馬登瑞 張紅衛(wèi)

經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展在提升人們生活水平的同時(shí)對(duì)于促進(jìn)我國(guó)房建企業(yè)的發(fā)展有著積極性作用，較高的生活水平?jīng)Q定了人們對(duì)房建工程的需求不斷在增加，需求的增加對(duì)于各項(xiàng)施工技術(shù)的優(yōu)化和施工材料的優(yōu)化有著積極性的促進(jìn)作用。高強(qiáng)高性能混凝土（High performance concrete,簡(jiǎn)稱HPC）作為在我國(guó)發(fā)展過程中大力推廣的新型建筑材料，實(shí)際的使用過程中在提升房建工程質(zhì)量的同時(shí)對(duì)于優(yōu)化房建結(jié)構(gòu)的各個(gè)性能有著積極性促進(jìn)作用。科學(xué)技術(shù)的發(fā)展推動(dòng)各項(xiàng)施工設(shè)備和施工技術(shù)進(jìn)步的同時(shí)對(duì)于解放生產(chǎn)力有著積極性促進(jìn)作用，提升我國(guó)房建工程質(zhì)量的同時(shí)促進(jìn)了我國(guó)對(duì)于新型建筑材料的研發(fā)投入。新型建材的使用提升施工質(zhì)量的同時(shí)對(duì)于提升房建工程的使用壽命有著積極性的促進(jìn)作用，因?yàn)椴牧系膬?yōu)化導(dǎo)致在施工過程中房建工程的整體承載力和結(jié)構(gòu)安全性能有著較大的提升，推動(dòng)了我國(guó)建筑行業(yè)的良性發(fā)展。

一、高強(qiáng)高性能混凝土的特性分析

高強(qiáng)高性能混凝土是一種新型高技術(shù)混凝土，是在大幅度提高普通混凝土性能的基礎(chǔ)上采用現(xiàn)代混凝土技術(shù)制作的混凝土。它以耐久性作為設(shè)計(jì)的主要指標(biāo)，針對(duì)不同用途要求，對(duì)下列性能重點(diǎn)予以保證:耐久性、工作性、適用性、強(qiáng)度、體積穩(wěn)定性和經(jīng)濟(jì)性，下面就高強(qiáng)高性能混凝土強(qiáng)度、耐久性、體積穩(wěn)定性等方面進(jìn)行分析。

1.強(qiáng)度高

建筑工程的施工過程中，混凝土作為常見且用量大的基礎(chǔ)材料，強(qiáng)度是整體結(jié)構(gòu)與基本技術(shù)性要求，房建工程的施工過程中針對(duì)不同結(jié)構(gòu)會(huì)對(duì)混凝土的強(qiáng)度進(jìn)行調(diào)整，通過實(shí)際的研究數(shù)據(jù)分析可知：房建工程的施工過程中如果強(qiáng)度從C40 上升到C80 時(shí)，混凝土的單價(jià)會(huì)上升50%以上，雖然造價(jià)會(huì)隨著強(qiáng)度的上升增加，但是房建工程的結(jié)構(gòu)荷載能力與C40 的強(qiáng)度相比較，也會(huì)增加1 倍。除此之外，在施工過程中因?yàn)閿嗝婷娣e降低、結(jié)構(gòu)自重減輕等特點(diǎn)也是其在建筑施工過程中被廣泛使用的原因之一，高強(qiáng)高性能混凝土就是在普通混凝土的基礎(chǔ)上進(jìn)行優(yōu)化，為房建工程提供質(zhì)量保障。

2.耐久性高

傳統(tǒng)的中國(guó)建筑施工過程中常用的建材是土磚石，高強(qiáng)高性能混凝土與傳統(tǒng)的單一建材相比較有著更強(qiáng)的耐久性，養(yǎng)護(hù)得當(dāng)在后期的施工過程中可以達(dá)到幾十年到上百年，是普通混凝土耐久性的5 倍左右。對(duì)于混凝土這種基礎(chǔ)建材的耐久性檢驗(yàn)一般有人為和自然兩個(gè)方面，自然因素是指混凝土建筑在后期的使用過程中隨著時(shí)間的推移而產(chǎn)生性能破壞，常見的自然情況是指墻皮剝落、墻皮談話、產(chǎn)生裂縫等，這樣的現(xiàn)象會(huì)降低建筑的安全度。所謂認(rèn)為劣化是指在日常使用過程中因?yàn)楸ｐB(yǎng)不當(dāng)或者各種人為活動(dòng)引發(fā)產(chǎn)生的損壞。房建工程的施工過程中建材的耐久性不僅與建筑質(zhì)量有著直接聯(lián)系，而且對(duì)后期房建工程的使用壽命有著直接影響。

