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,被廣泛應(yīng)用于現(xiàn)代高層建筑中。對高強(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。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保證了工程質(zhì)量,在增大建筑有效空間的同時節(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)度混凝土是個廣受關(guān)注的問題,本文結(jié)合高度混凝土自身特點(diǎn),對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。
(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%),粘土含量高會影響混凝土的強(qiáng)度,同時也會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,添加劑對混凝土的性能影響重大。在進(jìn)行外加劑的選用時,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,最宜使用集中攪拌站的商品混凝土,因?yàn)樵跀嚢枵纠镌牧嫌嬃烤_,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,則宜設(shè)立工地臨時混凝土攪拌站,就地攪拌,工地臨時攪拌站雖不如集中攪拌站拌制的混凝土計量精確,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量必須精確,各種原材料宜分別計量入機(jī),不宜在同一配料斗中連續(xù)計量,宜用自控的電子計量。計量允許偏差應(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,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棒無法插入,混凝土無法達(dá)到振搗密實(shí)。對于這樣的問題,要與設(shè)計部門協(xié)商,請設(shè)計部門為施工創(chuàng)造條件,使混凝土拌合物能夠穿過鋼筋,振動棒可以插入,達(dá)到振搗密實(shí)。
對于不用強(qiáng)度等級混凝土施工接縫問題。相連接的結(jié)構(gòu)使用不同等級混凝土,應(yīng)先澆筑高強(qiáng)度級的混凝土,再澆筑低強(qiáng)度級的混凝土,也可同時澆筑,但不應(yīng)使低強(qiáng)度混凝土流入高強(qiáng)度級結(jié)構(gòu)部位中去,分兩次澆筑時,宜在高強(qiáng)度級混凝土凝結(jié)前就澆筑低強(qiáng)度級混凝土,以減少施工縫,但兩種強(qiáng)度等級的混凝土,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,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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