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，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一定要對材料的質(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，對于骨料的粗、細(xì)要求都有著不同的標(biāo)準(zhǔn)，同時也要滿足其混凝土泵送的一般要求。所以在選用骨料時，其粒徑和形狀以及級配要求都會對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以上的時候，則一般應(yīng)是1：4—1：5為宜。在選用粗骨料時，主要是以連續(xù)級配為主，由于針片狀的顆粒含量一般會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)，或者是石子的級配沒有達(dá)到最佳的時候，就會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，就很容易出現(xiàn)堵管的問題，因此，在選料時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，還需要對水泥的品種進(jìn)行認(rèn)真分析與選擇。一般情況下會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)，會使混凝土過分收縮，出現(xiàn)混凝土坍塌的問題，對工程質(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，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，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間所導(dǎo)致的損失。在選用粉煤灰時主要是應(yīng)用I級或者II級磨細(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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