高強(qiáng)度混凝土的配置及在超高層建筑中的應(yīng)用

黃鎮(zhèn)

摘要：高強(qiáng)度混凝土由于其密度大、強(qiáng)度高等優(yōu)勢(shì)，被廣泛應(yīng)用于現(xiàn)代高層建筑中。對(duì)高強(qiáng)度混凝土特點(diǎn)、配置及應(yīng)用進(jìn)行詳細(xì)的分析，有利于更好地發(fā)揮高強(qiáng)度高性能高強(qiáng)度混凝土的優(yōu)勢(shì)。下文主要就高性能高強(qiáng)度混凝土的配置及在超高層建筑中的應(yīng)用進(jìn)行分析探究，希望可以同行提供參考價(jià)值。

關(guān)鍵詞：高強(qiáng)度；混凝土；建筑；質(zhì)量

前言

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(diǎn)，在提高施工速度的同時(shí)保證了工程質(zhì)量，在增大建筑有效空間的同時(shí)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(gè)廣受關(guān)注的問題，本文結(jié)合高度混凝土自身特點(diǎn)，對(duì)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)度混凝土的特點(diǎn)

（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(shí)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，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

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(jí)不能低于42.5。需反復(fù)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)驗(yàn)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(chǎng)。

（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(duì)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(duì)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(xiàng)按JGJ53-79《普通混凝土用碎石或卵石質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)及檢驗(yàn)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(jí)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(huì)影響混凝土的強(qiáng)度，同時(shí)也會(huì)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(duì)混凝土的性能影響重大。在進(jìn)行外加劑的選用時(shí)，應(yīng)反復(fù)進(jìn)行試驗(yàn)，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(duì)于增強(qiáng)混凝土密實(shí)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(huì)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

（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(duì)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(yùn)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(duì)其進(jìn)行控制。

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

3. 高強(qiáng)度混凝土在高層建筑中的施工應(yīng)用

高層建筑高強(qiáng)度混凝土施工包括攪拌、運(yùn)送、澆筑入模、振搗密實(shí)與養(yǎng)護(hù)。

3.1混凝土攪拌

（1）高強(qiáng)度混凝土最好使用強(qiáng)制式攪拌機(jī)拌制，不宜使用自落式攪拌機(jī)。

（2）高強(qiáng)度混凝土拌合物出及以后，經(jīng)過一段距離運(yùn)輸，坍落度下降，如果下后的坍落度仍可泵送時(shí)，最宜使用集中攪拌站的商品混凝土，因?yàn)樵跀嚢枵纠镌牧嫌?jì)量精確，質(zhì)量較好。如果運(yùn)輸距離太遠(yuǎn)，運(yùn)到工地的混凝土拌合物已不具泵送性能時(shí)，則宜設(shè)立工地臨時(shí)混凝土攪拌站，就地?cái)嚢?，工地臨時(shí)攪拌站雖不如集中攪拌站拌制的混凝土計(jì)量精確，但是它沒有坍落度損失，拌合物出機(jī)后即可澆筑，這對(duì)水灰比低的高強(qiáng)度混凝土有特殊意義，但占地較大。

（3）攪拌高強(qiáng)度混凝土的原材料計(jì)量必須精確，各種原材料宜分別計(jì)量入機(jī)，不宜在同一配料斗中連續(xù)計(jì)量，宜用自控的電子計(jì)量。計(jì)量允許偏差應(yīng)嚴(yán)格控制。

（4）攪拌高強(qiáng)度混凝土投料順序是：先投入粗、細(xì)骨料及水泥等干料，攪拌均勻后加水，繼續(xù)攪拌，外加劑最后投入，再攪拌均勻后，即可出機(jī)使用，使用集中攪拌站商品混凝土?xí)r，流化劑也可在混凝土拌合物運(yùn)到澆筑地后投入，攪拌均勻使用，后投流化劑的效果比先投更好。

3.2混凝土拌合物運(yùn)輸

高強(qiáng)度混凝土長距離運(yùn)送須使用攪拌運(yùn)輸車。

3.3混凝土澆筑與振搗

高強(qiáng)度混凝土拌合物澆筑入模與振搗，其目的是要使混凝土密實(shí)，達(dá)到內(nèi)實(shí)外光的要求。

混凝土澆筑入模時(shí)，要保證水泥砂漿與粗骨料不分離，為此在澆筑混凝土?xí)r，對(duì)混凝土拌合物自由傾落高度要加以限制。

在高層建筑施工中，經(jīng)常會(huì)遇到施工圖中鋼筋排列特密，造成混凝土拌合物不穿過鋼筋或震動(dòng)棒無法插入，混凝土無法達(dá)到振搗密實(shí)。對(duì)于這樣的問題，要與設(shè)計(jì)部門協(xié)商，請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)部門為施工創(chuàng)造條件，使混凝土拌合物能夠穿過鋼筋，振動(dòng)棒可以插入，達(dá)到振搗密實(shí)。

對(duì)于不用強(qiáng)度等級(jí)混凝土施工接縫問題。相連接的結(jié)構(gòu)使用不同等級(jí)混凝土，應(yīng)先澆筑高強(qiáng)度級(jí)的混凝土，再澆筑低強(qiáng)度級(jí)的混凝土，也可同時(shí)澆筑，但不應(yīng)使低強(qiáng)度混凝土流入高強(qiáng)度級(jí)結(jié)構(gòu)部位中去，分兩次澆筑時(shí)，宜在高強(qiáng)度級(jí)混凝土凝結(jié)前就澆筑低強(qiáng)度級(jí)混凝土，以減少施工縫，但兩種強(qiáng)度等級(jí)的混凝土，宜使用同一品種水泥。

3.4豎向結(jié)構(gòu)頂端處理

柱、剪力墻與梁、板一齊澆筑結(jié)構(gòu)，在柱、剪力墻混凝土澆筑梁或板下皮處時(shí)，暫停澆筑60-90分鐘，待其豎向混凝土充分沉落后，再澆梁板混凝土。柱、剪力墻與梁板分兩次澆筑的結(jié)構(gòu)，柱、剪力墻澆筑到頂后，在混凝土凝結(jié)以前除清除上部泌水外，并須將頂部無粗骨料的水泥砂漿（即浮漿）清除，至有粗骨料為止。

4. 結(jié)束語

隨著高強(qiáng)度混凝土應(yīng)用范圍的擴(kuò)大，對(duì)其各項(xiàng)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(yàn)收，對(duì)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)在高層建筑的設(shè)計(jì)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。

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