中建八局西南分公司 四川省成都市 610000
摘要：随着混凝土施工技术的飞速发展，大型公共建筑物和重要建筑物中对混凝土使用寿命的要求越来越严格。作为一种新兴的建筑材料，百年混凝土应运而生，其主要特点是高稳定性、高耐久性。百年混凝土的出现对建筑物使用寿命的提高，起了至关重要的作用。但是对于百年混凝土业内一直没有明确界限。鉴于此，在百年混凝土施工过程中，从原材料选择及质量要求等方面对百年混凝土进行配合比设计，对保护层厚度、后浇带处理、低温入模控制及结构的后期养护等工序进行严格控制，实现对百年混凝土的明确界定以及对其施工技术进行再优化，此次研究的主要目的是为了促进百年混凝土施工技术的发展献力。
关键词：百年混凝土；施工技术；耐久性
1.前言：
奥林匹克中心区B27-2地块项目C标段工程地下室3层，地上12层，建筑高度60.3m，总建筑面积约13.4万m2，其中地下为4.1万m2，地上为9.3万m2，基础底板底标高为-17.900m，核心筒部位底板底标高-20.900m。基础设计为平板式筏基，结构类型上部结构采用钢筋混凝土组合结构框架核心筒体系，地下部分采用钢管混凝土框架结构，基础底板面积约11500㎡，底板混凝土方量约25000m3，基础底板、地下室外墙、顶板混凝土标号为C40P8，基础底板、地下二层至首层楼板混凝土7d限制膨胀率≥0.020%，地下室外墙混凝土7d限制膨胀率≥0.025%，后浇带混凝土7d限制膨胀率≥0.030%。为提高混凝土的抗裂性能，地下室外墙、地下一层及首层楼板的混凝土要加入一定量的聚丙烯纤维。奥林匹克中心区B27-2地块项目C标段工程为百年建筑，应用百年混凝土施工技术，极大地延长了建筑物的使用寿命，降低了建筑物周期成本，促进了经济的可持续发展。因此，随着百年混凝土的质量以及施工技术的不断发展，百年混凝土的使用领域会越来越广泛。百年混凝土施工技术的发展受到越来越多的关注，这必将推动我国建筑行业的发展。
2.百年混凝土的定义及配合比设计
百年混凝土直到现在也没有一个科学准确的定义，目前最为人认可的是，百年混凝土是高稳定性、高耐久性和高工作性的混凝土[1]。由于没有准确的定义，所以人们通常以区别于传统的普通混凝土的定义来认知百年混凝土，比传统的普通混凝土更高性能更耐久的混凝土即为百年混凝土。另一方面，对于基本定义的概念比较模糊，但是可以从百年混凝土的配合比了解一二。百年混凝土实现耐久性的前提，是确保混凝土原材料的质量。对胶凝材料、骨料和外加剂等材料进行严格的挑选，以确保混凝土的物理力学性能和耐久性能。其次，在混凝土中添加聚丙烯纤维，来增加混凝土的抗裂性。百年混凝土之所以比传统普通混凝土的性能更加优越，是因为其无论是在原料还是配合比的控制方面都非常严格。
2.1混凝土原材料的选择和质量要求
原材料的选择：选择在建委备案，具有相应资质并经检验合格的厂家作为供货方，原材料质量及环保指标符合要求。原材料的质量要求见下表：
2.2混凝土配合比设计
为保证百年混凝土的工作性能，在大体积混凝土在配合比设计上要优先考虑防止由于结构内外温差及混凝土自身收缩产生温度应力裂缝和收缩裂缝。按标准养护60天龄期进行配合比设计，以降低水泥水化放热、延缓水化热释放速度。大体积混凝土由外部荷载引起的裂缝的可能性很小，而混凝土硬化期间因水泥水化过程释放的水化热和浇筑时外界温度变化以及混凝土收缩的共同作用，由此产生的温度应力和收缩应力，是导致结构出现裂缝的主要因素。因此，配合比设计时主要采用减少水泥用量及使用缓凝型外加剂，以此减少混凝土水化热释放量及热量的集中释放。并采取保温养护等综合措施来限制混凝土内部的最高温升及其内外温差，控制裂缝并确保高温情况下顺利泵送和浇筑。
