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摘要:高性能混凝土是一种新型高技术混凝土。与普通混凝土相比,高性能混凝土拥有更好的抗拉、抗弯、抗裂及耐腐蚀、耐磨、耐冲击、耐疲劳、高韧等显著特性,满足了建筑工程建设所强调的安全性、实用性和耐久性要求,因此对于混凝土的质量有严格的要求。在施工过程中,特别是原材料要求极为严格,混凝土配制、搅拌、运输、浇筑、养护都极为重要。本文主要对建筑工程中高性能混凝土施工技术进行分析研究。
关键词:建筑工程;高性能混凝土;施工技术
1 高性能混凝土组成
1.1 水泥
高性能混凝土所用水泥的强度等级应不低于42.5MPa,以保证混凝土的高强度。为确保其流动性,所用水泥的流变性能更为重要,一般要求选用中热硅酸盐水泥,并宜选择活性较高的,这样其标准稠度用水量较低,能使混凝土在较低水灰比下具有良好的工作性,并可以降低水泥的水化热,提高混凝土的体积稳定性,减少温度裂缝的产生机会。
1.2 粗集料
由于高性能混凝土要求强度较高,就必须使粗集料具有足够高的强度,一般粗集料强度应为混凝土强度的1.5倍~ 2.0倍或控制压碎指标值指标低于10%。最大粒径不应大于25 mm,以10 mm~ 20 mm为佳,这是因为粗集料最大粒径越大,混凝土的强度越低,而较小粒径的粗集料,其内部产生缺陷的几率减小,与砂浆的粘结面积增大,且界面受力较均匀。粗集料还应注意集料的粒型、级配和岩石种类,一般采取连续级配,控制表观密度应在2.65 g/cm3,饱和面干吸水率小于1%,其中尤以级配良好、表面粗糙的石灰岩碎石为最好,这可能是因为石灰岩的矿物成分能与水泥浆有较好的结合所致。粗集料的线膨胀系数要尽可能小,这样能大大减小温度应力,从而提高混凝土的体积稳定性。
1.3 细集料
细集料宜选用质地坚硬、洁净、级配良好的天然中、粗河砂,其质量要求应符合普通混凝土用砂石标准中的规定。砂的粗细程度对混凝土强度有明显的影响,一般情况下,砂子越粗,混凝土的强度越高。配制C60~ C80的混凝土用砂宜选用细度模数大于2.3的中砂,对于C80~ C100的混凝土用砂宜选用细度模数大于2.6的中砂或粗砂。
1.4 活性掺合料
配制高性能混凝土时,掺入活性细掺合料可以使水泥浆的流动性大为改善,空隙得到充分填充,使硬化后的水泥石强度有所提高。更重要的是,加入活性细掺合料改善了混凝土中水泥与骨料的界面结构,使混凝土的强度、抗渗性与耐久性均得到提高。
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1.5 外加剂
高性能混凝土用外加剂要满足低水胶比条件下提高混凝土流动性的要求,减水率要大(一般在20%以上),且坍落度的经时损失要小。高性能减水剂具有一定的引气性、较高的减水率和良好的坍落度保持性能。与其他减水剂相比,高性能减水剂在配制高强度混凝土和高耐久性混凝土时,具有明显的技术优势和较高的性价比。这就要选用高效外加剂,主要为高性能减水剂、引气减水剂及缓凝剂的复合外加剂,高效外加剂是保证混凝土的高性能不可缺少的组成材料,它不仅可以提高混凝土的流动性、稳定性和减少坍落度,而且能够提高混凝土强度和耐久性。
2 高性能混凝土性能特点
2.1 高耐久性
所谓高耐久性一方面是指混凝土的密实度高,不易产生裂缝,另一方面是指可以使得建筑物内部受到保护,避免被侵蚀。相关数据显示,高性能混凝土的密实度一般要比普通混凝土高出 3~10 倍,因此具有高耐久性的特点,从而确保道桥质量。
2.2 高强度
高强度是高性能混凝土的又一特点,一般而言,高强度的混凝土使得道桥建设更加坚固,其承载力更大,不会使道路桥梁轻易受到破坏,从而增加道桥的寿命时间。
2.3 高工艺性
