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      超高層建筑高強(qiáng)混凝土質(zhì)量控制

      2021-11-12 09:13:29馬文承
      家園·建筑與設(shè)計(jì) 2021年8期
      關(guān)鍵詞:超高層建筑質(zhì)量控制

      馬文承

      摘要:一般情況下,高強(qiáng)混凝土是指抗壓強(qiáng)度在60MPa以上的混凝土(high-strength concrete)。與普通混凝土相比,高強(qiáng)混凝土成本高,但是由于其具備抗壓強(qiáng)度高、抗變形能力強(qiáng)、密度大等優(yōu)勢(shì),依然在高層、超高層建筑中普遍運(yùn)用。然而,在實(shí)際運(yùn)用中,由于高強(qiáng)混凝土容易受到施工各環(huán)節(jié)中環(huán)境條件的影響,高強(qiáng)混凝土的延性比普通混凝土差等缺點(diǎn),所以運(yùn)用高強(qiáng)混凝土?xí)r,在制作與施工等方面存在較大問(wèn)題。而能否確保高強(qiáng)混凝土的施工技術(shù)的準(zhǔn)確性,會(huì)對(duì)高強(qiáng)混凝土的使用效果帶來(lái)直接影響。由此可見(jiàn),加大對(duì)高強(qiáng)混凝土施工技術(shù)的運(yùn)用,以及對(duì)質(zhì)量進(jìn)行有效管控,是促進(jìn)工程質(zhì)量提升的關(guān)鍵之處。

      關(guān)鍵詞:超高層建筑;高強(qiáng)混凝土;質(zhì)量控制

      引言

      高強(qiáng)混凝土在建筑工程中有著十分廣泛的應(yīng)用,促進(jìn)了建筑行業(yè)的持續(xù)穩(wěn)定發(fā)展。高強(qiáng)混凝土可以減輕房屋的重量,減少梁柱結(jié)構(gòu)構(gòu)件的尺寸,增加建筑物的有效使用面積,延長(zhǎng)建筑物的使用壽命,對(duì)于建筑行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展有著至關(guān)重要的作用。所以需要加強(qiáng)對(duì)高強(qiáng)混凝土應(yīng)用以及質(zhì)量控制方面的研究。在具體的工程實(shí)踐中,高強(qiáng)混凝土的施工技術(shù)直接關(guān)系到建筑的整體質(zhì)量,因此相關(guān)施工人員需要充分掌握其技術(shù)要點(diǎn),提高技術(shù)質(zhì)量,以加快施工效率,提高建設(shè)水平,盡量降低施工成本,取得較高的工程效果。

      1特性與優(yōu)勢(shì)

      1.1高強(qiáng)度

      高強(qiáng)高性能混凝土的強(qiáng)度等級(jí)在C60至C100之間,具有高強(qiáng)度、高彈模的特點(diǎn),將其運(yùn)用到建筑工程中充分發(fā)揮出建筑的使用功能,不僅可以對(duì)建筑的結(jié)構(gòu)截面尺寸進(jìn)行一定程度的減小,而且能夠有效減輕建筑結(jié)構(gòu)自重。除此之外,隨著混凝土強(qiáng)度的提高,混凝土原材料的使用量得以減小,在工程成本的控制上也能夠發(fā)揮一定的優(yōu)勢(shì)。實(shí)踐證明,在對(duì)高強(qiáng)高性能混凝土養(yǎng)護(hù)28d后,其平均抗壓強(qiáng)度能夠達(dá)到65MPa~120MPa。

      1.2耐久性能良好

      高強(qiáng)混凝土與普通混凝土材料不同,這種新型混凝土材料高強(qiáng)混凝土有較強(qiáng)的抵抗化學(xué)物質(zhì)腐蝕的能力和耐磨能力,耐久性?xún)?yōu)良,因而又被稱(chēng)為高性能混凝土,并被看作是將對(duì)土建工程的發(fā)展起到重要推動(dòng)作用的新一代建筑結(jié)構(gòu)材料。正因?yàn)槿绱?,這種性能不易受環(huán)境的影響,使用這種新材料有效地為建筑提供了保障,間接地延長(zhǎng)了建筑的壽命,改善了人們的居住環(huán)境。但是,由于該材料在外部壓力的作用下,本身會(huì)產(chǎn)生一定的脆性,因此在隨后配制高強(qiáng)混凝土?xí)r,需要結(jié)合多個(gè)指標(biāo)數(shù)據(jù),在追求強(qiáng)度的同時(shí),還需要考慮其他因素。

