超高層建筑高強混凝土質量控制

馬文承

摘要：一般情況下，高強混凝土是指抗壓強度在60MPa以上的混凝土（high-strength concrete）。與普通混凝土相比，高強混凝土成本高，但是由于其具備抗壓強度高、抗變形能力強、密度大等優勢，依然在高層、超高層建筑中普遍運用。然而，在實際運用中，由于高強混凝土容易受到施工各環節中環境條件的影響，高強混凝土的延性比普通混凝土差等缺點，所以運用高強混凝土時，在制作與施工等方面存在較大問題。而能否確保高強混凝土的施工技術的準確性，會對高強混凝土的使用效果帶來直接影響。由此可見，加大對高強混凝土施工技術的運用，以及對質量進行有效管控，是促進工程質量提升的關鍵之處。

關鍵詞：超高層建筑;高強混凝土;質量控制

引言

高強混凝土在建筑工程中有著十分廣泛的應用，促進了建筑行業的持續穩定發展。高強混凝土可以減輕房屋的重量，減少梁柱結構構件的尺寸，增加建筑物的有效使用面積，延長建筑物的使用壽命，對于建筑行業的可持續發展有著至關重要的作用。所以需要加強對高強混凝土應用以及質量控制方面的研究。在具體的工程實踐中，高強混凝土的施工技術直接關系到建筑的整體質量，因此相關施工人員需要充分掌握其技術要點，提高技術質量，以加快施工效率，提高建設水平，盡量降低施工成本，取得較高的工程效果。

1特性與優勢

1.1高強度

高強高性能混凝土的強度等級在C60至C100之間，具有高強度、高彈模的特點，將其運用到建筑工程中充分發揮出建筑的使用功能，不僅可以對建筑的結構截面尺寸進行一定程度的減小，而且能夠有效減輕建筑結構自重。除此之外，隨著混凝土強度的提高，混凝土原材料的使用量得以減小，在工程成本的控制上也能夠發揮一定的優勢。實踐證明，在對高強高性能混凝土養護28d后，其平均抗壓強度能夠達到65MPa～120MPa。

1.2耐久性能良好

高強混凝土與普通混凝土材料不同，這種新型混凝土材料高強混凝土有較強的抵抗化學物質腐蝕的能力和耐磨能力，耐久性優良，因而又被稱為高性能混凝土，并被看作是將對土建工程的發展起到重要推動作用的新一代建筑結構材料。正因為如此，這種性能不易受環境的影響，使用這種新材料有效地為建筑提供了保障，間接地延長了建筑的壽命，改善了人們的居住環境。但是，由于該材料在外部壓力的作用下，本身會產生一定的脆性，因此在隨后配制高強混凝土時，需要結合多個指標數據，在追求強度的同時，還需要考慮其他因素。

1.3早期強度高

早期強度高是高強混凝土的特性之一，早期強度高意味著高強混凝土在施工初期，通過在配制過程中添加一定量的高效減水劑等相關添加劑，最大限度地縮短了混凝土結構變硬的時間，節約了施工時間。

2高強混凝土施工質量控制措施

2.1優選原材料

水泥宜選用52.5號或更高標號的硅酸鹽水泥。由于一般的混合水泥中已加入一定數量或大量的活性與非活性礦物摻合料，這些摻料的數量和質量并不一定符合配制高強混凝土的要求，所以最好采用純硅酸鹽水泥并按要求在施工配制混凝土時再加入規定數量的高質量摻合料。骨料，粗細骨料的選擇以及性能直接影響高強混凝土的整體抗壓強度以及彈性模量，需要結合高強混凝土應用的環境以及應用的要求，合理地選擇粗細骨料，明確粗細骨料的顆粒形態、顆粒直徑以及級配的要求。粗骨料盡可能地應用級配良好以及質地堅硬的花崗巖、石灰石以及卵石或者碎石等材料。細骨料應選用質地堅硬、潔凈、級配良好的河砂細骨料。砂子在使用之前需要全部過篩。外加劑，高強混凝土需要具備良好的減水效果和分散效果，有效減少混凝土應用過程中的需水量，提高混凝土的工作性能和工作強度。同時，也需要應用沸石粉、粉煤灰、硅粉等活性二氧化硅含量比較高、顆粒細度較高的礦粉摻入混凝土當中，填充混凝土骨料和水泥顆粒之間的縫隙，發揮微集料的作用。在減少水泥使用量的同時，改善混凝土拌和物的和易性，降低混凝土的整體成本，提高混凝土的工作強度以及工作性能。