3.體積穩(wěn)定性高

混凝土的體積穩(wěn)定性就是對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)的受力性能和結(jié)構(gòu)安全性有著直接影響的重要因素，為了降低劣質(zhì)混凝土帶來的負(fù)面影響，在投入建筑施工之前一般會(huì)通過質(zhì)檢來為混凝土的質(zhì)量提供保障，對(duì)于混凝土體積穩(wěn)定性的檢驗(yàn)方式主要有以下三種：第一種是收縮變形，所謂收縮變形就是混凝土在凝結(jié)過程中發(fā)生一定的體積變形；第二種是荷載變形，所謂荷載變形就是混凝土在荷載狀況下產(chǎn)生的變形，常見的有彈性變形和混凝土徐變；第三種是溫度變形，所謂溫度變形是指在溫度作用下混凝土發(fā)生的變形。高強(qiáng)高性能的混凝土與普通混凝土相比較，在配比的過程中會(huì)減少水和水泥的用量，采用彈性較高的集料來進(jìn)行替代，提升混凝土的強(qiáng)度和密實(shí)性，從而提升混凝土的級(jí)配。

二、高強(qiáng)高性能混凝土技術(shù)在房屋建筑施工中的應(yīng)用

1.高強(qiáng)高性能混凝土的制作

高強(qiáng)高性能混凝土在實(shí)際的使用過程中存在著滲透系數(shù)低特點(diǎn)，因此在房建工程的使用過程中其具有較好的抗?jié)B性。配比過中常見的配比方式是采用雙摻硅灰和高效減水劑的方式，這樣配比方式配比的混凝土強(qiáng)度較高，抗?jié)B性能較為優(yōu)異。高強(qiáng)高性能混凝土在實(shí)際的制作過程中常見的原材料有硅粉、磨細(xì)礦渣、優(yōu)質(zhì)粉煤灰、沸石粉、外加劑、沙子、碎石料和偏高嶺土，與普通的混凝土相比用料更加講究。為了增加高強(qiáng)高性能混凝土的質(zhì)量，在實(shí)際的使用過程中會(huì)根據(jù)后期的使用需求按比例增加外加劑（如圖1 所示）。高效減水劑是高強(qiáng)高性能混凝土在配比過程中常用的外加劑，減水率大于20%，使用過程中在保障質(zhì)量的前提下最大限度地降低水灰比例，對(duì)于改善混凝土在實(shí)際使用過程中的和易性有著積極性作用。

圖1 高強(qiáng)高性能混凝有的外加劑指標(biāo)

2.高強(qiáng)高性能混凝土的澆筑

混凝土的澆筑技術(shù)對(duì)房建工程的質(zhì)量和后期使用壽命有著直接影響，因此在澆筑過程中應(yīng)該遵守以下注意事項(xiàng)：

（1）混凝土應(yīng)在初凝前澆筑，如已有初凝現(xiàn)象，則應(yīng)進(jìn)行一次強(qiáng)力攪拌，使其恢復(fù)流動(dòng)性后，方可入模;如有離析現(xiàn)象，亦須重新拌和后才能澆筑。（2）混凝土的自由下落高度。澆筑混凝土?xí)r，混凝土自高處傾落的自由高度不應(yīng)超過2m，在豎向結(jié)構(gòu)中限制自由傾落高度不宜超過3m，否則應(yīng)沿串筒、斜槽、溜管或振動(dòng)溜管下料，以防止混凝土因自由下落高度過大而產(chǎn)生離析。（3）在澆筑豎向結(jié)構(gòu)混凝土前，應(yīng)先在澆筑處底部填入50-lOOmm 厚與混凝土內(nèi)砂漿成分相同的水泥漿或水泥砂漿。（4）混凝土的分層澆筑。混凝土澆筑應(yīng)分層進(jìn)行以使混凝土能夠振搗密實(shí)，在下層混凝土凝固之前，上層混凝土應(yīng)澆筑振搗完畢?；炷翝仓拥暮穸葢?yīng)符合規(guī)定。（5） 混凝土澆筑工作應(yīng)盡可能連續(xù)作業(yè)，如上、下層混凝土澆筑必須間歇，其間歇的最長(zhǎng)時(shí)間(包括運(yùn)輸、澆筑和間歇的全部延續(xù)時(shí)間)不得超過規(guī)定。（6）施工縫的留設(shè)與處理。如因技術(shù)上的原因或設(shè)備、人力的限制，混凝土不能連續(xù)澆筑，中間的間歇時(shí)間超過允許時(shí)間，則應(yīng)事先確定在適當(dāng)位置留置施工縫。由于該處新舊混凝土結(jié)合力較差，是構(gòu)件中的薄弱環(huán)節(jié)，故施工縫宜留在結(jié)構(gòu)受力（剪力）較小且便于施工的部位。柱應(yīng)留水平縫，梁、板應(yīng)留垂直縫。

