淺談高強(qiáng)混凝土施工技術(shù)

瞿銀花 胡志鵬

摘要：高強(qiáng)混凝土越來(lái)越多的高層建筑中使用，它相對(duì)于普通混凝土，具有明顯的技術(shù)優(yōu)勢(shì)：不僅可以減小混凝土結(jié)構(gòu)尺寸，減輕結(jié)構(gòu)自重和地基荷載，節(jié)約用地，減少材料用量，節(jié)省資源，降低施工能耗，而且能夠提高混凝土結(jié)構(gòu)的耐久性能，延長(zhǎng)建筑物的使用壽命，減少結(jié)構(gòu)維護(hù)和修補(bǔ)費(fèi)用。

但是高強(qiáng)混凝土也存在著不足之處，由于自身組成材料以及使用環(huán)境的影響，在特定的條件下，高強(qiáng)混凝土表現(xiàn)出極高的脆性、開(kāi)裂敏感性、高溫爆裂等。

制備高質(zhì)量、高性能的高強(qiáng)混凝土離不開(kāi)科學(xué)的配合比設(shè)計(jì)，與其組成材料，如水泥、集料、水、礦物摻和料及外加劑等有著密閉可分的關(guān)系。

高強(qiáng)混凝土的施工可分兩個(gè)方面：一方面是攪拌站的生產(chǎn)施工，包括了高強(qiáng)混凝土的原材料、制備工藝與運(yùn)輸;另一方面是工程現(xiàn)場(chǎng)的施工，涉及到高強(qiáng)混凝土的澆筑與養(yǎng)護(hù)。

因此高強(qiáng)混凝土施工中質(zhì)量控制亦可分為兩個(gè)方面：一方面是高強(qiáng)混凝土制備和運(yùn)輸階段中的質(zhì)量控制;另一方面是現(xiàn)場(chǎng)澆筑與養(yǎng)護(hù)階段的質(zhì)量控制，兩者密不可分。

關(guān)鍵詞：高強(qiáng)混凝土;發(fā)展與應(yīng)用;優(yōu)缺點(diǎn);原材料

一、高強(qiáng)混凝土的優(yōu)缺點(diǎn)

（一）高強(qiáng)混凝土的優(yōu)點(diǎn)

根據(jù)《高強(qiáng)混凝土應(yīng)用技術(shù)規(guī)程》JGJT 281-2012規(guī)定，強(qiáng)度等級(jí)不低于C60的混凝土為高強(qiáng)混凝土。與普通混凝土相比，高強(qiáng)混凝土具有以下特點(diǎn)：

（1）強(qiáng)度高，變形小，適用于大跨、重載、高聳結(jié)構(gòu);

（2）耐久性和抗?jié)B、抗凍性好，能承受惡劣環(huán)境條件考驗(yàn);

（3）流動(dòng)性好，可泵送性好，低塌落度損失;

（4）能減小截面尺寸，大大降低結(jié)構(gòu)自重和提高結(jié)構(gòu)剛度。

（二）高強(qiáng)混凝土的缺點(diǎn)

高強(qiáng)混凝土有很多優(yōu)點(diǎn)，但也有不足之處。

1.脆性

混凝土屬于脆性材料，隨著強(qiáng)度的提高，彈性模量增高，脆性也在提高，這樣易于開(kāi)裂和突然破壞。隨著高強(qiáng)混凝土的推廣應(yīng)用，其脆性問(wèn)題愈顯突出，是目前工程界重大技術(shù)難題之一。當(dāng)混凝土的應(yīng)變達(dá)到3‰時(shí)，普通混凝土的承載能力仍能保持一半以上，但同樣的應(yīng)變值對(duì)于高強(qiáng)混凝土，實(shí)際承載力已近于零，即此時(shí)在高強(qiáng)混凝土中可觀察到裂縫的形成。

2.開(kāi)裂敏感性

高強(qiáng)混凝土的開(kāi)裂敏感性明顯超出普通混凝土。造成開(kāi)裂的原因很多，與材料性能有關(guān)，也與結(jié)構(gòu)荷載有關(guān)，還與所處環(huán)境有關(guān)。開(kāi)裂的影響因素主要包括外界氣溫變化引起的變形、水泥水化熱引起的變形、混凝土收縮引起的變形和約束條件引起的變形。對(duì)混凝土組成和配比進(jìn)行優(yōu)化，在混凝土中摻加纖維、引氣劑、減縮劑、膨脹劑等減縮抗裂組分，可以明顯提高高強(qiáng)混凝土的抗裂性。