（1）保证混凝土水灰比的前提下，采用缓凝型高效减水剂，其作用是：①减少每立方米混凝土用水量，以达到减少水泥用量，从而降低水泥水化热；②延长混凝土拌合物初凝时间，保证现场混凝土施工的连续性，防止出现“冷缝”。③推迟和减少水泥水化热放热峰值，减少热量的集中释放。
（2）根据以往大体积施工经验，在配合比设计时，采用粉煤灰与矿粉双掺技术，这样不但能够很好地改善混凝土和易性，大幅度降低水泥用量，减少水泥的水化热。还能够因掺和料与水泥水化产物进行二次水化，增强结构的密实性，提高了混凝土的抗渗性、抗裂性、耐久性。
（3）关于材料用量：水泥≤250Kg/m3，粉煤灰掺量≤胶凝材料用量的 40%，也可根据搅拌站实际情况确定，粉煤灰等级不低于Ⅰ级。单方石子用量≥1070Kg/m3，拌合水用量≤175Kg/m3，水胶比≤0.55。入泵混凝土坍落度160～180㎜，溜管用混凝土坍落度200～220㎜。外加剂的选用：应优选减水率较高的外加剂，以降低混凝土中的单方用水量，从而降低混凝土的水胶比，可有效减少水泥用量，降低总水化热值。此外，适当使用混凝土的缓凝技术，使水泥水化热缓慢释放，以降低水化热峰值，并推迟水化热峰值的出现时间，从而达到减少混凝土内外温差的目的。掺加高抗阻锈抗裂防水剂，增强混凝土抵抗腐蚀的能力，并保护混凝土中钢筋不被锈蚀，抗蚀系数不低于0.9。掺合料主要采用粉煤灰，适量矿粉（目的是粉煤灰对混凝土后期强度增长作用很大，矿粉活性高，水化反应速度较快，相同用量矿粉水化放热量热大于粉煤灰），根据混凝土搅拌站实际情况确定，大掺量粉煤灰和适量的矿粉的应用也是降低水化热峰值和推迟水化热峰值出现的主要手段之一。
3.百年混凝土施工技术要点分析
3.1百年混凝土保护层厚度
在应用百年混凝土的建筑施工中，百年混凝土的保护层厚度相较于传统普通混凝土加大40%。当加大以后的保护层厚度超过45mm时，要加入钢筋网的保护以防止表面开裂[2]。以下是百年混凝土在施工过程中应注意的技术要点：
（1）在施工前，对设计图纸和实际施工地点进行全面、准确的分析。根据施工部位的不同，计算正确的保护层厚度。采用不同的手段方法，对保护层的厚度进行控制，确定保护层的厚度在允许范围之内。保护层混凝土的原料一般采用混凝土垫块，混凝土垫块的选择必须满足不超过保护层和定位的误差要求。其形状和大小最好是锥形或者工字型。基本材料准备完成，在进行百年混凝土浇筑前，应由专业的人员反复测量检查保护层厚度的尺寸大小。确定模板的强度，避免模板变形，确保保护层的均匀。
（2）在施工过程中，严格按照操作流程进行操作。在浇筑过程中，由于施工负荷不断增加，施工作业连续不断的进行，保护层厚度极易受到模板松动、钢筋变形等问题的影响。因此，必须规范操作流程，科学合理的进行浇筑作业。
3.2百年混凝土后浇带处理
在确保浇筑完成后，百年混凝土保护层薄厚均匀。根据设计施工要求留设后浇带，主要包括清理、浇筑以及养护等方面的工作。后浇带分为沉降后浇带和收缩后浇带，沉降后浇带应在结构主体封顶以后，根据沉降观测记录，由设计确认后封闭；收缩后浇带应在后浇带两侧混凝土龄期达到45天后封闭。在后浇带两侧浇筑完成后，对后浇带进行清理，将垃圾、杂物施工用水清理干净，然后用15mm厚覆膜多层板覆盖在后浇带上，防止对后浇带产生影响。在进行后浇带浇筑前，再次对施工缝隙进行清理，清除浮浆、松动石子和松软混凝土层并在结合处洒水湿润，但不得积水，最后浇筑后浇带混凝土。为提高其抗收缩能力，需加入膨胀剂。膨胀剂试用后要预留足够的时间进行养护。