3.高強(qiáng)高性能混凝土的養(yǎng)護(hù)

高強(qiáng)高性能混凝土雖然在使用過程中的使用效果優(yōu)于普通混凝土，但是在澆筑完畢后必須根據(jù)施工需求立即進(jìn)行覆蓋養(yǎng)護(hù)工作，保持混凝土表面的濕潤(rùn)，養(yǎng)護(hù)時(shí)間一般為7 日左右，在養(yǎng)護(hù)過程中可以根據(jù)實(shí)際表現(xiàn)適當(dāng)?shù)难娱L(zhǎng)養(yǎng)護(hù)時(shí)間。施工后如果不及時(shí)進(jìn)行養(yǎng)護(hù)，混凝土?xí)a(chǎn)生開裂現(xiàn)象不僅對(duì)房建工程的質(zhì)量造成負(fù)面影響，而且為后期的房屋使用埋下了較大的安全隱患。

三、高強(qiáng)高性能混凝土產(chǎn)生裂縫的原因和預(yù)防

1.高強(qiáng)高性能混凝土產(chǎn)生裂縫的原因

（1）混凝土自身的收縮和干燥收縮

混凝土的自收縮一般從混凝土的凝結(jié)開始，也就是混凝土澆筑完畢的時(shí)間，混凝土自縮的主要原因是因?yàn)槠渲饕牧纤嗟乃斐傻模炷僚浔冗^程中使用的水泥越多，后期施工過程中自我收縮的現(xiàn)象越明顯。內(nèi)縮就是混凝土在施工后內(nèi)部應(yīng)力所導(dǎo)致的收縮，當(dāng)混凝土的內(nèi)部應(yīng)力大于表面應(yīng)力時(shí)，混凝土表面就會(huì)產(chǎn)生明顯的裂縫現(xiàn)象。

（2）混凝土的塑性收縮

塑性收縮就是混凝土在澆灌后和凝結(jié)前產(chǎn)生的收縮，塑性收縮主要是混凝土澆筑密實(shí)后，由于混凝土原材料存在的密度、質(zhì)量、形狀等差異，沉降和泌水同時(shí)進(jìn)行，對(duì)于大水灰比或明顯泌水的混凝土，上表面的水分蒸發(fā)后，混凝土的體積比發(fā)生沉降和泌水前的體積有所減少。

（3）混凝土的溫度收縮

混凝土澆筑后，由于水泥水化反應(yīng)會(huì)放出熱量，在混凝土的凝結(jié)硬化過程，混凝土的溫度會(huì)升高。然后，隨著水泥水化反應(yīng)速率降低至水化反應(yīng)結(jié)束，由于熱量不斷散失，混凝土進(jìn)入降溫過程，溫度降低伴隨的體積縮?。础疅崦浝淇s’的冷縮過程），稱作溫度收縮或溫降收縮。

2.預(yù)防高強(qiáng)高性能混凝土產(chǎn)生裂縫的措施

（1）嚴(yán)格選擇材料

高強(qiáng)高性能在實(shí)際的配比過程中涉及到較多的配比材料，因此在配比過程中要提升對(duì)材料質(zhì)量的重視，加強(qiáng)對(duì)硅粉、磨細(xì)礦渣、優(yōu)質(zhì)粉煤灰、沸石粉、外加劑、沙子、碎石料和偏高嶺土等常用材料的質(zhì)量控制。

（2）嚴(yán)格按照流程施工

未來隨著經(jīng)濟(jì)和科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，混凝土等基礎(chǔ)施工材料會(huì)隨著市場(chǎng)需求的提升不斷發(fā)展，對(duì)于增加建筑材料的選擇項(xiàng)目有著積極性作用。因此現(xiàn)階段在進(jìn)行各種基礎(chǔ)建材的使用過程中不僅要根據(jù)使用需求進(jìn)行合理選擇，而且要進(jìn)行數(shù)據(jù)收集，為后期的優(yōu)化提供基礎(chǔ)保障。

四、結(jié)語

高強(qiáng)高性能混凝土的前身是混凝土，其在建筑工程施工過程中的廣泛應(yīng)用不僅標(biāo)志著我國(guó)建筑工程的行業(yè)進(jìn)步，而且對(duì)于建材行業(yè)的健康可持續(xù)發(fā)展有著積極性作用。水泥作為常見且使用量廣泛的建材，在材料優(yōu)化的過程中對(duì)于水泥材料的結(jié)構(gòu)組成和性能關(guān)系探究一直是材料學(xué)的研究熱點(diǎn)。