      1.3早期強(qiáng)度高

      早期強(qiáng)度高是高強(qiáng)混凝土的特性之一,早期強(qiáng)度高意味著高強(qiáng)混凝土在施工初期,通過(guò)在配制過(guò)程中添加一定量的高效減水劑等相關(guān)添加劑,最大限度地縮短了混凝土結(jié)構(gòu)變硬的時(shí)間,節(jié)約了施工時(shí)間。

      2高強(qiáng)混凝土施工質(zhì)量控制措施

      2.1優(yōu)選原材料

      水泥宜選用52.5號(hào)或更高標(biāo)號(hào)的硅酸鹽水泥。由于一般的混合水泥中已加入一定數(shù)量或大量的活性與非活性礦物摻合料,這些摻料的數(shù)量和質(zhì)量并不一定符合配制高強(qiáng)混凝土的要求,所以最好采用純硅酸鹽水泥并按要求在施工配制混凝土?xí)r再加入規(guī)定數(shù)量的高質(zhì)量摻合料。骨料,粗細(xì)骨料的選擇以及性能直接影響高強(qiáng)混凝土的整體抗壓強(qiáng)度以及彈性模量,需要結(jié)合高強(qiáng)混凝土應(yīng)用的環(huán)境以及應(yīng)用的要求,合理地選擇粗細(xì)骨料,明確粗細(xì)骨料的顆粒形態(tài)、顆粒直徑以及級(jí)配的要求。粗骨料盡可能地應(yīng)用級(jí)配良好以及質(zhì)地堅(jiān)硬的花崗巖、石灰石以及卵石或者碎石等材料。細(xì)骨料應(yīng)選用質(zhì)地堅(jiān)硬、潔凈、級(jí)配良好的河砂細(xì)骨料。砂子在使用之前需要全部過(guò)篩。外加劑,高強(qiáng)混凝土需要具備良好的減水效果和分散效果,有效減少混凝土應(yīng)用過(guò)程中的需水量,提高混凝土的工作性能和工作強(qiáng)度。同時(shí),也需要應(yīng)用沸石粉、粉煤灰、硅粉等活性二氧化硅含量比較高、顆粒細(xì)度較高的礦粉摻入混凝土當(dāng)中,填充混凝土骨料和水泥顆粒之間的縫隙,發(fā)揮微集料的作用。在減少水泥使用量的同時(shí),改善混凝土拌和物的和易性,降低混凝土的整體成本,提高混凝土的工作強(qiáng)度以及工作性能。

      2.2高強(qiáng)混凝土的配合比

      高強(qiáng)混凝土在原材料的配比上主要有二點(diǎn)不同,即低水灰比和多組分,其目的都是為了增加混凝土的密實(shí)程度,改善骨料和硬化水泥漿之間的界面性能,從而達(dá)到高強(qiáng)和耐久。而高水灰比的水泥漿還容易泌水,后者附著于骨料表面,不但削弱界面強(qiáng)度,而且使界面的抗?jié)B性能大幅度降低,成為混凝土抗?jié)B的薄弱環(huán)節(jié)。由此可見(jiàn),降低水灰比是使混凝土減少孔隙并達(dá)到高強(qiáng)的最主要途徑。要使低水灰比的混凝土拌料能有良好的工作度,就必須外加高效減水劑。外加粉煤灰、沸石粉、硅粉等摻合料也有改善拌料工作度、降低泌水離析、改善混凝土的微結(jié)構(gòu)、增加混凝土抗酸堿腐蝕和防止堿骨料反應(yīng)的作用。

      2.3拌合

      在該環(huán)節(jié)的作業(yè)過(guò)程中,需要注意以下幾點(diǎn)內(nèi)容:(1)為了確保了拌和后材料質(zhì)量的合規(guī)性,需要對(duì)材料添加量進(jìn)行控制,通常情況下會(huì)采用二次計(jì)量法來(lái)計(jì)算材料添加量,每一類(lèi)原材料的添加偏差保持在±1%,對(duì)于拌和用水和外加劑這類(lèi)特殊材料,添加量誤差控制在±0.5%。(2)在原材料拌和過(guò)程中,需要根據(jù)拌和要求來(lái)匹配相應(yīng)型號(hào)的攪拌機(jī)器,在高強(qiáng)高性能混凝土拌和過(guò)程中,多匹配強(qiáng)制式攪拌機(jī)來(lái)作為材料攪拌用具,而且遵循先干拌后濕拌的順序來(lái)完成材料攪拌。攪拌時(shí)間在120s以上,確保攪拌質(zhì)量的合規(guī)性。(3)在材料在攪拌機(jī)中完成攪拌準(zhǔn)備進(jìn)行卸料時(shí),需要攪拌機(jī)械以10r/min的速度快速攪拌2min,進(jìn)一步提高拌和材料的均勻度,隨后對(duì)材料質(zhì)量進(jìn)行檢查,要求材料塌落度損失不超過(guò)20mm,隨后利用泵送將材料轉(zhuǎn)移到運(yùn)輸車(chē)輛上,進(jìn)行下一環(huán)節(jié)操作。

