成毅

摘要：高強(qiáng)度混凝土由于其所具有的各項優(yōu)勢，在現(xiàn)代建筑中逐漸普及。對高強(qiáng)度混凝土特點及應(yīng)用進(jìn)行詳細(xì)的分析，有利于高強(qiáng)度混凝土優(yōu)勢更好的發(fā)揮。

關(guān)鍵詞：高強(qiáng)度；混凝土；建筑；質(zhì)量

中圖分類號：TU755 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：B 文章編號：1674-3954（2013）21-0070-02

隨著我國社會的快速發(fā)展，對建筑工程的要求也越來越高，現(xiàn)代的工程建設(shè)既要講究速度又要保證質(zhì)量，高強(qiáng)度混凝土由于其所具有的抗壓能力、抗性變能力強(qiáng)，密度大等特點，在提高施工速度的同時保證了工程質(zhì)量，在增大建筑有效空間的同時節(jié)約了成本，在現(xiàn)代的工程建設(shè)中大受歡迎。如何在建筑施工中應(yīng)用高強(qiáng)度混凝土是個廣受關(guān)注的問題，本文結(jié)合高度混凝土自身特點，對其在建筑施工中的應(yīng)用進(jìn)行了一些分析，希望能夠高強(qiáng)度混凝土在建筑施工中的應(yīng)用有所幫助。

1 高強(qiáng)度混凝土的定義及其特點

1.1 定義

高強(qiáng)度混凝土各國的定義有所不同，我國的一般將強(qiáng)度等級大于和等于C50的混凝土定義為高強(qiáng)度混凝土?，F(xiàn)代的高強(qiáng)度混凝土在上世紀(jì)70年代初開始在建筑施用得到發(fā)展的，傳統(tǒng)的高強(qiáng)度混凝土以水泥、砂石作原料，由于密度要求較高，在施工中常因拌料過于干硬而施工難度較大?，F(xiàn)代的高強(qiáng)度混凝土在傳統(tǒng)配料的基礎(chǔ)上又摻入細(xì)粉狀的礦物摻合料并加入高效減水劑，克服了傳統(tǒng)配料的缺點，同時擁有強(qiáng)度高、抗?jié)B性強(qiáng)、節(jié)省空間等多種優(yōu)點，既能能夠滿足現(xiàn)代建筑在高度、環(huán)境上的要求，又在相當(dāng)程度上減少了建筑成本（參見表1），在建筑工程中得到廣泛使用。

1.2 特點

（1）密度大、強(qiáng)度高。高強(qiáng)度混凝土中水、水泥的含量較低，在砂石之外又加減水劑及煤粉灰等摻合物，硬化之后孔隙率低，密度大，在面臨同樣的承重要求時只需較小截面的柱子就可滿足要求，這樣一方面減輕了建筑的結(jié)構(gòu)自重，另一方面擴(kuò)大了建筑的有效空間，既減少了成本又?jǐn)U大了空間（參見表2），并可有效加快工程速度。

（2）抗形變能力強(qiáng)。高強(qiáng)度混凝土含水量低，在硬化過程中水化熱低、體積穩(wěn)定，冷卻過程中縮變較小，抗形變能力強(qiáng)，不易發(fā)生裂縫和形變，使結(jié)構(gòu)具有很高的剛性，其彈性模量高，有效的降低了應(yīng)力鋼筋的損耗，可有效降低構(gòu)件截面面積及結(jié)構(gòu)自重。

（3）抗?jié)B性強(qiáng)。高密度、低孔隙率使高強(qiáng)度混凝土具有很強(qiáng)的抗?jié)B性，這樣就能很好的抵抗化學(xué)物質(zhì)及其他物質(zhì)的侵蝕作用，能夠延長構(gòu)件的使用年限，從而延長建筑的壽命。在較為惡劣的環(huán)境下，宜使用高強(qiáng)度混凝土來構(gòu)造其建筑構(gòu)件。

2 高強(qiáng)度混凝土的配制及施工工藝

2.1 高強(qiáng)度混凝土原料的選用

（1）水泥。水泥可選用普通的硅酸鹽水泥，但其等級不能低于42.5。需反復(fù)進(jìn)行實驗驗證，水泥的質(zhì)量要達(dá)到GBJ175-85《硅酸鹽水泥，普通水泥》的質(zhì)量要求，才能進(jìn)場。

