【摘 要】隨著我國(guó)城市高層建筑的興起，為了確保高層建筑結(jié)構(gòu)的安全性，在特殊的部位需要使用高性能的砼進(jìn)行合理的施工。普通混凝土雖然也有其自身的優(yōu)點(diǎn)，但是其使用壽命、防水性、耐久性很難滿足要求，然而高性能砼卻具有這些優(yōu)點(diǎn)。本文結(jié)合作者自身多年的現(xiàn)場(chǎng)使用經(jīng)驗(yàn)對(duì)建筑工程高性能砼施工及質(zhì)量控制技術(shù)進(jìn)行了認(rèn)真的總結(jié)。

【關(guān)鍵詞】建筑工程；高性能砼；質(zhì)量控制

近年來(lái)，水泥與水泥基材料總的發(fā)展趨勢(shì)是不斷提高強(qiáng)度。這是由于使用部門不斷提高強(qiáng)度的要求所致。尤其是近50年來(lái)，片面提高強(qiáng)度而忽視其它性能的傾向造成水泥生產(chǎn)向大幅度增加細(xì)度和硅酸三鈣、鋁酸三鈣的含量發(fā)展，水泥標(biāo)號(hào)或28d膠砂抗壓強(qiáng)度從30Mpa猛增到60Mpa，并越來(lái)越多地使用50Mpa以上的砼。提高砼強(qiáng)度的方法除采用高標(biāo)號(hào)水泥外，更多的是增加單方水泥用量，降低水灰比及單方用水量。因此砼的流動(dòng)性隨之下降，甚至出現(xiàn)必須依靠強(qiáng)力振搗才能保證密實(shí)性和均勻性的干硬性砼。到80年代前后，砼耐久性問(wèn)題愈來(lái)愈尖銳。因砼材質(zhì)劣化和環(huán)境等因素的侵蝕作用，常出現(xiàn)砼建筑物破壞失效甚至倒塌等事故，造成巨大損失。有鑒于此，加上施工能耗、勞動(dòng)與環(huán)境保護(hù)，尤其是均勻性對(duì)工程安全所具有的極端重要性，因此對(duì)砼的工作性提出了愈來(lái)愈高的要求。傳統(tǒng)的單一高強(qiáng)化的主流思想受到批評(píng)，高性能砼逐漸成為合理的、科學(xué)的發(fā)展路線。

1.原材料的基本要求

1.1水泥

水泥是砼的主要膠凝材料，水泥的抗壓強(qiáng)度，抗折強(qiáng)度，安定性和凝結(jié)時(shí)間必須檢驗(yàn)合格。高性能砼優(yōu)先使用硅酸鹽水泥或普通硅酸鹽水泥。硅酸鹽水泥的主要特性為早期強(qiáng)度及后期強(qiáng)度均高，水化熱較高，耐磨性、抗凍性均較高；但耐熱性、耐水性和抗腐蝕能力較差。普通硅酸鹽水泥是摻有少量活性材料的硅酸鹽水泥，特性和適用范圍，與硅酸鹽水泥基本相同，但早期強(qiáng)度和水化熱低于硅酸鹽水泥。

1.2外加劑

高性能砼主要就是摻加外加劑來(lái)改善砼工作性和耐久性。應(yīng)使用高性能優(yōu)良的外加劑。

首先，粉煤灰會(huì)對(duì)砼的工作性能有顯著改善。（1）粉煤灰是由大小不等的球狀顆粒的玻璃體組成，表面光滑致密，在砼拌合物中能起到滾珠潤(rùn)滑作用；（2）新拌砼中水泥顆粒易聚集成團(tuán)，粉煤灰的摻入會(huì)有效分散水泥顆粒，使砼拌合更加均勻；（3）替代水泥減少水泥用量，減少水的用量，從而降低水灰比，減少泌水和離析；（4）具有良好的保水性，有利于泵送施工。良好的工作性可大大改善砼外觀質(zhì)量，也保證了內(nèi)在質(zhì)量。

