高性能混凝土技術應用

宋君毅

(山西省第三建筑工程公司，山西長治 046011)

1 工程概況

長治市汽車客運東站主站房工程位于長治市太行東街與東外環交叉口東北角，整體呈扇形布置。主站房建筑面積為15 500 m2。地下1層，地上3層，建筑高度20.45 m，±0.000標高相當于絕對高程938.45 m。本工程結構形式主要為鋼筋混凝土框架結構，混凝土強度等級:基礎墊層為C15;基礎為C25;地下室底板為C30;地下室外墻為C30;主站房墻、柱為C35;梁板均為C30。

2 高性能混凝土技術應用

高性能混凝土采用摻加粉煤灰、磨細礦渣粉和聚羧酸高性能減水劑的配制方案，并根據高性能混凝土的施工要求來選配各種施工機具。該工程在高性能混凝土技術應用中主要應用了混凝土裂縫防治技術和清水混凝土技術兩項。混凝土裂縫防治技術主要應用于基礎、地下室、樓層頂板混凝土。清水混凝土技術主要應用于主體梁、板、柱、墻，應用量為13 985 m3。清水混凝土表面不抹灰，利用混凝土本身的自然質感和混凝土施工時精心設計的明縫、蟬縫及螺栓孔來作為建筑的飾面。它可以縮短工期，降低成本和提高安全使用功能。

3 混凝土裂縫防治技術

3.1 混凝土產生裂縫的原因

3.1.1 設計方面

由于現行設計規范側重于強度的原因，設計人員在設計中對強度的考慮比較多，而往往忽視了對溫差和混凝土收縮特性等因素的綜合考慮，致使配筋構造量達不到要求。而房屋的四周陽角由于受到縱、橫兩個方向剪力墻或剛度相對較大的梁的約束，限制了樓板的自由變形，在溫差和混凝土收縮變化時，樓板在配筋薄弱處首先開裂，產生45°左右的斜角裂縫。

3.1.2 施工方面

1)施工中為了趕工期，有時人為地規定混凝土的拆模時間，不對混凝土強度進行測試，也未進行水泥、粗細骨料品種、外加劑類型等自身特性和氣溫等環境條件的綜合考慮。

2)對材料、設備的存放管理不當，施工時隨意把建筑材料、設備等集中堆放，以至于造成局部荷載遠遠大于設計時的使用荷載，導致混凝土產生裂縫。

3)沒有做好地基的施工、檢查與驗收工作;對復雜的地基處理不當;對不利的地質情況沒有進行加固處理，因此造成混凝土基礎的不均勻沉降，引起地基變形，致使混凝土產生貫穿性的裂縫。

3.1.3 溫度影響

地下室基礎中的溫差裂縫，主要是由于混凝土內外溫差偏大造成的。地下室外墻裂縫，是在墻體長度方向等間距分布的垂直裂縫，這種裂縫是由于混凝土自收縮及溫度收縮而引起的。

3.2 防治對策

3.2.1 優選混凝土各種原材料，優化施工配合比

1)水泥。由于水泥的選擇對混凝土的質量起著很重要的作用，為了避免混凝土溫度過高，造成開裂，因此要盡量選用低熱、中熱的礦渣硅酸鹽水泥或火山灰水泥，同時減少水泥在混凝土中的用量。2)粗骨料。碎石應采取連續級配或合理的摻配比例。其最大粒徑不大于鋼筋最小凈距的3/4，針片狀顆粒含量不超過5%，含泥量不應超過1%。3)細骨料。砂采用中砂，含泥量不應超過3%。4)摻合料和外加劑。摻加適量粉煤灰和礦粉，減少水泥用量;摻加合適的緩凝、減水和引氣型的復合外加劑。5)優化混凝土配合比。采用低坍落度、低水膠比和高摻合料的施工配合比，生產出高強、高韌性、低熱的抗裂性好的混凝土。

