论高强混凝土在市政建筑施工中的应用

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　　摘    要：高强度混凝土的应用在建筑行业是一个重要的进步，它所带来的经济效益是显而易见的。为了实现项目建设需要，高强度混凝土的使用需加强技术管理，以确保其强度。并且要使高强混凝土得到更大的发展，有必要进一步研究高强度混凝土泵送过程，这必将成为其未来发展的趋势。本文进一步分析了高强混凝土在市政建筑施工中的应用，以供同仁参考借鉴。
　　关键词：市政建筑;施工;高强混凝土
　　1  高强混凝土的优缺点
　　高强混凝土作为一种新的建筑材料，以其抗压强度高、抗变形能力强、密度大、孔隙率低的优越性，在高层建筑结构、大跨度桥梁结构以及某些特种结构中得到广泛的应用。试验表明，在一定的轴压比和合适的配箍率情况下，高强混凝土框架柱具有较好的抗震性能。而且柱截面尺寸减小，减轻自重，避免短柱，对结构抗震也有利，而且提高了经济效益。高强混凝土材料为预应力技术提供了有利条件，可采用高强度钢材和人为控制应力，从而大大地提高了受弯构件的抗弯刚度和抗裂度。此外，利用高强混凝土密度大的特点，可用作建造承受冲击和爆炸荷载的建筑物，如原子能反应堆基础等。利用高强混凝土抗渗性能强和抗腐蚀性能强的特点，建造具有高抗渗和高抗腐要求的工业用水池等。在现场施工过程中，高强度混凝土容易出现一些质量缺陷：如裂缝。裂缝可以分为两个阶段：第一阶段是硬化前的塑性阶段，第二阶段是硬化后的使用阶段。其产生的原因主要是混凝土收缩，而影响混凝土收缩的主要因素是水耗和水泥用量。耗水量较高、水泥用量越多，混凝土的收缩就越大，裂缝就越大。
　　2  高强混凝土的配料分析
　　2.1  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。
　　2.2  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。
　　2.3  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。
　　2.4  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，要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。
　　（1）灰比一般宜小于0.35，对于80MPa～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。
　　（2）水泥用量一般宜为400kg/m3～500kg/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。
　　（3）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。
　　（4）高强混凝土砂率宜为28%～34%，当采用泵送工艺时，可为34%～44%。
　　3  机具要求及质量标准
　　3.1  机具
　　所用机具主要为以下三种：（1）强制式搅拌机，型号JS500混凝土搅拌机，生产率为23m3/h～27m3/h。（2）高频振荡器，频率要求每分钟在8000次～12000 次。（3）混凝土输送泵，型号HBJ60拖式混凝土输送泵，输送能力及排除压力为5.1MPa，最大水平距离为620m，最大垂直距离为115m，最大输送量为58m3/h。
　　3.2  质量标准
　　在高强度混凝土的施用中要建立有严格的制度来保证其质量。主要包括以下几个方面：（1）施工前的规则制定和责任分配。在进行工程前，要先制定一个涉及工程各环节负责方的协定，提前制定工程各项标准和实施细节，并明确相关各方责任。严格监督工程进行。（2）施工前对原料的检验。施工前要对原料进行检查，对于不合格的原料坚决禁止进入施工场，要等配合物相关性能试验结果出来后经设计单位或工程监理方同意后才能使用。（3）验收。应该按照工程施工的相关规定，对工程进程进行严格的质量检查，各环节结束后要进行验收。尤其要对浇筑时坍落度的变化、浇筑后的凝结时间、浇筑后的强度变化、抗压能力等要严格、及时的进行检查测验。
　　4  高强混凝土在市政建筑施工中的应用
　　4.1  高强混凝土拌制
　　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，必须采用灵活，精确的磅砰，坚持车车过秤。定量允许偏差不应大于以下规定：水泥±2%;粗细骨料±3%;水、掺合料、高效减水剂±1%;高强混凝土搅拌时，应准确控制用水量，认真测量砂石中的含水量并从用水量中扣除，配料时使用自动称量装置以及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。搅拌时宜用滞水工艺最后一次加入减水剂;保证拌合均匀，制配高强混凝土要确保拌合均匀，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，尤其需要注意保证搅拌时间充足，不少于60秒。
　　4.2  高强混凝土运输与浇筑快速施工
　　由于高强混凝土坍落度损失快，其施工时间必须尽可能短。这就要求在施工阶段中严格指挥，成立嚴密的施工组织，从搅拌、运输、浇筑几个工序之间协调作业，各个环节必须紧扣，保证一小时内完成。密实性对混凝土的强度非常关键。在施工阶段中为保障混凝土的密实性，必须使用高频震捣器，依据结构断面尺寸分层浇筑，分层震捣。浇筑混凝土卸料时，自由倾落高度必须小于2米。不同强度等级混凝土交接处的施工应该先浇筑高强混凝土，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至高等级混凝土的结构部位中去。
　　4.3  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。
　　5  结束语
　　混凝土强度的要求越来越高，混凝土技术受工业化、城市化和人口增长对工程建设的需要所驱使得到了迅速发展，混凝土品质愈显重要。高强混凝土的采用满足了市政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。因此，如何控制好高强混凝土施工质量具有重要的研究价值。
　　参考文献：
　　[1] 徐自强.高强混凝土在建筑施工中的应用[J].华东科技：学术版，2014（11）：87～88.
　　[2] 何定罗.高强混凝土在建筑施工中的应用[J].科技与企业，2015（9）：113～114.
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