高性能高強(qiáng)度混凝土的配置及在超高層建筑中的應(yīng)用

【摘要】高強(qiáng)度混凝土由于其密度大、強(qiáng)度高等優(yōu)勢，被廣泛應(yīng)用于現(xiàn)代高層建筑中。對高強(qiáng)度混凝土特點、配置及應(yīng)用進(jìn)行詳細(xì)的分析，有利于更好地發(fā)揮高強(qiáng)度高性能高強(qiáng)度混凝土的優(yōu)勢。下文主要就高性能高強(qiáng)度混凝土的配置及在超高層建筑中的應(yīng)用進(jìn)行分析探究，希望可以同行提供參考價值。

【關(guān)鍵詞】高強(qiáng)度；混凝土；建筑；質(zhì)量

引言：隨著社會的迅速發(fā)展，對建筑工程的要求也越來越高，現(xiàn)在的工程建設(shè)既要講究效率又要確保工程質(zhì)量。有抗壓能力、抗性變能力強(qiáng)，密度大等特點是高強(qiáng)度混凝土所具有，所以高強(qiáng)度混凝土能提高施工速度的同時保證了工程質(zhì)量，并在增大建筑有效空間的也節(jié)約了工程成本，符合了現(xiàn)代化的工程建設(shè)的需要。在建筑施工中如何應(yīng)用高強(qiáng)度混凝土是個廣受關(guān)注的問題，本文結(jié)合高強(qiáng)混凝土自身特點，對高強(qiáng)度混凝土在建筑施工中的應(yīng)用進(jìn)行了一些分析，希望能夠高強(qiáng)度混凝土在建筑施工中的應(yīng)用有所幫助。

1.高強(qiáng)度混凝土的特點

1.1密度大、強(qiáng)度高。高強(qiáng)度混凝土中水、水泥的含量較低，在砂石之外又加減水劑及煤粉灰等摻合物，硬化之后孔隙率低，密度大，在面臨同樣的承重要求時只需較小截面的柱子就可滿足要求，這樣一方面減輕了建筑的結(jié)構(gòu)自重，另一方面擴(kuò)大了建筑的有效空間，既減少了成本又?jǐn)U大了空間，并可有效加快工程速度。

1.2抗形變能力強(qiáng)。高強(qiáng)度混凝土含水量低，在硬化過程中水化熱低、體積穩(wěn)定，冷卻過程中縮變較小，抗形變能力強(qiáng)，很難發(fā)生裂縫和形變，使結(jié)構(gòu)具有較高的剛性，高強(qiáng)度混凝土彈性模量高，很好的減少了應(yīng)力鋼筋的損壞，可直接降低構(gòu)件截面面積及結(jié)構(gòu)自身重量。

1.3抗?jié)B性強(qiáng)。使高強(qiáng)度混凝土具有很強(qiáng)的抗?jié)B性是高密度、低孔隙率，因此就能有效的抵抗化學(xué)物質(zhì)及其他物質(zhì)的侵蝕作用，可以延長構(gòu)件的使用壽命，從而延長建筑的使用壽命。在較為惡劣的環(huán)境下，適合使用高強(qiáng)度混凝土來構(gòu)造其建筑構(gòu)件。

2.高強(qiáng)度混凝土的研制

2.1高強(qiáng)度混凝土原料的選擇

①水泥。普通的硅酸鹽水泥是水泥最佳選擇，但水泥等級不能低于42.5。并多次進(jìn)行實驗驗證，水泥的質(zhì)量要達(dá)到GBJ175-85《硅酸鹽水泥，普通水泥》的質(zhì)量要求，方可進(jìn)場。

②骨料。粗骨料和細(xì)骨料總稱為骨料。高強(qiáng)度混凝土的主體部分是由粗骨料組成，粗骨料性能的高低對高強(qiáng)度混凝土強(qiáng)度和抗形變性能影響非常大，因此要選用質(zhì)地非常好的花崗巖、輝綠巖、石灰?guī)r等的碎石或碎卵石來作為粗骨料原料，這對混凝土的強(qiáng)度的提高由其重要。粗骨料規(guī)格要求以粒徑0.5～2.0cm為宜，最大不得超過3.2cm，形狀最好是正方或近正方體，其中針片狀顆粒含量不能大于5%，承壓指標(biāo)在9～12內(nèi)為合格，其他各項按JGJ53-79《普通混凝土用碎石或卵石質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)及檢驗方法》要求為準(zhǔn)。中砂是細(xì)骨料基本要求，選料以硬度較強(qiáng)的人工砂及河砂為上選，容重要求約在1420kg/m3，孔隙率約在42%，級配要好，其他方面要求不高，但不要含過高的粘土和云母（含泥量不高于2%），粘土含量高會影響混凝土的強(qiáng)度，同時也會增加拌料的用水量使高強(qiáng)度混凝土的性能受到影響。

2.2高強(qiáng)度混凝土的研制

①混凝土的強(qiáng)度要求越高，其含水量要求反而就越低。高強(qiáng)度混凝土對于水灰比的要求一般不能高于0.35，混凝土強(qiáng)度要求在80～100MPa及以上的，其水灰比在0.30以下。一般運用外加減水劑和摻合料來掌握水灰的和易性，并盡量的減小含水量。

②優(yōu)質(zhì)水泥是水泥要求最佳選擇，水泥強(qiáng)度要求用量通常在400～500kg/m3，混凝土強(qiáng)度要求超過80MPa的用量則要在500kg/m3甚至以上。但應(yīng)可能減小水泥用量，可用外加礦物摻合料的方法對其進(jìn)行把控。