二、（一）原材料的貯存

高強(qiáng)混凝土所用的集料種類多，避免相混和防潮是共同的要求：

（1）水泥應(yīng)按品種、強(qiáng)度等級(jí)和生產(chǎn)廠家分別貯存，不得與礦物摻合料等其他粉狀料相混，并應(yīng)防止受潮;

（2）骨料應(yīng)按品種、規(guī)格分別堆放，堆場(chǎng)應(yīng)采用能排水的硬質(zhì)地面，并應(yīng)有遮雨防塵措施;

（二）攪拌時(shí)間

高強(qiáng)混凝土的強(qiáng)度等級(jí)越高，其攪拌時(shí)間越長(zhǎng);非泵送施工比泵送施工攪拌時(shí)間長(zhǎng)。高強(qiáng)混凝土拌合物粘度較大，適當(dāng)延長(zhǎng)攪拌時(shí)間或采取合適的投料措施，有利于各種集料和外加劑的混合分散。高強(qiáng)混凝土采用的攪拌機(jī)應(yīng)符合現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《混凝土攪拌站（樓）》GB/T 10171的規(guī)定，宜采用雙臥軸強(qiáng)制式攪拌機(jī)。

（三）運(yùn)輸

高強(qiáng)混凝土從攪拌機(jī)裝人攪拌運(yùn)輸車至卸料時(shí)的時(shí)間不宜大于90分鐘。運(yùn)輸需保證澆筑的連續(xù)性，有利于避免因澆筑間斷過(guò)長(zhǎng)產(chǎn)生的冷縫或薄弱層。攪拌運(yùn)輸車到達(dá)澆筑現(xiàn)場(chǎng)時(shí)，應(yīng)使攪拌罐高速旋轉(zhuǎn)20s-30s后再將混凝土拌合物卸出。當(dāng)卸出的混凝土拌合料稠度過(guò)大，同時(shí)高強(qiáng)混凝土從出攪拌機(jī)至現(xiàn)場(chǎng)接收不超過(guò)90分鐘可以適量摻加減水劑來(lái)增加混凝土的流動(dòng)性。添加的減水劑應(yīng)符合下列規(guī)定：

（1）應(yīng)采用同品種減水劑;

（2）減水劑摻量應(yīng)有經(jīng)試驗(yàn)確定的預(yù)案;

（四）澆筑要點(diǎn)

高強(qiáng)混凝土泵送是施工的關(guān)鍵環(huán)節(jié)之一。一般認(rèn)為，高強(qiáng)混凝土拌合物用水量小，粘度大，尤其在大高程泵送情況下，有一定的控制難度，解決了高強(qiáng)混凝土的泵送問(wèn)題，基本就解決了高強(qiáng)混凝土施工的主要問(wèn)題。

在泵送過(guò)程中應(yīng)注意以下問(wèn)題：

（1）當(dāng)缺乏高強(qiáng)混凝土泵送經(jīng)驗(yàn)時(shí)，施工前宜進(jìn)行試泵;

（2）由于高強(qiáng)混凝土黏度大，間歇后開(kāi)始泵送瞬間黏度作用大，進(jìn)行較大高程的高強(qiáng)混凝土泵送，對(duì)泵壓要求高，當(dāng)泵送高度超過(guò)100m時(shí)，宜采用高壓泵進(jìn)行泵送;

（3）當(dāng)向下泵送高強(qiáng)混凝土?xí)r，輸送管與垂線的夾角不宜小于12°，有利于防止形成空氣栓塞引起堵泵;

高強(qiáng)混凝土拌合物中漿體多，流動(dòng)性大，澆筑時(shí)對(duì)模板的壓力大，澆筑時(shí)易于漏漿和脹模，因此高強(qiáng)混凝土澆筑前，應(yīng)檢查模板支撐的穩(wěn)定性以及接縫的密合情況，并應(yīng)保證模板在混凝土澆筑過(guò)程中不失穩(wěn)、不跑模和不漏漿。

