房屋建筑混凝土施工技術探討

陳 烽

（福建嘉悅發展有限公司， 福建 福州 350000）

面對地價上漲等問題，各地的房屋建筑工程逐步朝著高、大的方向發展，超高建筑的載荷巨大，對于混凝土結構的承載力有著較高的要求，尤其是房屋建筑工程中的大體積混凝土構件，混凝土構件的施工質量就決定了房屋建筑的使用壽命。這些混凝土結構在施工的過程中，不僅僅要保證結構的穩定性，保證結構能夠滿足承載要求。目前我國多數工程都采用“整體澆筑”的模式，而混凝土在硬化的過程中，受水熱化反應影響，伴隨著體積收縮等等情況，在多種因素的作用下，混凝土極其容易開裂，尤其超高層房屋建筑施工，因一次澆筑的混凝土構件尺寸越來越大，水泥熱化反應也越來越劇烈。為保證混凝土構件施工質量，就需要對房屋建筑混凝土施工技術進行系統梳理。

1 房屋建筑混凝土施工過程

1.1 原材料控制

進場材料必須和設計方案保持一致，材料進場后根據材料批次檢查材料相關的檢查報告、合格證。所有原材料做到先檢查、后使用，在現場集中堆放，混凝土粗骨料按照要求分級采購、分級運輸、分級堆放，同時嚴格檢查粗骨料的含泥量、級配指數，以盡量控制混凝土施工的含水量差異、溫度差異。

1.2 混凝土準備

一般房屋建筑工程混凝土的攪拌過程為：細骨料+水泥+粉煤灰+外加劑干拌→加水拌和→加粗骨料拌和→出料。混凝土的輸送方法為泵送、車運輸兩種方式，目前多數房屋建筑工程都采用泵送的模式輸送混凝土，以避免混凝土在輸送過程中出現分崩、離析等問題[1]。

1.3 施工過程控制

澆筑混凝土后，需要均勻布置振搗點，然后保證每個點位的振搗時間在30s以內，以表面出水為判斷標準，振搗完成后，采取收光、抹平、壓實措施，以保證混凝土早期的強度以及表面的美觀度。混凝土的養護以噴水養護、草席養護、水中養護三種方法為主，應根據混凝土的熱化反應以及施工現場條件選擇合適的方式方法，養護期間要保證混凝土始終處于有利的溫度環境下，以避免開裂[2]。

2 房屋建筑混凝土施工技術對比

2.1 膨脹加強帶+補償收縮混凝土施工技術

膨脹加強帶+補償收縮混凝土施工技術主要是指，在混凝土施工的過程中，增加一定量補償收縮混凝土來補償混凝土受水泥熱化反應影響產生的化學收縮、溫度收縮，從而達到避免混凝土構件開裂的目的。目前，氧化鈣復合型膨脹劑、硫鋁酸鹽型膨脹劑兩種補償收縮混凝土的應用相對廣泛，同時氧化鎂補償收縮混凝土、氧化鈣補償收縮混凝土等新型膨脹劑也得到了應用，因氧化鎂補償收縮混凝土、氧化鈣補償收縮混凝土目前缺少可靠的理論基礎，所以這里不多做贅述[3]。

針對混凝土施工，我國制定了《補償收縮混凝土應用技術規程》（JGJ/T178-2009），其中對于補償收縮混凝土的使用有著較為詳細的規定，明確“超長混凝土結構”應該采用膨脹加強帶+普通補償收縮混凝土進行施工，由此衍生出了一套相對完善的“膨脹加強帶+補償收縮混凝土施工技術方法”[4]。目前市面上的普通補償收縮混凝土中含有的膨脹劑大約占總量的10%左右，在常規養護14d后（水中養護），補償收縮混凝土的限制膨脹率在0.015%以上，在常規養護28d（水中養護轉空氣養護）后，補償收縮混凝土的限制膨脹率在0.030%以上。所以，在多數房屋建筑工程中，一般板長在60m-120m 時，常采用混凝土連續澆筑的方法，同時根據混凝土的實際配比，在30m-60m 設置膨脹加強帶。

