高性能混凝土施工技術(shù)淺析

夏永興

（中鐵四局集團(tuán)電氣化工程有限公司，安徽 蚌埠 233040）

1 高性能混凝土的特點(diǎn)

1.1 自密實(shí)性

較之傳統(tǒng)的混凝土，高性能混凝土的用水量更低，流動性更好，抗離析性高，從而具有較優(yōu)異的填充性。因此，它更能滿足于當(dāng)下的對于建筑物的高自密實(shí)性的要求。這一優(yōu)勢也是高性能混凝土被廣泛應(yīng)用于建筑施工中的首要原因。

1.2 體積穩(wěn)定性

高性能混凝土的體積穩(wěn)定性較高，不易變形，這對于整個建筑的穩(wěn)定和延長使用壽命是至關(guān)重要的。高性能的混凝土的彈性模量可以較之傳統(tǒng)的混凝土高出20～GPa。這種優(yōu)勢不僅體現(xiàn)在建筑物之后的使用層面，對之前的建筑過程中的運(yùn)輸和使用也是很有好處的。

1.3 強(qiáng)度

高性能混凝土的抗壓強(qiáng)度已超過200MPa。這種較高值的抗拉強(qiáng)度和抗壓強(qiáng)度都能給整個建筑施工帶來便利，而且可以提高建筑物的建筑質(zhì)量，越來越受到建筑商和用戶的青睞。

1.4 水化熱

高性能的水化反應(yīng)終止時間比較早，相應(yīng)的水化熱也就比較低。

1.5 耐久性

高性能混凝土具有很強(qiáng)的抗壓力，抗拉力，密實(shí)度以及抗凍性，這些都使得它具有很強(qiáng)的耐久性。除此之外，高性能混凝土還具有抗?jié)B性和抗腐蝕性。這些優(yōu)勢的結(jié)合也大大加強(qiáng)了高性能混凝土的耐久性能。有著如此之多優(yōu)勢的高性能混凝土的制作過程是保障其性能的關(guān)鍵。

2 高性能混凝土施工工藝

2.1 混凝土拌制

2.1.1 混凝土制作之前是拌料的準(zhǔn)備，所有拌料的比例要嚴(yán)格按照標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)進(jìn)行，并且要不斷監(jiān)測含水率。具體的情況要根據(jù)客觀的天氣狀況及時更改。雨天與晴天的含水量會發(fā)生變化，就要求人工的進(jìn)行更改，確保含水量數(shù)值保證在規(guī)定范圍之內(nèi)。

2.1.2 攪拌的過程是有一定的順序的，首先向攪拌機(jī)投入細(xì)骨料、水泥、粉煤灰、礦粉攪拌，其次是外加劑和拌合用水拌，最后加粗骨料進(jìn)行拌，前兩道工序攪拌時間為30秒，最后一道工序延長至60秒。這是夏季的操作步驟，冬天的操作步驟會略有更改，具體的是先投入骨料和已加熱的水，拌勻后再投入水泥、礦物摻合料、外加劑等。由于冬季氣溫低要把夏季的攪拌時間延長一倍。具體的操作過程可能與理論值略有偏差，但是基本數(shù)值是不能更改的。允許小誤差的存在。

2.1.3 混凝土攪拌出機(jī)的坍落度和入模含氣量都是有明確數(shù)值保證的。因此在攪拌過程中要對這兩個數(shù)值進(jìn)行不斷地監(jiān)測和測試，確保數(shù)值穩(wěn)定在規(guī)定變化之內(nèi)。頭三盤必須每盤測，之后可以隔斷間隔檢測。攪拌工作完成之后，要對設(shè)備進(jìn)行及時的清理工作，這樣可以避免下次施工障礙。而且及時清理的難度也是十分低的。

2.1.4 混凝土入模溫度應(yīng)控制在5～30℃。這對于夏季的施工來說是可以保證的，冬季的施工就有些難度，為了解決這一問題，需要在攪拌時加注熱水，但是熱水溫度不宜超過80℃。為了保證入模溫度，需要人工進(jìn)行隨時監(jiān)測，及時進(jìn)行調(diào)整。

2.1.5 混凝土拌制速度要和灌筑速度緊密配合，以灌筑為主。

2.1.6 混凝土坍落度損失由試驗(yàn)室在現(xiàn)場試驗(yàn)確定，混凝土澆筑時根據(jù)測試結(jié)果適當(dāng)調(diào)整坍落度。

2.1.7 攪拌機(jī)每次攪拌的時間間隔必須控制在30分鐘內(nèi)，超出時間范圍的要對攪拌機(jī)進(jìn)行徹底清洗之后在行運(yùn)作。規(guī)定時間內(nèi)也要對拌合料進(jìn)行全部卸清。這樣做的目的是保證下次拌料的配比系數(shù)合理，不影響下次混凝土的性能比。

2.1.8 批量生產(chǎn)中，預(yù)制梁每20000m3混凝土抽取抗凍融循環(huán)、抗?jié)B性、抗堿－骨料反應(yīng)等耐久性試件各一組，保證耐久性。

