高强混凝土在建筑施工中的应用

高强混凝土特点适用范围

施工随着我国经济的快速发展，高层建筑工程越来越多，高强混凝土施工技术随着广泛采用也因此备受关注。所谓高强混凝土，即为选用优质水泥、优质骨料、较低水灰比，在一定密实作用下制作且强度不低于C50的混凝土。高强混凝土的采用满足了高层建筑及特殊结构的受力和使用要求，显著减少了结构截面尺寸，增大了工程的使用面积与有效空间，并加快了施工进度，节约了工程成本，为工程质量提供了可靠保障。但在实际施工实践中，高强混凝土仍然容易出现一些质量通病，如裂缝等。因此，如何控制好高强混凝土旌工质量，加强高强混凝土的应用技术就成为了大家共同关注的问题。

高强混凝土的特点

高强混凝土作为一种新的建筑材料，以其密度大、孔隙率低、抗压强度高、抗变形能力强的优越性，在高层建筑结构、大跨度结构以及某些特殊结构中得到广泛的应用。因为高强混凝土坍落度损失快，这就要求从搅拌运输到浇筑各个环节要紧紧相扣，在较短时间内完成。高强混凝土拌合物特点是粘性大，骨料不易离析，泌水量少。

高强混凝土的适用范围目前，高强混凝土主要的应用场合有高层建筑、预应力结构、大跨屋盖以及处于侵蚀环境下的建筑物或构筑物。

高层建筑中采用高强混凝土可以大幅度缩小底层混凝土柱子的截面尺寸，扩大柱网间距及结构空间，增大建筑使用面积。上下柱子采用不同强度等级混凝土有利于统一柱子尺寸和模板规格，方便施工，可以节约周转耗材的投入，并可利用高强混凝土的早强特点加快施工进度。同时，高强混凝土还因徐变小，弹性模量高，可以减少柱子的压缩量和增加结构刚度，这对高层建筑来说是非常重要的。

预应力结构中采用高强混凝土，因其徐变小，弹性模量高，从而可以减少预应力钢筋的应力损失，减小构件截面尺寸并减轻自重。

采用高强混凝土对大跨屋盖的空间结构十分有利，可以显著降低结构的重量，因为大跨屋盖的自重占到全部设计荷载中的绝大部分。

由于高强混凝土有较强的抵抗化学物质腐蚀能力，并且耐久性优良，因此，某些贮存化学物品的仓库、周围大气中含有较多盐份的工程建筑物以及直接受到侵蚀性物质作用或机械磨损的厂房和车库等地面构件均宣采用高强混凝土。

高量混疆土施工工艺、原材料水泥宜 选用不低于42.5等级的普通硅酸盐水泥。水泥进场后，必须进行复验，合格方可使用。

粗骨料粗骨料应选用质地坚硬，级配良好的石灰岩、花岗岩、辉绿岩等碎石或碎卵石。粗骨料的性能对高强混凝土的弹性模量及抗压强度起到决定性的作用，如果粗骨料的强度不足。其它提高混凝土强度的手段都将起不到任何作用。骨料母体岩石的立方体抗压强度应比所配制的混凝土强度高20%以上，仅当有足够的试验数据及可靠的强度保证率时，方可采用卵石配制。

细骨料细骨料宜选用质地坚硬，级配良好的河砂或人工砂。高强混凝土对细骨料的要求比较一般，但其中的粘土及云母含量应尽量的低。粘土不但降低强度，并使拌料的需水量增加。

化学外加剂化学外加剂主要有高效减水剂及缓凝剂等。正确挑选和使用高效减水剂是配制高强混凝土的关键，需要参照相关标准要求，通过反复试验确认。高效减水剂在正确使用的条件下能够改善水泥的水化条件和提高混凝土的密实性，因此对强度、抗渗性以及防止钢筋锈蚀都很有利。但是过量使用高效减水剂却会对混凝土的耐久性产生损害。使用高效减水剂经常遇到的一个问题就是坍落度随时间迅速损失，通常解决的办法是采用与缓凝剂复合的高效减水剂。

配合比水泥强度和水灰比是影响混凝土抗压强度的主要因素，因此，要控制好混凝土质量，最重要的是控制好水泥和混凝土的水灰比这两个主要环节。在配合比设计中可参考以下原则：

根据施工工艺要求的拌合物工作性和结构设计要求的强度，在充分考虑施工运输和环境温度等条件下进行高强混凝土配合比试配。

水灰比一般宜小于0.35，对于80~100MPa混凝土宜小于0.30，对于以上混凝土宜小于0.26，更高强度时取0.22左右。

水泥用量一般宜为400~500kg/m3，对于80MPa以上混凝土可达500kg/m3。

更高强度时也不宜超过550kg/m3，此时应通过外加矿物掺合料来控制和降低水泥用量。

掺F矿粉混凝土配合比计算时宜采用假定容重法或绝对体积法，先计算出不掺F矿粉的基准混凝土配合比，再用F矿粉置换基准混凝土配合比中水泥用量的10%左右代替。

高强混凝土砂率宜为28%~34%，当采用泵送工艺时，可为34%~44%。

操作工艺高强混凝土拌制严格控制投料顺序及搅拌工艺，严格控制施工配合比，原材料按重量计，要设置灵活，准确的磅砰，坚持车车过秤。定量允许偏差不应超过下列规定：粗细骨料±3%：水泥±2%：水、高效减水剂、掺合料± 1%。配料时采用自动称量装置和砂子含水量自动检测仪器，自动调整搅拌用水，不得随意加水。高效减水剂可用粉剂，也可制成溶液加入，并在实际加水时扣除溶液用水。搅拌时应准确控制用水量，仔细测定砂石中的含水量并从用水量中扣除，宣用滞水工艺最后一次加入减水剂。制配高强混凝土要确保拌合均匀，因为它直接影响着混凝土的强度和质量，要采用强制式搅拌机拌和，特别注意搅拌时间不少于60s，确保搅拌充分。

高强混凝土运输与浇筑由于高强混凝土坍落度损失快，因此必须在尽可能短的时间内施工完毕，这就要求在施工过程中精心指挥。必须有严密的施工组织，协调作业从搅拌、运输到浇筑几个工序，各个环节要紧紧相扣，保证1h内完成。混凝土卸料时，自由倾落高度不应大于2m.在施工过程中为保证混凝土的密实性，应采用高频震捣器，根据结构断面尺寸分层浇筑，分层震捣。不同强度等级混凝土的施工宜先浇筑高强混凝土，然后再浇筑低等级混凝土，也可以同时浇筑。

此时应特别注意，不应使低等级混凝土扩散到商混凝土的结构部位中去。

保温与养护为了减少混凝土内外温差，延缓收缩和散热时间，必须采取保温措施，这样可使混凝土在缓慢的散热过程中获得必要的强度来抵抗温度应力，同时可降低变形变化的速度，充分发挥材料的徐变松弛特性，从而有效地削减约束应力，使其小于该龄期抗拉强度，防止内外温差过大而导致出现温度裂缝。为避免高强混凝土因早期失水而降低强度，浇筑完成后，应在8h内加以覆盖和浇水养生。浇水次数应维持混凝土结构表面湿润状态，浇水养护日期不得少于。

结语高强混凝土的出现为建筑行业带来了巨大的经济效益。如何加强高强混凝土在旅工中的应用是一个综合性问题，必须做好施工过程中各个环节的监督与管理，从设计、施工到监理各方都应密切配合，认真研究分析，针对影响质量因素采取妥当的施工措施，才能避免工程中出现质量隐患，保证建筑施工质量符合规范及标准的要求。