1、1高强混凝土在建筑工程中的应用与施工摘要：本文主要介绍了高强混凝土不同于传统混凝土的特点，以及高强混凝土配制材料的选取，并结合实际工程对高强混凝土在高层建筑中的施工技术进行了详细介绍。 关键词：高强混凝土；高层建筑；建筑工程 中图分类号：TU528 文献标识码： A 文章编号： 1 前言 近些年来，随着我国经济建设的飞速发展，城市建设中的各种高层及超高层建筑越来越多，尤其是高度在百米级的商业住宅一体建筑也越来越多，在这些建筑中，大量使用了高强混凝土1。高强混凝土是指混凝土标号不低于 C60 的高强度混凝土，其混凝土轴心抗压强度设计值不低于 27.5MPa。 1 高强混凝土特点 高强混凝土具有很
2、多优点。比如：高强混凝土由于自身材料的抗压强度很高，十分适用于以受压为主的构件（尤其是钢筋混凝土柱） ，可以大大提高承载力，同时显著减小受压区的面积；应用高强混凝土可以减小构件截面尺寸，可以大大降低结构物自重，同时缩小构件的界面尺寸，提高空间的利用率；高强混凝土材料密实、坚硬、耐久性好，同时具有较好的抗渗性能和抗冻性能；高效减水剂能够使高强混凝土的早期强度2较普通混凝土高很多。 高强混凝土也存在一定的缺点。高强混凝土对原材料的要求十分严格，在生产、运输以及施工过程中需要进行严格管理和控制，因此，高强混凝土容易受到生产、运输和浇筑过程的影响。另外，高强混凝土具有一定脆性。且混凝土强度越高，脆性愈
3、为显著。材料的脆性会影响结构的延性，尤其会削弱用来发挥高强混凝土抗压性能的受压构件延性，因此，在地震区的应用受到一定的限制。 2 高强混凝土的配制材料 （1）水泥 配制高强混凝土的水泥宜选用 42.5 或以上等级的硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥。水泥细度按标准规定在 0.08mm 方孔筛上的筛余量不得超过15%。最好选用回转生产的水泥，不能使用碱含量和氯离子含量高的水泥。在配制高强混凝土时，水泥用量较多，但是不宜过高，因为水泥用量过高会增加混凝土水化热，同时增大收缩率，一般限制高强混凝土水泥用量不超过 550kg/m3，且水泥的储存期不能超过三个月。 （2）骨料 高强混凝土中的骨料分为粗骨料和细骨
4、料。骨料对混凝土的抗压强度和弹性模量起决定性的制约作用。其中粗骨料的大小、形状、矿物成分和强度都直接影响高强混凝土的强度。粗骨料一般选用密实坚硬的石灰石、花岗岩、正长石、辉长岩、火成岩等碎石，粒径一般为 5-20mm。一般情况下骨料粒径加大会使混凝土强度降低，宜有限选用小粒径骨料。另外细骨料一般选用洁净的最好是圆形颗粒的天然河砂，细骨料对高强3混凝土强度的影响相对较小。 （3）高效减水剂 高效减水剂又称超塑化剂，国产高效减水剂主要为以荣磺酸盐甲醛缩合物为代表的磺化煤焦油系减水剂。这些高效减水剂是高分子量阴离子表面活性剂，在其很长的碳氢链上含有大量的极性基，当它吸附于水泥颗粒表面时，在颗粒周围形
5、成了扩散双电位层，使水泥颗粒相互排斥而保持较好的分散状态，并使水的表面张力降低，从而大大提高水泥浆体的流动性。使混凝土在水灰比较小的情况下，坍落度大大提高。 （4）掺和料 为了提高混凝土的强度，通常在拌制混凝土的过程中适当加入粉煤灰、硅粉、F 矿粉等掺合料，来保证混凝土拌合物良好的工作性能以及硬化后的高强度。 3 工程应用与施工 （1）工程概况 某甲级写字楼，为框架核心筒结构，共 32 层，建筑总高 100. 5 米，其中 17 层（共 70.0m 高）以下竖向结构和构件均采用 C60 高强混凝土，总用方量为 7800m3。工程中的混凝土全部为商品混凝土，其运输车程约1 小时，泵送高度 70m
6、。施工时，场地环境温度范围为到。 （2）配合比设计 根据建筑施工工期和质量的技术要求，在配合比设计阶段，重点需要解决以下几个关键技术问题：高强度、高流动性、低水化热。通过反复试配，并进行了大量的试配试验，最终采用配合比为，水泥（硅酸盐4水泥 42.5）：河砂（中砂）：石子（粒径 5-20mm）：水：减水剂：一级粉煤灰为 300:800:993:155: 8.50:90（每立方米高强混凝土的重量比） 。工程选用高强混凝土配合比时采用了低水泥用量，在满足混凝土强度要求的条件下，能使高强混凝土的早期强度上升较慢，但水化产生的热量减小，有利于控制最终的收缩裂缝。另外，采用一级粉煤灰代替部分水泥，对控制
7、构件的早期裂缝也比较有利。 （3）高强混凝土的泵送 考虑工期要求比较紧, 现场同时采用 4 台国产 HBTT8DC-2118D 型拖泵，额定功率 181 kW，主油泵额定工作压力 32MPa，理论垂直运输距离为 320 m。另外配套 4 台工作半径为 13 m 的国产 HYG-13 型布料器，最大限度地保证混凝土浇捣连续性的要求。现场泵送管道全部采用直径 125 mm 高压管，接口密封处理，以消除管道接口处漏浆或漏气现象，避免压力损失。泵管布置的出泵水平管道长度均大于 30.0m，管道穿越楼层处均采用型钢固定，以减少泵送中管道的震动。为防止交通堵塞等意外原因造成混凝土坍落度损失较大，现场配备临
8、时外加剂注射枪，如出现意外及时增加外加剂用量，同时凝土运输车加速搅拌 1 min，以满足泵送要求。（4）混凝土养护 养护是高强混凝土施工工艺的重要环节。由于胶凝材料的不断水化，混凝土强度随龄期的增长而增大，而水化速度与环境的温度和湿度有关。因此，加强养护对保证高强混凝土强度增长以及防止由于内外温差而产生裂缝是十分重要的。 5高强混凝土不宜采用普通钢模板，因为普通钢模板既不保水又易传热，很容易引起构件自身的收缩裂缝，故实际施工中宜采用较厚的木夹板，冬季施工为避免温差过大甚至可以采用双层木夹板。工程实验数据表明，环境下该工程采用的配合比水化放热高峰将出现在 2 天左右，模板拆除应保证在混凝土初凝
9、5 天后进行。 模板拆除后，采用成品养护液分 2 道进行均匀喷涂，第 2 道喷涂应在第一道干燥后进行，2 道间隔时间不应小于 1 小时，2 道喷涂分别按照水平、垂直方向交叉进行。 （5）施工效果 本工程 C60 高强混凝土施工结束后，通过标准养护试块、同条件下养护试块、钻芯取样、超声回弹等方法对构件的强度进行了检测，共选取 256 组试块，测试最小强度 61.85MPa，最大 86.25MPa，平均68.85MPa，检测结果均满足有关规范和工程要求。 4 结论 本文主要介绍了高强混凝的特点及配制材料的选取，并结合具体工程对高强混凝土在高层建筑中的施工技术进行了详细介绍。可为类似工程提供一定的参考。 参考文献 1陈肇元.高强与高性能混凝土的发展及应用J,土木工程学报,1997,30(5):3-11.
