān)系。上述所提到的原材料選取問(wèn)題都會(huì)直接影響高強(qiáng)混凝土的泵送施工。除此之外，高強(qiáng)混凝土的泵送施工技術(shù)也會(huì)直接影響高強(qiáng)混凝土的施工。
　　3.1泵送管線的布置原則
　　（1）整個(gè)線路應(yīng)盡量短，且以直線為主盡量少用彎管，若不可避免地使用彎道，也要選用曲率半徑較大的彎管；泵送管的布置應(yīng)以便于清洗、拆裝和更換為原則。
　　（2）泵送混凝土?xí)r若外界氣溫高時(shí)，應(yīng)用濕草袋覆蓋高強(qiáng)混凝土泵送管并經(jīng)常灑水降溫，以防止陽(yáng)光直接照射泵送管，導(dǎo)致高強(qiáng)混凝土的水分蒸發(fā)，使泵送高強(qiáng)混凝土的難度增大。泵送時(shí)若外界氣溫過(guò)低時(shí)，應(yīng)用毛氈包裹泵送管道以保溫混凝土避免受凍。
　　3.2泵送的其他施工技術(shù)
　　（1）在泵送高強(qiáng)混凝土前，應(yīng)先泵送適量水以濕潤(rùn)混凝土泵的料斗、活塞及輸送管的內(nèi)壁，以防止泵送管道堵塞，再泵送與欲泵送混凝土相同配合比的水泥砂漿潤(rùn)滑泵送管道內(nèi)壁。
　　（2）開(kāi)始泵送混凝土?xí)r，泵送速度應(yīng)均勻且以慢速為主，不宜過(guò)快；待觀察高強(qiáng)混凝土泵各系統(tǒng)壓力和工作情況正常運(yùn)轉(zhuǎn)后，再以正常泵送速度進(jìn)行。
　　（3）由于高強(qiáng)混凝土強(qiáng)度比較早強(qiáng)，因此為了避免出現(xiàn)施工縫，泵送混凝土過(guò)程應(yīng)連續(xù)，不宜中途中斷泵送混凝土，必要時(shí)采取放慢泵送速度方式來(lái)保證泵送的連續(xù)性。若不得已中斷泵送，則中斷時(shí)間也不得超過(guò)混凝土攪拌至澆注完畢所允許的時(shí)間。
　　4. 高強(qiáng)砼的澆注和養(yǎng)護(hù)
　　根據(jù)工程經(jīng)驗(yàn)，高強(qiáng)混凝土的應(yīng)先澆筑墻柱、后澆注梁板。澆注時(shí)采用短插密振的方法逐層振搗，同時(shí)要求混凝土振搗密實(shí)，內(nèi)部空氣須全部排除，以避免混凝土內(nèi)部的再次收縮，達(dá)到混凝土的密實(shí)性，從而提高混凝土強(qiáng)度的目的。不同的部位澆注時(shí)采取不同的澆注方式，例如對(duì)于澆注樓板面的高強(qiáng)混凝土?xí)r，為了防止樓板面混凝土表面出現(xiàn)脫水龜裂現(xiàn)象，應(yīng)在混凝土初凝后、終凝前用鐵抹子反復(fù)拍實(shí)搓平樓板面。另外，澆搗過(guò)程中應(yīng)注意泵壓的變化，較高的泵壓會(huì)造成混凝土塌落度損失較大，導(dǎo)致鋼筋密集處的混凝土密實(shí)性得不到保證。在澆搗過(guò)程中為了防止混凝土出現(xiàn)離析，混凝土的自由下落高度不應(yīng)超過(guò)6米。施工中對(duì)于高層的墻柱的混凝土自由下落高度可能大于6米，因此澆注高層的墻柱時(shí)可設(shè)置串筒或分次澆注。如筆者曾經(jīng)有個(gè)工程，澆注首層墻柱高度有8米，超過(guò)6米，在施工中以4米為一段分兩段進(jìn)行澆注。
　　混凝土強(qiáng)度與水化速度和環(huán)境濕、溫度緊密相關(guān)，而混凝土養(yǎng)護(hù)又與水化速度等相關(guān)，因此養(yǎng)護(hù)是高強(qiáng)混凝土施工工藝的重要環(huán)節(jié)，對(duì)于高強(qiáng)混凝土強(qiáng)度的增大或減小相關(guān)。另外，高強(qiáng)混凝土不應(yīng)使用鋼模板，因?yàn)殇撃０鏄O易傳熱容易導(dǎo)致模板內(nèi)部混凝土的收縮，引氣裂縫的出現(xiàn)，尤其高強(qiáng)混凝土自身水泥用量大，水化熱遠(yuǎn)比普通混凝土高，更容易產(chǎn)生收縮裂縫。在工程中對(duì)于柱混凝土的養(yǎng)護(hù)尤為重視，等達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度后，立即用塑料薄膜包裹，同時(shí)包裹麻袋保溫，以避免混凝土內(nèi)部水分的不均勻蒸發(fā)，引氣裂縫出現(xiàn)。工程中，對(duì)于墻梁板的養(yǎng)護(hù)采用澆水方式，實(shí)踐表明這種方式對(duì)墻梁板的養(yǎng)護(hù)所得到的效果很好，混凝土表面均無(wú)裂縫出現(xiàn)。
　　5. 結(jié)語(yǔ)與展望
　　本文詳細(xì)探討了高強(qiáng)混凝土的施工工藝，根據(jù)筆者的工程經(jīng)驗(yàn)，對(duì)各個(gè)施工工藝提出相應(yīng)的施工技術(shù)以確保高強(qiáng)混凝土的施工質(zhì)量。盡管高強(qiáng)混凝土逐漸被廣泛應(yīng)用，但其應(yīng)用還受到一些因素的影響，如施工時(shí)的質(zhì)量控制和管理。一般來(lái)說(shuō)，在試驗(yàn)室配置符合要求的高強(qiáng)混凝土較容易，但在整個(gè)施工過(guò)程中，都要求混凝土穩(wěn)定在一定質(zhì)量上就比較困難。一些在普通情況下不太敏感的因素，在高強(qiáng)混凝土的低水灰比情況下就顯得相當(dāng)敏感，因此在整個(gè)施工過(guò)程中必須注意各種條件、因素的變化，并且要根據(jù)這些變化隨時(shí)調(diào)整配合比和各種工藝參數(shù)。這些反映了加強(qiáng)高強(qiáng)混凝土現(xiàn)場(chǎng)施工質(zhì)量控制和管理的必要性。
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