2.2高強混凝土的配合比

高強混凝土在原材料的配比上主要有二點不同，即低水灰比和多組分，其目的都是為了增加混凝土的密實程度，改善骨料和硬化水泥漿之間的界面性能，從而達到高強和耐久。而高水灰比的水泥漿還容易泌水，后者附著于骨料表面，不但削弱界面強度，而且使界面的抗滲性能大幅度降低，成為混凝土抗滲的薄弱環節。由此可見，降低水灰比是使混凝土減少孔隙并達到高強的最主要途徑。要使低水灰比的混凝土拌料能有良好的工作度，就必須外加高效減水劑。外加粉煤灰、沸石粉、硅粉等摻合料也有改善拌料工作度、降低泌水離析、改善混凝土的微結構、增加混凝土抗酸堿腐蝕和防止堿骨料反應的作用。

2.3拌合

在該環節的作業過程中，需要注意以下幾點內容：（1）為了確保了拌和后材料質量的合規性，需要對材料添加量進行控制，通常情況下會采用二次計量法來計算材料添加量，每一類原材料的添加偏差保持在±1%，對于拌和用水和外加劑這類特殊材料，添加量誤差控制在±0.5%。（2）在原材料拌和過程中，需要根據拌和要求來匹配相應型號的攪拌機器，在高強高性能混凝土拌和過程中，多匹配強制式攪拌機來作為材料攪拌用具，而且遵循先干拌后濕拌的順序來完成材料攪拌。攪拌時間在120s以上，確保攪拌質量的合規性。（3）在材料在攪拌機中完成攪拌準備進行卸料時，需要攪拌機械以10r/min的速度快速攪拌2min，進一步提高拌和材料的均勻度，隨后對材料質量進行檢查，要求材料塌落度損失不超過20mm，隨后利用泵送將材料轉移到運輸車輛上，進行下一環節操作。

2.4高強混凝土的澆筑和振搗

在進行混凝土的澆筑時，下料的速度應當適中。通過兩次振搗技術，既能避免由于塑性沉降而出現內部分層的問題，又能對由于沁水現象設置的連貫通道進行有效阻斷，這不僅有利于促進骨料界面結構的優化，而且有效增大了其強度性能以及抗壓性，有助于降低混凝土裂縫的出現頻率。而在澆筑混凝土1～2h之后，通過進行二次復振，有利于混凝土強度增強5%～20%。此外，在二次澆筑的過程中，振搗棒應放置在前一次澆筑的表面上，從而促使兩個澆筑層相連，自成一體，還要確保振搗棒在插入過程中保持垂直狀態，通過快插慢拔的方式進行，同時還要加大對墻柱節點的振搗力度，從而盡可能排除混凝土內部的氣泡。

2.5做好養護工作

高強混凝土澆筑顫振工程完成后，必須對其采取有效的養護措施，盡量提高使用性能和質量。通常，施工人員可以用塑料薄膜、膠帶等覆蓋混凝土表面，防止水分大量蒸發干裂。在養護工作中，也重視這種高強混凝土溫度的控制，如夏季施工階段，在高溫天氣下使用冷水管，可以降低內部溫度;在冬季施工階段，主要采用復膜保溫方式延長拆除時間，減少高強混凝土的內外部溫差，防止熱脹冷縮引起的膨脹裂縫和變形等質量通病。在具體施工中，用塑料薄膜養護時，為了使高強混凝土結構內部溫濕度滿足要求，進一步提高施工質量，必須有效包裹混凝土，適當進行噴淋和灑水，養護時間不得少于2周。

結束語

對于建筑行業來說，高強混凝土的推廣具有重要意義，它的應用極大提高了經濟效益。為了確保其性能能夠滿足工程的預期標準，在對高強混凝土進行施工時，加大技術管理力度至關重要。因此，在進行高強混凝土的施工過程中，無論是配置混凝土的原材料、配合比、施工計劃的制定，還是對澆筑后養護工作、裂縫的管控等部分，都會對混凝土的最終質量產生極大影響。由此可見，想要確保高強混凝土能夠進一步發展進步，深入對高強混凝土泵送技術的研究是十分必要的。

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