不同強(qiáng)度等級(jí)混凝土現(xiàn)澆對(duì)接處應(yīng)設(shè)在低強(qiáng)度等級(jí)混凝土構(gòu)件中，與高強(qiáng)度等級(jí)構(gòu)件間距不宜小于500mm;施工過(guò)程中經(jīng)常出現(xiàn)高強(qiáng)混凝土和普通混凝土交替澆筑施工的現(xiàn)象，由于高強(qiáng)混凝土流動(dòng)性大，所以需要設(shè)置密孔鋼絲網(wǎng)攔截。例如在整體現(xiàn)澆柱和梁時(shí)，框架柱是高強(qiáng)混凝土，而梁采用普通混凝土，澆筑時(shí)應(yīng)先澆框架柱中的高強(qiáng)混凝土，后澆梁中的普通混凝土，填補(bǔ)柱頭混凝土?xí)r應(yīng)注意不要采用梁的混凝土。當(dāng)混凝土等級(jí)由低變高澆筑時(shí)，應(yīng)先清空輸送管道中原有的較低強(qiáng)度等級(jí)混凝土，方可澆筑高強(qiáng)混凝土。

高強(qiáng)混凝土結(jié)構(gòu)通常是分層澆筑的，分層厚度不宜過(guò)大和層間澆筑間隔時(shí)間不宜過(guò)長(zhǎng)，有利于保證每層混凝土澆筑質(zhì)量和整體結(jié)構(gòu)的勻質(zhì)性，澆筑的分層厚度不宜大于500mm，上下層同一位置澆筑的間隔時(shí)間不宜超過(guò)120min。高強(qiáng)混凝土可采用振搗棒搗實(shí)，插人點(diǎn)間距不應(yīng)大于振搗棒振動(dòng)作用半徑，泵送高強(qiáng)混凝土振搗時(shí)間不宜過(guò)長(zhǎng)，以避免石子和漿體分層，每點(diǎn)振搗時(shí)間不宜超過(guò)20s，當(dāng)混凝土拌合物表面出現(xiàn)泛漿，基本無(wú)氣泡逸出，可視為搗實(shí);連續(xù)多層澆筑時(shí)，振搗棒應(yīng)插人下層拌合物50mm進(jìn)行振搗。

（五）養(yǎng)護(hù)措施

高強(qiáng)混凝土早期收縮比較大，如果再發(fā)生表面水分損失，會(huì)加大混凝土開(kāi)裂傾向，因此，應(yīng)采取措施防止混凝土澆筑成型后的表面水分損失。高強(qiáng)混凝土澆筑成型后，應(yīng)及時(shí)對(duì)混凝土暴露面進(jìn)行覆蓋。混凝土終凝前，應(yīng)用抹子搓壓表面至少兩遍，平整后再次覆蓋。高強(qiáng)混凝土可采取潮濕養(yǎng)護(hù)，并可采取蓄水、澆水、噴淋灑水或覆蓋保濕等方式，養(yǎng)護(hù)水溫與混凝土表面溫度之間的溫差不宜大于20℃;潮濕養(yǎng)護(hù)時(shí)間不宜少于10d。

當(dāng)冬期施工時(shí)，高強(qiáng)混凝土養(yǎng)護(hù)應(yīng)符合下列規(guī)定：

（1）宜采用帶模養(yǎng)護(hù);

（2）混凝土受凍前的強(qiáng)度不得低于lOMPa;

（3）模板和保溫層應(yīng)在混凝土冷卻到5℃以下再拆除，或在混凝土表面溫度與外界溫度相差不大于20℃時(shí)再拆除，拆模后的混凝土應(yīng)及時(shí)覆蓋;

參考文獻(xiàn)：

[1].高強(qiáng)混凝土應(yīng)用技術(shù)規(guī)程.JGJT 281-2012

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[3].高強(qiáng)混凝土高溫下爆裂機(jī)理探討[J]/謝偉峰著.新型建筑材料，2007

[4].高強(qiáng)高性能混凝土用礦物外加劑.GBT 18736-2002

作者簡(jiǎn)介

第一作者：瞿銀花，女，1991年5月;土家族;湖北省恩施州利川市;工作單位：仙桃職業(yè)學(xué)院;433000;工程師/講師;本科第一學(xué)歷：市場(chǎng)營(yíng)銷;本科第二學(xué)歷：土木工程;湖北省仙桃市紡織大道8號(hào);13120260338

第二作者：胡志鵬，男，1989年11月;漢族;湖北省孝感市漢川市;工作單位：仙桃職業(yè)學(xué)院;433000;工程師/講師;本科、土木工程;