3.2.2 施工技術

1)嚴格控制混凝土的水灰比，不使用收縮率大的水泥，控制好坍落度的配合比，避免坍落度過大。2)對房屋四周陽角處的樓板配筋進行了改進，負筋改為沿房間通長配制，并且適當加密，對樓板的45°左右的斜角裂縫效果非常顯著，基本可以消除裂縫。3)采用商品混凝土，要加強對供貨商的信譽度審查，建立合格的供貨商檔案，要盡量做到縮短混凝土的運輸時間，以保證混凝土的和易性。4)為了防止混凝土在泵送過程中吸入空氣，一定要保持送料的連續性，防止混凝土產生收縮裂縫。5)該工程采用在頭次振搗后0.5 h左右進行二次振搗的方法來預防早期塑性裂縫的產生。6)采取對施工班組進行技術交底，建筑材料、設備分散放置，一定要保證施工時的荷載小于設計的使用荷載。7)為防止地下室隔墻基礎表面裂縫，提前在基礎底部另加Φ6@300的鋼筋網片，地下室采用S8抗滲混凝土，配合比經試驗室試驗后嚴格計量。樓層間頂板及各施工段連接處采用后澆帶施工，混凝土采用摻加膨脹劑的C35混凝土。8)二次抹面工藝。混凝土表面在初凝后，二次提漿壓面，使早期出現的裂縫彌合。

4 清水混凝土技術

4.1 對材料的要求

1)模板要求具有板面平整、幅面大、拼縫少、強度高、自重輕、耐水性好、施工簡便、施工性能好等特點。該工程采用無框竹膠板進行施工，使用面積達30 187 m2，跟鋼模相比，竹膠板拼縫嚴密、表面平整光滑、幅面大，可以達到清水混凝土的質量要求。2)為了保證混凝土的施工能達到清水混凝土的使用要求，該工程采用商品混凝土，提前對混凝土廠家進行了調查和對比，選擇出信譽度高、混凝土質量好的廠家，并根據施工現場實際情況，對混凝土廠家提出嚴格的技術要求，要求混凝土廠家提前做好混凝土的試配工作，對混凝土的配合比，坍落度及原材料都作了嚴格的要求。

4.2 模板的制作、安裝及拆除

1)模板的制作。先按照建筑平面結構，樓板厚度繪制模板排列圖，再在木工制作場地按排列圖設計尺寸進行裁割，模板的尺寸、剛度應符合施工要求。

2)模板的安裝。首先給模板編號，然后按照編號逐個逐塊安裝模板。

3)模板的拆除。混凝土試塊在同條件養護強度達到3.0 MPa之后，開始拆除側模板。模板與墻體粘結較牢部位不允許用撬棍撬動模板，必須采用花籃螺桿或采用可調絲桿和側向鋼管頂撐拉緊脫模，將脫離混凝土面的模板吊到地面，清灰、涂刷脫模劑，以備周轉。

4.3 鋼筋工程

由于該工程外露梁、柱、墻為清水混凝土，清水混凝土對飾面的效果要求相對嚴格，鋼筋工程施工過程中必須讓施工班組嚴格按照技術交底施工，對鋼筋的保護層除按常規做法外，還必須從鋼筋翻樣、制作、綁扎三個環節層層控制，嚴防混凝土拆除模板后出現露筋和保護層過薄的現象。

4.4 混凝土工程

為保證達到清水混凝土飾面效果，應重點從以下幾個方面進行控制:

1)外加劑選用FDN-5緩凝高效減水劑，細度小于1%，pH值為6～10，緩凝延長2 h～6 h，且減水效果明顯，能夠滿足混凝土的各項工作性能，同時避免由于各種故障使混凝土無法連續澆筑形成影響結構受力或外觀工藝的施工縫。

2)振搗時間。對混凝土的振搗時間應適當延長以保證混凝土表面光滑、無麻面、無氣泡。因模板的密封很好，側面幾乎不透氣，為此，振搗不怕跑漿，氣泡必須從混凝土頂溢出。施工時還可以采用二次振搗的方法，以增加混凝土的密度，減少混凝土中的氣泡，達到了清水混凝土的施工效果。

3)嚴格控制混凝土的拆模時間。拆模時間應以同條件試塊試驗為準，該工程清水部分混凝土拆模依據以同條件試塊強度達到3 MPa為準。保證拆模后墻體不掉角、不起皮，以保證清水混凝土施工效果。

5 結語

通過應用混凝土裂縫防治技術，提前對混凝土表面裂縫采取防治對策，不但有效的防止了裂縫，而且減少了維修費，提高了施工質量;通過應用清水混凝土技術不但縮短了工期，而且降低了成本，提高了經濟效益，取得了較好的效果，為同類工程施工積累了一定經驗。目前我國對清水混凝土的施工還沒有統一的國家規范，隨著清水混凝土施工技術的不斷成熟，清水混凝土技術一定會有更廣泛的應用。

［1］陳裕新.淺析鋼筋混凝土裂縫的預防和控制［J］.中國高新技術企業，2009(11)：178.