      2.4高強(qiáng)混凝土的澆筑和振搗

      在進(jìn)行混凝土的澆筑時(shí),下料的速度應(yīng)當(dāng)適中。通過(guò)兩次振搗技術(shù),既能避免由于塑性沉降而出現(xiàn)內(nèi)部分層的問(wèn)題,又能對(duì)由于沁水現(xiàn)象設(shè)置的連貫通道進(jìn)行有效阻斷,這不僅有利于促進(jìn)骨料界面結(jié)構(gòu)的優(yōu)化,而且有效增大了其強(qiáng)度性能以及抗壓性,有助于降低混凝土裂縫的出現(xiàn)頻率。而在澆筑混凝土1~2h之后,通過(guò)進(jìn)行二次復(fù)振,有利于混凝土強(qiáng)度增強(qiáng)5%~20%。此外,在二次澆筑的過(guò)程中,振搗棒應(yīng)放置在前一次澆筑的表面上,從而促使兩個(gè)澆筑層相連,自成一體,還要確保振搗棒在插入過(guò)程中保持垂直狀態(tài),通過(guò)快插慢拔的方式進(jìn)行,同時(shí)還要加大對(duì)墻柱節(jié)點(diǎn)的振搗力度,從而盡可能排除混凝土內(nèi)部的氣泡。

      2.5做好養(yǎng)護(hù)工作

      高強(qiáng)混凝土澆筑顫振工程完成后,必須對(duì)其采取有效的養(yǎng)護(hù)措施,盡量提高使用性能和質(zhì)量。通常,施工人員可以用塑料薄膜、膠帶等覆蓋混凝土表面,防止水分大量蒸發(fā)干裂。在養(yǎng)護(hù)工作中,也重視這種高強(qiáng)混凝土溫度的控制,如夏季施工階段,在高溫天氣下使用冷水管,可以降低內(nèi)部溫度;在冬季施工階段,主要采用復(fù)膜保溫方式延長(zhǎng)拆除時(shí)間,減少高強(qiáng)混凝土的內(nèi)外部溫差,防止熱脹冷縮引起的膨脹裂縫和變形等質(zhì)量通病。在具體施工中,用塑料薄膜養(yǎng)護(hù)時(shí),為了使高強(qiáng)混凝土結(jié)構(gòu)內(nèi)部溫濕度滿足要求,進(jìn)一步提高施工質(zhì)量,必須有效包裹混凝土,適當(dāng)進(jìn)行噴淋和灑水,養(yǎng)護(hù)時(shí)間不得少于2周。

      結(jié)束語(yǔ)

      對(duì)于建筑行業(yè)來(lái)說(shuō),高強(qiáng)混凝土的推廣具有重要意義,它的應(yīng)用極大提高了經(jīng)濟(jì)效益。為了確保其性能能夠滿足工程的預(yù)期標(biāo)準(zhǔn),在對(duì)高強(qiáng)混凝土進(jìn)行施工時(shí),加大技術(shù)管理力度至關(guān)重要。因此,在進(jìn)行高強(qiáng)混凝土的施工過(guò)程中,無(wú)論是配置混凝土的原材料、配合比、施工計(jì)劃的制定,還是對(duì)澆筑后養(yǎng)護(hù)工作、裂縫的管控等部分,都會(huì)對(duì)混凝土的最終質(zhì)量產(chǎn)生極大影響。由此可見(jiàn),想要確保高強(qiáng)混凝土能夠進(jìn)一步發(fā)展進(jìn)步,深入對(duì)高強(qiáng)混凝土泵送技術(shù)的研究是十分必要的。

      參考文獻(xiàn):

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      [2]齊向陽(yáng).淺談C80高強(qiáng)混凝土質(zhì)量探析方法綜合應(yīng)用[J].價(jià)值工程,2018,37(26):207-209.

      [3]李傳豹.高強(qiáng)混凝土在高層建筑中的優(yōu)化應(yīng)用[D].深圳大學(xué),2018.

      [4]鐘海敏.高強(qiáng)混凝土實(shí)際生產(chǎn)中質(zhì)量控制[J].江西建材,2017,{4}(13):73+79.

      [5]石永祥.關(guān)于大體積高強(qiáng)混凝土施工質(zhì)量控制探討[J].四川水泥,2017,{4}

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