值得注意的是,高性能混凝土还具有高工艺性的特点,这是针对道桥施工技术而言的。众所周知,科学有效的施工技术是道桥质量的重要保证,在高性能混凝土施工过程中,一般都采用先进的科学技术确保道桥施工技术的高工艺性。
3 建筑工程中高性能混凝土施工技术
3.1 高性能混凝土的运输
运输过程中对运输设备采取保温隔热措施,防止局部混凝土温度升高或受冻。严禁在运输过程中向混凝土中加水。减少混凝土的转载次数和运输时间,保证从搅拌机卸出混凝土到混凝土浇筑完毕的延续时间不影响混凝土的各项性能。采用混凝土泵输送混凝土时,应在混凝土搅拌后 60min 内泵送完毕,且在 1/2 初凝时间前入泵,在初凝前浇筑完毕;因各种原因导致停泵时间超过 15min,每隔 4-5min 开泵一次,使泵机进行正反转方向的运动,同时开动料斗搅拌器,防止斗中混凝土离析。
3.2 混凝土的泵送
高强高性能混凝土的特点主要是水灰比小、黏性较大、泌水小、不容易产生离析现象、泵送的压力大,因此最好能够固定高压泵和高压泵管。混凝土在泵送中的速度不能太快,并且混凝土泵以及泵管所承受的压力很大,非常容易导致爆管和爆卡。
3.3 高性能混凝土的浇筑
高性能混凝土浇筑前应针对工程特点、环境条件与施工条件设计浇筑方案,包括浇筑起点、浇筑进展方向和浇筑厚度等。混凝土浇筑过程中,不得无故更改已确定的浇筑方案。混凝土浇筑前,应仔细检查钢筋保护层垫块的位置、数量及紧固程度,并指定专人做重复性检查,以确保钢筋混凝土保护层厚度。
高性能混凝土拌合物的温度、坍落度、含气量和泌水率等工作性,对高性能混凝土结构的抗冻性能及抗裂性能有非常大影响。混凝土入模温度高,模板内外的温差大,则容易出现温度应力裂纹;混凝土坍落度过大时,则容易出现泌水、分层离析现象;如含气量不足,则会降低结构的抗冻性能。故混凝土入模前,需要再次测定混凝土拌合物的温度、坍落度、含气量和泌水率等工作性,其性能满足要求后方可入模浇筑。如高性能混凝土的入模温度,冬季施工时不宜低于 10℃,夏季施工时不宜高于 30℃。浇筑高性能混凝土时,在干燥、风速大的环境下应采取防风措施,避免高性能混凝土失水过快,形成表面裂缝,降低建筑结构的抗渗性能,加速钢筋的锈蚀。混凝土浇筑时的自由倾落高度不大于 2m;当大于 2m 时,为防止产生分层离析而影响结构的耐久性,应采用滑槽、串筒、漏斗等器具辅助输送混凝土。
3.4 高性能混凝土的养护
混凝土养护有两个目的:(1)创造使水泥得以充分水化的条件,加速混凝土硬化;(2)防止混凝土成型后因日晒、风吹、干燥、寒冷等自然因素的影响而出现超出正常范围的收缩、裂缝及破坏等现象。混凝土的标准养护条件为温度(20± 3)℃,相对湿度保持在90%以上,时间28 d。在实际工程中一般无法保证标准养护条件,而只能采取措施在经济实用条件下取得尽可能好的养护效果。
结束语
随着建设工程的进步和发展,对于高强高性能混凝土技术的应用不断创新和发展,其对于建筑工程的质量等有着非常积极的意义。随着我国基础设施建设的不断增强,混凝土的特点能较好地满足现实中的需要,如其分布广泛、取材便捷、价格实惠、根据模具可以随意浇筑、养护费用相对低廉,为企业节省成本是非常可观的,值得建筑材料技术工作者对其进行进一步的优化和研究,为我国现代化建筑领域的设计施工提供扎实的理论基础和丰富的施工借鉴。
参考文献
[1]郭旺.刍议高强高性能混凝土技术在房屋工程施工中的应用[J].现代装饰:理论,2012(5):11.
[2]党伟.高性能高强混凝土的施工技术[J].河南建材,2009(2):121-122.
论文作者:王琦,宋立明
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2017年第34期
论文发表时间:2018/5/14
标签:混凝土论文; 高性能混凝土论文; 耐久性论文; 强度论文; 施工技术论文; 温度论文; 性能论文; 《建筑学研究前沿》2017年第34期论文;