摘要:在市政建筑施工中,高强混凝土已成为一项不可忽略的建筑原材料,是建筑工程得以顺利施工的核心。因此,如何加强高强混凝土施工的改进和创新,在满足设计需要的同时减轻结构自重,简化工艺,降低成本,以促进工程建设的质量飞跃,是目前建筑科学重要的发展方向。
关键词:市政建筑;高强混凝土;应用
高强混凝土的出现为建筑行业带来了巨大的经济效益。如何加强高强混凝土在旅工中的应用是一个综合性问题,必须做好施工过程中各个环节的监督与管理,从设计、施工到监理各方都应密切配合,认真研究分析,针对影响质量因素采取妥当的施工措施,才能避免工程中出现质量隐患,保证建筑施工质量符合规范及标准的要求。
一、高强混凝土的结构特点
1.高强度特点。高强混凝土其高强度特点,对于钢筋混凝土柱、拱壳等以受压为主的构件来说,能大幅度提高其承载力,使受弯构件截面的受压区混凝土高度降低,减小构件截面,并降低结构自重,加大有效利用面积,适用于大跨、重载及高耸等工程结构。
2.流动性高、早期强度高。配制时添加高效减水剂、粉煤灰等掺合料后的高强混凝土,具有较大坍落度和早强的性能,能提高施工进度。
3.良好的耐久性能。与普通混凝土相比,高强混凝土其低水灰比具有更高的密实性,并有强的抗外部侵蚀能力,在恶劣环境不易受影响,可延长建筑结构的使用寿命。但当高强混凝土受到一定压力时,其特征呈现出较小的塑性及更大的脆性,且混凝土等级越高越明显。所以在配制时,在工程结构上应考虑混凝土所需要的其他力学性能指标,不可单纯考虑抗压强度的高指标。
4.抗压强度高。高强混凝具有抗压强度高特点,可大大提高构件的受压承载力,能减少构件的截面尺寸和结构自重,从而减少造价。
二、市政建筑施工中高强混凝土的适用范围
高强混凝土作为目前建筑工程领域一项全新的建筑材料,在施工的过程中其以自身密度大、空隙率低和抗压强能力高的优势在高层、超高层、大跨度以及特殊建筑结构中得到了广泛的应用。因为其强度高、塌落速度快的特点,这就要求在施工的过程中从运输乃至振捣都需要环环相扣,在短时间内及时完成。高强混凝土拌合物特点是粘性大,骨料不易离析,泌水量少。高层建筑中采用高强混凝土可以大幅度缩小底层混凝土柱子的截面尺寸,扩大柱网间距及结构空间,增大建筑使用面积。上下柱子采用不同强度等级混凝土有利于统一柱子尺寸和模板规格,方便施工,可以节约周转耗材的投入,并可利用高强混凝土的早强特点加快施工进度。同时,高强混凝土还因徐变小,弹性模量高,可以减少柱子的压缩量和增加结构刚度,这对高层建筑来说是非常重要的。
三、市政建筑施工中高强混凝土的应用
1.科学确定配合比。设计高强度混凝土的配合比需要从两个方面进行考虑,即强度设计和耐久性设计。在满足高强度混凝土强度设计和耐久性设计的基础上,必须要确定满足工程实际要求的配合比参数。根据多年经验,高强度的混凝土配合比的基本参数为:胶凝材料总量在450 kg/m3至600 kg/m3之间,单方混凝土用水量应该控制在175kg/m3之内,水胶比应该控制在比较低的范围之内,砂率应该控制在37%至44%之间。至于减水剂的使用数量应该根据高强度混凝土的塌落度要求来具体确定。
2.合理选择外加剂。在化学外加剂的选用方面应该注意,所选择的化学外加剂应该不会危害混凝土结构和钢筋,并且符合《混凝土外加剂(GB8076-1997)》和《高强度混凝土应用技术规程(审送稿)》当中的相关规定。建议采用高效减水剂,并且减水剂的减水率不应该低于20%。
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3.合理选择矿物掺和料。高强度混凝土是用的各种矿物掺和料需要具备一定的细度、火山灰活性。在细度方面,平均粒径应该小于或者等于10μm。在工程当中比较常用的矿物微细粉主要包括以下几种:偏高岭土粉、天然沸石粉、磨细矿渣粉、粉煤灰、硅粉以及混合粉等。不同的矿物微细粉具有不同的特性,因此它们在取代水泥用量方面也有较大不同,具体如下所示:混合粉不高于40%,偏高岭土粉不高于15%,天然沸石粉不高于10%,磨细矿渣粉不高于40%,粉煤灰不高于30%,硅粉不高于10%。