根據《補償收縮混凝土應用技術規程》，我國有相當一部分房屋建筑工程成功的澆筑了諸多超過常規標準的大規模混凝土底板，且施工質量良好。但是，目前市面上的補償收縮混凝土的成本較高，在施工的過程中需要應用不同種類的混凝土以及加強帶，并且在混凝土結構中還需要設置鋼板網，養護過程為水中養護，施工工藝相對復雜。并且，文章上述的膨脹率是在實驗室中得出的結果，在實際施工難度過程中，施工現場的外部環境溫度以及構件溫度差異較大，混凝土結構在硬化過程中的各種約束條件也存在一定的差異[5]。

某工程在施工的過程中，在施工現場試驗了“膨脹加強帶+補償收縮混凝土施工技術方法”的效果，采用的膨脹劑為ZY 系列膨脹劑、CSA 系列膨脹劑、C40 混凝土，在常規養護條件下，混凝土施工完成90d 后，補償收縮混凝土的效果不明顯，大體積的混凝土構件施工，卻出現了嚴重的干燥收縮問題，經過分析，發現原因是因為ZY 系列膨脹劑、CSA 系列膨脹劑不能補償混凝土在早期水熱化反應下出現的自身收縮。且，硫鋁酸鹽型膨脹劑，其主要構成部分為鈣礬石，大體積混凝土構件的施工，水熱化溫度較高，鈣礬石就存在被分解的風險。而多數房屋建筑工程都不具備水養護條件[6]。

2.2 大量摻加礦物料施工技術

大量摻加礦物料施工是指混凝土施工所用“凝膠材料”中的“摻和料”，其比例在總量的40%及以上，如今房屋建筑工程多采用“粉煤灰”作為主要的礦物摻和料。大量摻加礦物料施工技術方法的特征是水泥用量較少、凝膠材料用量較多、混凝土的水膠比較低，采用大量摻加礦物料施工技術的混凝土構件，早期的硬化反應相對較慢，混凝土構件的強度發展速度較慢，但是水熱化導致的升溫反應也較為緩慢。

大量摻加礦物料施工技術的使用必須要考慮到兩個方面的影響因素，一是大量摻加礦物料會導致混凝土構件的早期強度低；二是大量摻加礦物料會在一定長度上降低混凝土構件的抗碳化性能。所以，這兩個因素決定了大量摻加礦物料施工技術不能和“快速拆模”技術并用，且無法用足需要承受彎曲載荷的構件。但是，房屋建筑工程中有相當一部分構件的載荷是緩慢增加的，如房屋建筑的底板載荷，所以該處的混凝土構件施工就可考慮采用大量摻加礦物料施工技術。并且，有研究表明，采用大量摻加礦物料施工技術的混凝土構件，其碳化風險會隨著時間的延長降低，即便是礦物摻和料比率大于50%，硬化后的混凝土構件中仍舊有大量的Ca(0H)2，且混凝土構件的致密性在大量摻和礦物料后得到有效提升。

圖1 為某超高房屋建筑工程基礎底板部分施工使用大量摻加礦物料施工技術后的硬度發展示意圖，從圖中可看出，混凝土構件的溫度始終保持在85 攝氏度以下，三種不同的養護方法下，均能夠滿足混凝土的溫度控制要求，且最終60d 后，混凝土結構強度也符合我國現行的房屋建筑施工要求。

圖1.某房屋建筑工程同養護條件下大摻量粉煤灰混凝土的強度發展

3 結束語

綜上所述，膨脹加強帶+補償收縮混凝土施工技術施工方法相對成熟，但是養護過程復雜，施工成本較高，所以不建議在大規格混凝土構件施工中使用。大量摻加礦物料施工技術，混凝土構件的溫度發展符合要求，水熱化溫度控制相對容易，且能夠避免混凝土構件開裂，施工成本較低，可在房屋建筑混凝土底板或者大體積混凝土構件施工中使用，但是大量摻加礦物料施工技術會在一定程度上影響施工效率，所以需要根據實際情況靈活應用兩種方法，以保證質量、工期。