③含砂率通常以26～32%為宜，運用泵送工藝時應(yīng)控制在32～36%的范圍內(nèi)。

3.高強(qiáng)度混凝土在高層建筑中的施工運用

攪拌、運送、澆筑入模、振搗密實與養(yǎng)護(hù)是高層建筑高強(qiáng)度混凝土施工步驟。

3.1混凝土攪拌

①使用強(qiáng)制式攪拌機(jī)拌制是高強(qiáng)度混凝土最合適的選擇，而自落式攪拌機(jī)最好不要使用。

②高強(qiáng)度混凝土拌合物出來以后，通進(jìn)過一段距離運輸，坍落度降低，假如下后的坍落度還可泵送時，最好使用集中攪拌站的商品混凝土，因為在攪拌站里原材料計量精準(zhǔn)，質(zhì)量也比較好。要是運輸距離較遠(yuǎn)，運到工地的混凝土拌合物已不能泵送性能時，就適合設(shè)立工地臨時混凝土攪拌站，進(jìn)行現(xiàn)場攪拌，工地臨時攪拌站雖然比不上集中攪拌站拌制的混凝土計量精準(zhǔn)度，但是它坍落度沒有損失，拌合物出機(jī)后就可澆筑，這對水灰比低的高強(qiáng)度混凝土有重要意義，但占地面積也相對比較大。

③攪拌高強(qiáng)度混凝土的原材料計量一定要準(zhǔn)確，各種原材料適量分別計量入機(jī)，不要在同一配料斗中多次計量，需要用自控的電子計量。計量允許偏差也更加要嚴(yán)格控制。

④攪拌高強(qiáng)度混凝土投料順序是：先投入粗骨料、細(xì)骨料及水泥等干料，將其攪拌均勻再加水，繼續(xù)攪拌，外加劑最后投入，再攪拌均勻后，即可出機(jī)使用，使用集中攪拌站商品混凝土?xí)r，流化劑也可在混凝土拌合物運到澆筑地后投入，攪拌均勻使用，后投流化劑的效果比先投更好。

3.2混凝土拌合物運輸

使用攪拌運輸車是在高強(qiáng)度混凝土進(jìn)行長距離運送時。

3.3混凝土澆筑與振搗

要使混凝土密實，達(dá)到內(nèi)實外光的要求就是高強(qiáng)度混凝土拌合物澆筑入模與振搗的目的。

在澆筑混凝土?xí)r，對混凝土拌合物自由傾落高度要加以控制，就要在混凝土澆筑入模時，要保證粗骨料與水泥砂漿混合在一起，

在高層建筑施工中，常常會碰到施工圖中鋼筋排列特別密，造成混凝土拌合物穿不過鋼筋或震動棒不能插入，混凝土不能達(dá)到振搗密實。對于此類問題，要與設(shè)計部門協(xié)商，需要設(shè)計部門為施工創(chuàng)造條件，使混凝土拌合物可以穿過鋼筋，振動棒能夠插入，達(dá)到振搗密實。

對于不用強(qiáng)度等級混凝土施工接縫問題。相連接的結(jié)構(gòu)使用不同等級混凝土，應(yīng)先澆筑高強(qiáng)度級的混凝土，再澆筑低強(qiáng)度級的混凝土，也可同時澆筑，但不能使低強(qiáng)度混凝土流入高強(qiáng)度級結(jié)構(gòu)部位中去，分兩次澆筑時，可以在高強(qiáng)度級混凝土凝結(jié)前就澆筑低強(qiáng)度級混凝土，以減小施工縫，但兩種強(qiáng)度等級的混凝土，可以使用同一品種水泥。

3.4豎向結(jié)構(gòu)頂端處理

柱、剪力墻與梁、板一齊澆筑結(jié)構(gòu)，在柱、剪力墻混凝土澆筑梁或板下皮處時，停止?jié)仓?0-90分鐘，等到其豎向混凝土全部沉落后，再澆梁板混凝土。柱、剪力墻與梁板分兩次澆筑的結(jié)構(gòu)，柱、剪力墻澆筑到頂后，在混凝土凝結(jié)以前除清除上部泌水外，同時要將頂部無粗骨料的水泥砂漿（即浮漿）去除，等到有粗骨料方可。

4.結(jié)語

現(xiàn)代的各項建筑工程中正在被越來越廣泛的高強(qiáng)度混凝土應(yīng)用到，隨著其應(yīng)用范圍的不斷擴(kuò)大，對高強(qiáng)度混凝土各項性能的要求非常高，制定配套的應(yīng)用制度，在施工過程中嚴(yán)格按照質(zhì)量準(zhǔn)則進(jìn)行施工和驗收，對于其的應(yīng)用尤為重要。高強(qiáng)度混凝土結(jié)構(gòu)在高層建筑的設(shè)計和建造中占有重要地位，需要各方密切配合，嚴(yán)格執(zhí)行高強(qiáng)度混凝土生產(chǎn)和施工標(biāo)準(zhǔn)，才能使建筑工程質(zhì)量得到保證。

參考文獻(xiàn)：

[1]劉剛，高強(qiáng)度混凝土的斷裂脆性及其增韌減脆措施試驗研究[M]，武漢大學(xué)，2004（5）：2～20

[2]張松，談高強(qiáng)度混凝土在建筑施工中的應(yīng)用[J]，中國科技信息，2006（13）：177～178

[3]陳肇元，高強(qiáng)與高性能混凝土的發(fā)展與應(yīng)用叨，土木工程學(xué)報，1997（10）：3～6