2.2 混凝土澆筑

2.2.1 灌筑前的準(zhǔn)備

（1）混凝土澆筑之后基本上就定型了，難以改變，若是規(guī)格不符合要求只能廢棄不用，浪費(fèi)人力、財(cái)力、物力，在建筑過程中要避免類似狀況的發(fā)生就要求在灌注之前進(jìn)行仔細(xì)的檢查。模板尺寸、鋼筋預(yù)埋件的位置等都需要進(jìn)行仔細(xì)的檢查，發(fā)現(xiàn)不符合規(guī)格的需要及時進(jìn)行處理和整改。

（2）在規(guī)格審查完成之后，第二部要進(jìn)行雜物和清污工作的處理。任何附著的雜物都要處理干凈，另外存在的空隙要及時填補(bǔ)，否則會影響混凝土的堅(jiān)固程度。

2.2.2 灌筑工藝

（1）混凝土的澆筑采用連續(xù)澆筑、一次成型，澆筑時間必須保證在6小時內(nèi)；在實(shí)驗(yàn)室多次實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上確定合理的間隔時間段，按照試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)踐的操作和灌注。在數(shù)據(jù)的指導(dǎo)下還要注意壓縮上層與下層的澆筑時間，因?yàn)殚g隔時間超出規(guī)定期限不但會形成明顯的色差還會帶來兩層質(zhì)地的不一致，影響混凝土的使用壽命。

（2）灌筑是要遵循一定的順序和原則的，避免盲目灌注和不規(guī)范操作。具體順序?yàn)椤跋鹊赘拱宓菇恰⒃傧赂拱?、再底板、再上腹板、最后頂板”；總的原則為“由一端向另一端進(jìn)行、左右對稱、斜向分段、水平分層”。另外還要對混凝土制作過程中的溫度和含氣量進(jìn)行詳細(xì)的測量和檢測，嚴(yán)格按照規(guī)定的數(shù)據(jù)進(jìn)行操作。對數(shù)據(jù)進(jìn)行間斷性記錄，用于處理問題的依據(jù)和參考。

（3）在混凝土的澆灌過程中常會出現(xiàn)一系列的問題，常見的是底腹板倒角?；炷恋闹谱鬟^程中由于澆筑速度過快、或者混凝土坍落度過大以及振搗棒插入下一層混凝土過深，引起已澆腹板混凝土坍塌，導(dǎo)致底板翻漿。出現(xiàn)這種意外狀況時可以運(yùn)用一下幾個手段進(jìn)行應(yīng)急處理：①立刻停止出現(xiàn)問題區(qū)域的腹板澆筑振搗；②翻漿的混凝土運(yùn)到底板最低位置處或者直接清理出去倒掉；③對于再澆混凝土的分層高度要隨時監(jiān)測，嚴(yán)肅對待，按照數(shù)據(jù)操作；④嚴(yán)格控制插入式振搗器插入下層混凝土的深度，適宜的深度為5cm-10cm。

（4）腹板。腹板振搗過程以插入式振搗棒為主，高頻側(cè)振為輔。側(cè)振要遵循短、勤的首要原則，最適宜的時間間隔是15秒每次。振搗過程的關(guān)鍵是保證混凝土的密實(shí)度。只有高密實(shí)度的混凝土才能再建筑過程中起到應(yīng)有的作用效果。腹板深度和振搗下棒時的深度要保持一致，這樣才能實(shí)現(xiàn)高密實(shí)度。

（5）頂板。兩臺布料機(jī)同時從梁一端向另一端推進(jìn)，前后適當(dāng)錯開以保證相互有工作面。橫橋和梁面應(yīng)該采用不同的振搗方式，前者選擇插入式，后者采用振搗。插入式振搗過程中要注意通常出現(xiàn)的過振、漏振現(xiàn)象。振搗需要配合人工的收漿工作。值得注意的是兩項(xiàng)振搗都對施工人員的技術(shù)要求比較高，施工人員技術(shù)的好壞，對振搗過程的時間掌握都關(guān)系到整個振搗效果。尤其是收面結(jié)束后多余的灰漿一定要及時處理掉，因?yàn)樗拇嬖跁斐闪好娴拈_裂。

3 高性能混凝土的養(yǎng)護(hù)

高性能的混凝土要達(dá)到理論中的優(yōu)質(zhì)特性，后期的養(yǎng)護(hù)工作非常重要。后期養(yǎng)護(hù)工作主要是水分的保持，通常情況下混凝土澆筑成型后水泥硬化還需要一定數(shù)量的水分。因此灑水是非常關(guān)鍵的步驟。灑水也要遵循一定的數(shù)據(jù)，在氣溫低于5℃時，是禁止灑水的，主要的措施是覆蓋保溫。砼養(yǎng)護(hù)水的溫度和砼表面溫度二者的溫差要進(jìn)行不間斷測量，保證在15℃之內(nèi)。保溫措施的采取是要保證整個高性能混凝土的表面不會因?yàn)橥獠凯h(huán)境變化而發(fā)生變化，比如說裂縫。整個養(yǎng)護(hù)過程中最關(guān)鍵的步驟就是溫度測量，各項(xiàng)溫度指標(biāo)都要控制在允許范圍之內(nèi)，否則直接影響高性能混凝土的性能。

[1]蘇安雙.高性能混凝土早期收縮性能及開裂趨勢研究[J].哈爾濱工業(yè)大學(xué)，2008-07-01.

[2]高性能混凝土及其耐久性技術(shù).中國建筑科學(xué)研究院建筑工程材料及制品研究所，2011-01-01.