高層建筑混凝土材料的優(yōu)化選擇

張國平

摘要：近年來，隨著我國經(jīng)濟(jì)社會(huì)不斷的進(jìn)步和發(fā)展，當(dāng)前的建筑事業(yè)也在跟隨快速的發(fā)展，而建筑物在高度方面以及在跨度上也有所增加，與此同時(shí)，怎樣可以確保建筑施工的質(zhì)量，以及提高施工技術(shù)并對(duì)材料合理的應(yīng)用都是非常關(guān)鍵的，也是確保建筑質(zhì)量的重要因素。

關(guān)鍵詞：高層建筑;混凝土材料;優(yōu)化選擇

引言

隨著我國經(jīng)濟(jì)不斷發(fā)展，建筑業(yè)在發(fā)展過程中逐漸成為支柱性產(chǎn)業(yè)。從我國能耗上來看，建筑業(yè)每年的能耗占到了總能耗的40%，耗能非常巨大。在我國高層建筑的全生命周期內(nèi)，發(fā)展趨勢(shì)就是節(jié)約資源。構(gòu)成建筑的物質(zhì)基礎(chǔ)是建筑材料，高層建筑在物化階段和運(yùn)行階段，與建筑材料性能密切相關(guān)。

1高層建筑混凝土材料綜述

與普通的建筑混凝土材料一樣，高層建筑混凝土材料也是由粗細(xì)骨料、外加劑、水泥、水以及摻和料組成。只是在一些主要的組成材料配合比、規(guī)格以及施工工序方面有所不同，在選擇高層建筑混凝土材料的時(shí)一定要對(duì)材料的質(zhì)量與規(guī)格進(jìn)行嚴(yán)格把關(guān)。在建設(shè)過程中，應(yīng)對(duì)各原料配合比例進(jìn)行嚴(yán)格的控制。

2高層建筑混凝土材料的優(yōu)化選擇

2.1選用骨料的標(biāo)準(zhǔn)

由于在選用骨料時(shí)，對(duì)于骨料的粗、細(xì)要求都有著不同的標(biāo)準(zhǔn)，同時(shí)也要滿足其混凝土泵送的一般要求。所以在選用骨料時(shí)，其粒徑和形狀以及級(jí)配要求都會(huì)對(duì)混凝土的拌合物在可泵性方面存在很大的影響，因此，為了可以有效的防止出現(xiàn)泵送的阻塞，就必須要限制石子的粒徑要求，而最佳的石子形狀就是近似于圓形。其粗骨料的最大粒徑再與輸送管徑之間的比一般是，把泵送的高度控制在50m以下為好：而碎石不能超過1：3：而卵石最好不要超過1：2.5為宜。在泵送的高度范圍是50m-100m的時(shí)候，則一般應(yīng)是1：3-1：4為宜，如果泵送的高度超出了100m以上的時(shí)候，則一般應(yīng)是1：4—1：5為宜。在選用粗骨料時(shí)，主要是以連續(xù)級(jí)配為主，由于針片狀的顆粒含量一般會(huì)影響到混凝土的可泵性，所以如果針片狀的顆粒含量超過了一定的標(biāo)準(zhǔn)，或者是石子的級(jí)配沒有達(dá)到最佳的時(shí)候，就會(huì)很容易在管道的彎頭位置出現(xiàn)打橫堵管的問題，經(jīng)過實(shí)踐表明，當(dāng)針片狀顆粒的含量超過了10%時(shí)，就很容易出現(xiàn)堵管的問題，因此，在選料時(shí)要求針片狀的顆粒含量是不允許超過10%，而選用細(xì)骨料時(shí)必須要選用中砂。

2.2高層建筑混凝土材料的水泥選用

與普通建筑混凝土材料有所不同，高層建筑混凝土的水泥除了要滿足混凝土強(qiáng)度及耐久性的一些常規(guī)要求外，還需達(dá)到高泵程施工的輸送要求指標(biāo)。為了使水泥能夠達(dá)到可泵性這一標(biāo)準(zhǔn)，可以在規(guī)定范圍內(nèi)盡量減少水泥的使用量，根據(jù)高層建筑的具體實(shí)踐情況以及相關(guān)規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)，高層建筑水泥使用量一般在300kg/m3，最大不能超過500kg/m3。為達(dá)到混凝土拌合物的和易性標(biāo)準(zhǔn)要求，還需要對(duì)水泥的品種進(jìn)行認(rèn)真分析與選擇。一般情況下會(huì)使用普通的硅酸鹽水泥，礦渣水泥比普通的硅酸鹽水泥保水性較差，礦渣水泥的泌水性非常大，所以，一般不會(huì)在高層建筑施工中選用。為了能夠符合高層建筑混凝土要求標(biāo)準(zhǔn)，選擇的水泥一定要從質(zhì)量與性能上滿足相關(guān)要求。這樣，才能夠確保高層建筑物的質(zhì)量。