其次，粉煤灰提高高性能砼耐久性。（1）火山灰效應(yīng)，粉煤灰取代部分水泥，不僅能降低砼有效含堿量，還能產(chǎn)生物理化學(xué)作用抑制堿-骨料反應(yīng)。粉煤灰中含有的酸性氧化物和水泥水化產(chǎn)生Ca(OH)2反應(yīng)，使骨料周圍的堿金屬離子及氫氧根離子減少。從而削弱堿-骨料反應(yīng)；（2）提高砼的抗?jié)B性，粉煤灰顆粒分布水泥之間，增加砼密實(shí)性，減少水泥用量，降低了水化熱，從而即減少了砼本身的收縮和開裂，又提高了砼的抗侵蝕能力；（3）摻加粉煤灰可以提高砼本身抗氯離子滲透性，砼密實(shí)性明顯改善，電通量指標(biāo)明顯下降，防水砼要求粉煤灰慘量小于20%。

2.砼配合比的設(shè)計(jì)

2.1水泥用量和水灰比

砼不允許出現(xiàn)裂縫，采用低水化熱水泥，水泥用量不超過(guò)500kg/m3。

2.2粉煤灰慘量的確定

耐久性砼要求粉煤灰摻量大于20%，可高達(dá)60%。

2.3砂率

采用較低砂率一方面可以降低用水量，同時(shí)增加骨料在砼中的比例，從而降低砼自身的電通量。另外，可以減少砼收縮。

2.4減水劑選擇及用量

根據(jù)相容性試驗(yàn)，確定其用量。

2.5水膠比和砂率的調(diào)整

水膠比以0.01或0.02為基準(zhǔn)調(diào)整砂率，以確定最佳配合比。

高性能砼要求除了強(qiáng)度要求外，砼耐久性應(yīng)采用水灰比和水泥用量，選用優(yōu)質(zhì)、顆粒級(jí)配良好的骨料，并根據(jù)環(huán)境要求選擇外加劑；拌合物和易性關(guān)系到質(zhì)量均勻、密實(shí)等性能及工作性，和易性包括流動(dòng)性、粘聚性及保水性；砼凝結(jié)時(shí)間與水泥的凝結(jié)時(shí)間有關(guān)，與水灰比有較大關(guān)系，根據(jù)一些試驗(yàn)，在相同溫度條件下，砼的初凝時(shí)間約比水泥標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)的初凝時(shí)間延長(zhǎng)一倍以上；在低溫澆筑砼時(shí)，砼拌合物必須具有一定的抗凍性能和早強(qiáng)性能。

3.施工過(guò)程的管理和后期養(yǎng)護(hù)

3.1砼的配制與攪拌

在砼生產(chǎn)過(guò)程中，應(yīng)注意控制原材料的計(jì)量偏差，砼拌合物應(yīng)采用自動(dòng)計(jì)量裝置，水泥。水摻合料、外加劑的稱量誤差在±1%之間，骨料控制在±2%左右。對(duì)集料的含水率的檢測(cè)，每以工作班不少于3次，如有異常情況要重新檢驗(yàn)。按照實(shí)測(cè)含水率調(diào)整用水量、粗、洗、細(xì)骨料用量。砼攪拌時(shí)的水泥溫度：南方不宜高于60℃，北方不宜高于50℃，且不宜低于10℃。

在開工之初，應(yīng)對(duì)所選用水泥、砂、碎石、摻合料、外加劑等原材料制作抗凍融循環(huán)、抗?jié)B性、抗氯離子滲透性、抗裂性、抗鋼筋銹蝕和抗堿-骨料反應(yīng)的耐久性試件各一組，進(jìn)行耐久性試驗(yàn)。

砼拌合物應(yīng)拌合均勻，顏色一致，不得有離析和泌水現(xiàn)象。強(qiáng)制式攪拌機(jī)1000最短攪拌時(shí)間至少2min。砼拌合物應(yīng)隨時(shí)進(jìn)行塌落度、含氣量、泌水率、入模溫度等進(jìn)行檢測(cè)。