4.搅拌。高强度混凝土的搅拌需要采用强制式搅拌机,选择的化学外加剂类型可以是液体也可以是粉剂。如果采用粉剂外加剂,则需要适当地延长混凝土的搅拌时间;如果选择液体外加剂,在搅拌混凝土时所需要的用水量必须要扣除液体外加剂当中的含水量;为了混凝土搅拌机挂浆,在搅拌第一盘混凝土时,建议增加大约10%左右的细骨料和水泥,并保持水灰比不变。高强度混凝土搅拌的投料顺序是:①投入粗骨料、细骨料、微细粉和水泥。②加水搅拌。③加入减水剂。④出料。
5.运输。高强度混凝土从搅拌完成一直到被运输至施工现场,期间的时间不应该超过2个小时,并且在运输的过程中,绝对禁止添加外用水。在高强度混凝土运输至施工现场之后,对于混凝土的塌落度进行及时地检测,抽检的频率应该保持在3-5次/100 m3。在施工现场拌合物的质量评定中,现场的抽检结果应该是主要的参考数据依据。通常意义上,混凝土的运输时间应该是指搅拌机将混凝土卸入运输车并将其运输至施工现场开始卸料之间的时间。通常混凝土的运输时间在施工合同当中都会做出明确的规定,如果没有进行规定,则需要将运输时间控制在90分钟之内,假如当时的最高气温不高于25℃,则混凝土的运输时间可以适当延长30分钟作用。但是一旦运输时间延长,必须要采用进过试验验证的相关技术措施。
6.养护。因高强混凝土具有水化热偏高的特点,在确保其质量并减少内外温差引起的内应力以防止开裂应做到:当高强混凝土入模时,温度需根据状况、构件所受的内外约束程度来限制。混凝土在养护期间其内部的最高温度应小于75℃,还应控制混凝土内部与表面的温度差,温度差要小于25℃。因低水灰比的高强混凝土不泌水,浇筑后如果不立即进行覆盖养护,就很容易开裂,因此,浇筑完毕后为确保其表面湿润,需必须立即进行覆盖养护,也可涂刷养护剂,养护日期大于7天。
7.浇筑。①高强度混凝土的浇筑应采用泵送施工,高频振捣器振动成形。②混凝土的自由倾落高度一般不宜超过2米,在不出现分层离析的情况下,最大落料高度应控制在4米以内。③泵送混凝土应根据现场情况合理布管,在夏季高温时应用湿草帘或湿麻袋覆盖降温;冬季施工时应用保温材料覆盖。④搅拌后2小时内泵送完毕,若因运送时间不能满足要求或气候炎热,应采取经过试验验证的相应的技术措施,防止因坍落度损失影响泵送。⑤冬期浇筑混凝土时应遵照《建筑工程冬期施工规程(JGJ104-97)》和《混凝土外加剂应用技术规程(GB 50119-2003)》的有关规定,制定冬期施工措施。在施工环境的最低气温高于-5℃时,可采取混凝土正温入模,加盖塑料薄膜和保温材料,做好保湿蓄热养护。对于寒冷地区和严寒地区冬期施工,应按照高强度混凝土的要求,经试验确定外加剂的品种、数量。⑥浇筑高强度混凝土应振捣密实,宜采用高频振捣器垂直点振。混凝土较粘稠时,应加密振点分布。应特别注意二次振捣和二次振捣的时机,以有效地消除塑性阶段产生的沉缩和表面收缩裂缝。
高强混凝土的发展水平,体现了一国建筑行业发展程度。我国高强混凝土在施工质量和管理方面,均需制定较为完善的行业性规范,要加大监控技术控制要点的力度,加强研制高效减水剂,还需关注高强混凝土脆性问题等,为更好地推进高强混凝土在我国市政高层建筑、大跨度预应力桥梁以及恶劣环境下建筑物等建筑中的应用。
参考文献:
[1]张彦斌,王铁林.浅谈高强混凝土的性能及其应用.2015.
[2]武宗进,李明阳,如何在建筑施工中应用高强混凝土.2016.
[3]钟敏静.吴清源,高强混凝土的应用及质量控制.2016.
论文作者:付盼盼
论文发表刊物:《基层建设》2018年第3期
论文发表时间:2018/5/16
标签:混凝土论文; 高强度论文; 高于论文; 外加剂论文; 构件论文; 骨料论文; 结构论文; 《基层建设》2018年第3期论文;