2.3高層建筑混凝土材料的外加劑選用

一般情況下，要想提高混凝土的強(qiáng)度，一定要嚴(yán)格控制水灰比，同時(shí)還要盡可能降低水的使用量。如果選擇C50-C80系列的混凝土水膠，比例一定不能超過0.4，一般情況下控制在0.25-0.38之間。所以，在水灰比和泵送條件都達(dá)到要求的基礎(chǔ)上，使用的高效減水劑一般都會(huì)在0.25-0.33之間。混凝土的單位用水量要保證在150-180kg之間。這樣，才能夠保證混凝土在硬化環(huán)節(jié)中失水收縮一直處在設(shè)計(jì)要求范圍內(nèi)，保證高層建筑的結(jié)構(gòu)豎向上變形符合要求。若減水劑的使用量超出了相關(guān)使用標(biāo)準(zhǔn)，會(huì)使混凝土過分收縮，出現(xiàn)混凝土坍塌的問題，對(duì)工程質(zhì)量造成嚴(yán)重的后果。夏季高溫環(huán)境下發(fā)生這種情況，混凝土的失水現(xiàn)象還會(huì)更嚴(yán)重，為了能夠有效改善這種情況，要在混凝土中加入適量的緩凝劑，使混凝土在硬化過程中的失水收縮率一直保持在設(shè)計(jì)范圍內(nèi)，避免發(fā)生混凝土坍塌現(xiàn)象。為了能夠有效提升混凝土的可泵性，降低輸送阻力，可以在混凝土中加入適量的引氣，從而保證輸送的暢通。

2.4選用活性摻和料的標(biāo)準(zhǔn)

由于在改善高強(qiáng)混凝土的性能時(shí)，就必須要降低水泥的用量從而來減小水化熱的問題，因此，摻加適量的硅粉和粉煤灰以及粒化高爐礦渣等摻合料。同時(shí)，如果摻入了良好的活性物，并可以有效的降低在混凝土當(dāng)中其膠結(jié)料的應(yīng)用，以降低混凝土的收縮現(xiàn)象。由于粉煤灰是煤粉在燃燒后所產(chǎn)生的廢料，所以在粉煤灰當(dāng)中會(huì)存在大量的鋁氧化物和活性硅。由于粉煤灰的顆粒是比較細(xì)的，在參與了二次水化的界面較大，所以在經(jīng)過水化后也有效的改善了水泥石的結(jié)構(gòu)，同時(shí)也細(xì)化了孔的結(jié)構(gòu)，減少了孔隙率，因此，混凝土在硬化后也更加的密實(shí)，提高了其強(qiáng)度。而另一方面，由于粉煤灰的顆粒也具備了球形玻璃體的表面，也有效的降低了拌合物的用水量。由于粉煤灰的密度是非常小的，所以可以應(yīng)用等重的粉煤灰從而替代一定量的水泥，同時(shí)也可以增加拌合物漿體的數(shù)量，以便有效的改善混凝土的泵送效率，也有效的降低了水劑的用量，從而減少了混凝土的坍落度在跟隨長時(shí)間所導(dǎo)致的損失。在選用粉煤灰時(shí)主要是應(yīng)用I級(jí)或者II級(jí)磨細(xì)，而摻量一般是以水泥重量15%-30%之間，它的燒失量必須要<5%，而水泥以及礦物的含量摻合料也必須在規(guī)定范圍內(nèi)。通過研究分析，在配制高強(qiáng)的泵送混凝土?xí)r，必須要選用原狀的細(xì)灰，最好不要應(yīng)用磨細(xì)灰。

結(jié)語

在高層建筑施工中，如何選擇與使用混凝土材料是非常重要的一項(xiàng)工作，只有選擇高質(zhì)量符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的混凝土材料，才能夠保證工程的施工質(zhì)量。所以，一定要嚴(yán)格把控混凝土材料質(zhì)量。只有混凝土材料的強(qiáng)度合適，才能夠保證高層建筑施工不會(huì)出現(xiàn)結(jié)構(gòu)變形以及其他問題，進(jìn)而能夠保證建筑行業(yè)的穩(wěn)定健康發(fā)展。

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