3.2砼運(yùn)輸

砼的運(yùn)輸能力應(yīng)該滿足施工需要，使?jié)仓ぷ鞑婚g斷，保持均勻性，不出現(xiàn)分層離析現(xiàn)象。否則，要對(duì)砼拌合物進(jìn)行二次快速攪拌。嚴(yán)禁在運(yùn)輸過(guò)程中向砼拌合物加水。

3.3砼澆筑

對(duì)大方量砼澆筑，應(yīng)事先制定澆筑方案。砼入模前，應(yīng)采用試驗(yàn)設(shè)備測(cè)定砼的溫度、坍落度、含氣量、泌水率、坍落度損失率等工作性能。只有拌合物性能符合設(shè)計(jì)或配合比要求的砼方可入模澆筑。入模溫度一般控制在5℃～25℃之間。砼澆筑時(shí)的自由傾落高度不應(yīng)大于2m；當(dāng)大于2m時(shí)，應(yīng)采用滑槽，串筒，漏斗等器具輔助輸送砼，保證砼不出現(xiàn)分層離析現(xiàn)象。砼澆筑過(guò)程當(dāng)中應(yīng)采用分層連續(xù)推移的方式進(jìn)行，間歇時(shí)間不得大于90min，不得隨意留置施工縫。新澆筑砼溫度與鄰接的已硬化砼溫度不得大于15℃。砼攪拌、運(yùn)輸及澆筑的全部時(shí)間不應(yīng)超過(guò)砼的初凝時(shí)間。同一施工段的砼應(yīng)連續(xù)澆筑，并在底層砼初凝之前將上一層砼澆筑完畢，上下層應(yīng)不少于1.5m。

3.4砼振搗

可采用插入式振搗棒，附著式平板振搗器，表面平板振搗器等振搗設(shè)備。振搗時(shí)應(yīng)避免碰撞模板，鋼筋。采用插入式振搗器振搗砼時(shí)，每一振搗時(shí)間應(yīng)以砼表面呈現(xiàn)浮漿且均勻平整、不再出現(xiàn)大量的氣泡和不再有顯著沉降為準(zhǔn)。一般不會(huì)超過(guò)30s，避免過(guò)振。若需要變換振搗位置時(shí)，應(yīng)首先豎向緩慢將振搗器拔出，然后將振搗器移至新位置，不的將振搗器放在拌合物中平拖。

3.5砼的養(yǎng)護(hù)

砼養(yǎng)護(hù)期間應(yīng)采取保溫措施，防止砼表面溫度受環(huán)境因素影響而發(fā)生劇烈變化。養(yǎng)護(hù)期間砼的內(nèi)部與表層、表層和環(huán)境之間的溫差不宜大于20℃。砼養(yǎng)護(hù)期間應(yīng)對(duì)有代表性的砼結(jié)構(gòu)進(jìn)行溫度控制，采取同條件養(yǎng)護(hù)記錄。防止砼受溫、濕度的侵蝕，使水泥水化作用順利進(jìn)行，砼達(dá)到預(yù)期的強(qiáng)度和抗裂能力。

4.結(jié)語(yǔ)

在高性能砼的生產(chǎn)與使用過(guò)程中，其主要作用的是外加劑與原材料，外加劑與原材料直接影響著混凝土的質(zhì)量。與此同時(shí)，在高性能砼整個(gè)施工的過(guò)程中，施工技術(shù)人員一定要做好監(jiān)測(cè)與環(huán)節(jié)控制工作，通過(guò)加強(qiáng)環(huán)節(jié)控制來(lái)確保高性能砼的質(zhì)量。我國(guó)對(duì)高性能混凝土的運(yùn)用還有很多不足之處需要改進(jìn)，尤其是外加劑這一塊還需要進(jìn)一步的深入研究與實(shí)踐。 [科]

【參考文獻(xiàn)】

［１］姚燕，王玲，田培.高性能混凝土[M].化學(xué)工業(yè)出版社，2006.09.

［２］馮乃謙，邢鋒.高性能混凝土技術(shù)[M].原子能出版社，2000.06.