（2）骨料。骨料包括粗骨料和細(xì)骨料。粗骨料作為高強(qiáng)度混凝土的主體部分，其性能的高低對高強(qiáng)度混凝土強(qiáng)度和抗形變性能影響巨大，應(yīng)選用質(zhì)地較好的花崗巖、輝綠巖、石灰?guī)r等的碎石或碎卵石充當(dāng)粗骨料，這對混凝土的強(qiáng)度的提高至關(guān)重要。其規(guī)格要求以粒徑0.5～2.0cm為宜，最大不得超過3.2cm，形狀最好是正方或近正方體，其中針片狀顆粒含量不能大于5%，承壓指標(biāo)在9～12內(nèi)為合格，其他各項按JGJ53-79《普通混凝土用碎石或卵石質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)及檢驗方法》要求為準(zhǔn)。細(xì)骨料要求中砂，選料以硬度較強(qiáng)的人工砂及河砂為佳，容重要求約在1420kg/m³，孔隙率約在42%，級配良好，其他方面要求不高，但不宜含過高的粘土和云母（含泥量不高于2%），粘土含量高會影響混凝土的強(qiáng)度，同時也會增加拌料的用水量使高強(qiáng)度混凝土的性能受到影響。

（3）外加劑。高強(qiáng)度混凝土中所用添加劑有多種，以減水劑和緩凝劑為主，添加劑對混凝土的性能影響重大。在進(jìn)行外加劑的選用時，應(yīng)反復(fù)進(jìn)行試驗，直至達(dá)到質(zhì)量要求。減水劑的使用也能夠有效降低混凝土中的含水量，對于增強(qiáng)混凝土密實度、抗?jié)B性能、鋼筋構(gòu)件的抗蝕性能都十分有利，但用量過高會影響其耐久性，最好選擇含有緩凝劑的減水劑。

2.2 高強(qiáng)度混凝土的配制

高強(qiáng)度混凝土的配置應(yīng)按《高強(qiáng)度混凝土結(jié)構(gòu)施工工程建議》和GBJ107-87《混凝土強(qiáng)度檢驗評定標(biāo)準(zhǔn)》的要求，將施工過程的實際條件同施工工藝和設(shè)計的要求結(jié)合起來進(jìn)行。高強(qiáng)度混凝土的配制過程中對質(zhì)量最為關(guān)鍵的就是水泥強(qiáng)度的控制和水灰比的控制，應(yīng)對這兩個環(huán)節(jié)加以嚴(yán)格控制。

（1）混凝土的強(qiáng)度要求越高，其含水量要求就越低。高強(qiáng)度混凝土對于水灰比的要求通常不能高于0.35，混凝土強(qiáng)度要求在80～100MPa及以上的，其水灰比在0.30以下。通常運用外加減水劑和摻合料來控制水灰的和易性，并盡可能的減少含水量。

（2）水泥要求一定要用優(yōu)質(zhì)水泥，水泥強(qiáng)度要求用量通常在400～500kg/m³，混凝土強(qiáng)度要求超過80MPa的用量則要在500kg/m³甚至以上。但應(yīng)盡量減少水泥用量，可用外加礦物摻合料的方法對其進(jìn)行控制。

（3）含砂量。含砂率通常以26～32%為宜，運用泵送工藝時應(yīng)控制在32～36%的范圍內(nèi)。

2.3 施工工藝

2.3.1 拌制

進(jìn)行拌制時要對投料、攪拌、配合比進(jìn)行嚴(yán)格管理（投料順序及攪拌工藝參見圖1），應(yīng)設(shè)置準(zhǔn)確度高的磅秤對原料重量進(jìn)行控制，每一車原料都要過秤。對投料的重量偏差規(guī)定如下：水泥偏差不超過標(biāo)準(zhǔn)值的2%；粗細(xì)骨料的偏差不超過標(biāo)準(zhǔn)值的3%；水、減水劑及摻合料的偏差不超過標(biāo)準(zhǔn)值的1%。配料過程應(yīng)設(shè)置自動側(cè)重儀和含水量檢測裝置對用水量進(jìn)行自動控制，在使用液狀減水劑時要將其中的含水量計算在總體含水量內(nèi)。在進(jìn)行攪拌時一定要保證均勻，這對混凝土的強(qiáng)度和質(zhì)量十分重要，可使用強(qiáng)制式攪拌機(jī)進(jìn)行，時間不能低過60s以使拌料得到充分?jǐn)嚢琛?/p>