3.3低温入模控制
百年混凝土的“低温入模”要求比较严格，主要分为以下几个方面：
（1）首先是温度控制，百年混凝土的“低温入模”温度在夏季不能超过30℃，在冬季不能低于8℃。
（2）湿度、风速等的影响。在风速较大的情况下，要设置挡风措施，且应避免出现大面积的暴露部位。
（3）第一次抹面的注意事项。在百年混凝土第一次抹面时，要边抹边覆盖塑料布，并覆盖保温材料。夏季可通过降低水温来对混凝土进行搅拌处理，且避免阳光直晒。通过以上处理，来实现百年混凝土的“低温入模”。
3.4百年混凝土结构养护
在完成施工建设以后，为确保混凝土的耐久性达到百年的要求，最关键的是浇筑后的养护。百年混凝土结构的养护主要分为以下几个方面：
（1）大体积混凝土养护。大体积混凝土的养护主要包括保温和保湿两个方面，保温所采用的主要方法是，对大体积混凝土表面实施覆盖棉毡洒水养护。这样做的目的是为了减缓混凝土表面温度的散失速度，避免混凝土表面的温差过大，防止裂纹的出现。保温养护需要控制以下三个温度指标：1）混凝土内部最高温度控制在80℃内(该项主要由混凝土配合比控制)；2）混凝土中心与表面温差、表面与环境温差分别不能超过25℃、20℃； 3）降温阶段混凝土降温速率小于2℃/d。保湿的主要方法是喷水养护，这样做能够避免混凝土表面脱水而产生干缩裂缝。
（2）结构墙混凝土养护。结构墙又叫做剪力墙，结构墙在进行养护时，要延长拆模时间，模板的拆除要在浇水养护之后进行。模板拆除过早很容易在竖向结构方面出现问题，并且拆除模板以后要用塑料薄膜覆盖，进行洒水养护。
（3）楼板混凝土养护。楼板混凝土的养护和其他结构部位的养护相比，养护方法较为容易。主要为覆盖浇水养护，覆盖塑料薄膜进行浇水养护。但有一点要特别注意，楼板养护时间与拆模时间都要适当延长。推迟拆模时间对提高百年混凝土的耐久性很有帮助。以上几点是百年混凝土结构养护所要注意的，进行科学的养护，为百年混凝土结构的耐久性提供了充分保障。
结论：混凝土作为建筑施工的最基础材料，是建筑安全、稳定使用的最大保障。百年混凝土施工技术的出现，对混凝土施工的要求提出了新的挑战。百年混凝土的施工技术是一个系统工程，从建筑材料的选取到配合比的设计以及施工技术的把握，每一个环节都要进行严格的规范。在此次研究中，针对百年混凝土的定义、配合比以及检测方法进行分析，提出一些关于百年混凝土施工技术要点的问题。望此次研究能为百年混凝土施工技术的发展献力，促进我国建筑事业的发展。
参考文献：
[1]杨光辉.浅谈建筑混凝土结构抗裂施工技术[J].中国高新技术企业，2017，(08):167-168.
[2]冯占宇.浅谈梁柱节点处不同强度等级混凝土的施工技术措施[J].民营科技，2015，(12):155.
论文作者:常永健,牛向前,何娟
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2017年第32期
论文发表时间:2018/4/13
标签：混凝土论文; 水化论文; 保护层论文; 施工技术论文; 耐久性论文; 结构论文; 用量论文; 《建筑学研究前沿》2017年第32期论文;