2.3.2 澆筑

要盡量的減少運輸時間來降低坍落度的損失。這就要求從攪拌到澆筑整個過程的各個環(huán)節(jié)緊密銜接，時間要控制在1h內(nèi)。在進(jìn)行澆筑時應(yīng)注意以下幾點：①在進(jìn)行混凝土澆筑時，高強(qiáng)度混凝土應(yīng)具有優(yōu)先澆筑權(quán)。②施工時宜使用高頻率的振搗器對構(gòu)件分層澆筑、分層振搗來確保混凝土的密實度。③卸載混凝土?xí)r高度差要控制在2m內(nèi)。④澆筑時要防止不同等級的混凝土發(fā)生錯混和擴(kuò)散。

2.3.3 養(yǎng)護(hù)

澆筑過程結(jié)束后要做一些保溫工作來降低混凝土內(nèi)部和外部之間的溫度差，并減慢收縮和散熱的過程。一個較長的散熱過程有利于高強(qiáng)度混凝土抗形變能力的發(fā)揮，并增強(qiáng)了混凝土抵抗溫度應(yīng)力的能力，對于防止因溫度差而出現(xiàn)的裂縫效果顯著。同時應(yīng)注意澆筑后要立即對表面進(jìn)行覆蓋來防治水分蒸發(fā)造成的表面開裂現(xiàn)象，可采用表面噴刷化學(xué)養(yǎng)護(hù)劑或覆蓋塑料膜的方法來進(jìn)行保護(hù)。

3 機(jī)具要求及質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)

3.1 機(jī)具

所用機(jī)具主要為以下三種：①強(qiáng)制式攪拌機(jī)，型號JS500混凝土攪拌機(jī)，生產(chǎn)率為23～27m³/h。②高頻振蕩器，頻率要求每分鐘在8000～12000次。③混凝土輸送泵，型號HBJ60拖式混凝土輸送泵，輸送能力及排除壓力為5.1MPa，最大水平距離為620m，最大垂直距離為115m，最大輸送量為58m³/h。

3.2 質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)

在高強(qiáng)度混凝土的施用中要建立有嚴(yán)格的制度來保證其質(zhì)量。主要包括以下幾個方面：①施工前的規(guī)則制定和責(zé)任分配。在進(jìn)行工程前，要先制定一個涉及工程各環(huán)節(jié)負(fù)責(zé)方的協(xié)定，提前制定工程各項標(biāo)準(zhǔn)和實施細(xì)節(jié)，并明確相關(guān)各方責(zé)任。嚴(yán)格監(jiān)督工程進(jìn)行。②施工前對原料的檢驗。施工前要對原料進(jìn)行檢查，對于不合格的原料堅決禁止進(jìn)入施工場，要等配合物相關(guān)性能試驗結(jié)果出來后經(jīng)設(shè)計單位或工程監(jiān)理方同意后才能使用。③驗收。應(yīng)該按照工程施工的相關(guān)規(guī)定，對工程進(jìn)程進(jìn)行嚴(yán)格的質(zhì)量檢查，各環(huán)節(jié)結(jié)束后要進(jìn)行驗收。尤其要對澆筑時坍落度的變化、澆筑后的凝結(jié)時間、澆筑后的強(qiáng)度變化、抗壓能力等要嚴(yán)格、及時的進(jìn)行檢查測驗。

4 結(jié)束語

高強(qiáng)度混凝土正在被越來越廣泛的應(yīng)用到現(xiàn)代的各項建筑工程中去，隨著高強(qiáng)度混凝土應(yīng)用范圍的擴(kuò)大，對其各項性能的要求也越來越高，制定配套的應(yīng)用制度，在施工過程中嚴(yán)格按照質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行施工和驗收，對于高強(qiáng)度混凝土的應(yīng)用至關(guān)重要。高強(qiáng)度混凝土結(jié)構(gòu)在現(xiàn)代建筑的設(shè)計和建造中占有重要地位，只有各方密切配合，嚴(yán)格執(zhí)行高強(qiáng)度混凝土生產(chǎn)和施工標(biāo)準(zhǔn)，才能使建筑工程質(zhì)量得到保證。

參考文獻(xiàn)

[1]劉剛，高強(qiáng)度混凝土的斷裂脆性及其增韌減脆措施試驗研究[M]，武漢大學(xué)，2004（5）：2～20

[2]張松，談高強(qiáng)度混凝土在建筑施工中的應(yīng)用[J]，中國科技信息，2006（13）：177～178

[3]陳肇元，高強(qiáng)與高性能混凝土的發(fā)展與應(yīng)用叨，土木工程學(xué)報，1997（10）：3～6