【摘 要】现代建筑施工方便快速,结构强度大,结构体系多样,环境复杂多变,建筑物呈现出了高层化、大跨化、轻量化、地下化和使用环境严酷化等特点,迫切要求在建筑工程中应用高性能混凝土,以提高耐久性、可靠性、流动性。这些需求促成了高强高性能混凝土的出现和发展。文章主要对建筑高性能混凝土施工质量控制措施进行了分析探讨。
【关键词】建筑;高性能混凝土;施工质量
引言
高性能混凝土具有高耐久性、高工作性和高体积稳定性等优点。高性能混凝土的广泛应用能够提高建筑工程质量,降低全寿命周期综合成本,推动节能减排,发展循环经济,促进建筑业技术进步,是国家十三五大力推行的绿色建筑材料。高性能混凝土需要采用低水胶比,选用优质原材料,掺加足够数量的矿物掺合料和高效外加剂。优化施工流程,控制施工质量,是保证高性能混凝土结构综合性能和延长结构寿命的关键。
1 高性能混凝土的定义
1.1高耐久性能
高耐久性是高性能混凝土的重要特点之一,高性能混凝土应用的主要目的是能将混凝土结构的使用寿命尽可能的延长到50~100年以上,因而对于一些特殊工程中存在的特殊部位,耐久性成为控制结构设计的主要指标。高性能混凝土中掺加有水胶比很低的高效减水剂,在水泥水化后,其内部不含有多余的毛细水,并且内部孔隙细化,使总的孔隙率降低,从而提高高性能混凝土的抗渗性;再者高性能混凝土中又加入了矿物质超细粉,不仅能够大幅度提高混凝土的早期抗裂性能,还能明显缩小水泥石与骨料之间的孔隙,并且可以明显水泥石中降低孔径≥100μm的孔含量,从而改善了水泥石的孔结构。通过掺入高效减水剂和矿物质超细粉后,高性能混凝土的耐久性能得到了显著地提高。
1.2具有良好的工作性
良好的工作性能也是高性能混凝土的重要特点。高性能混凝土在在成型过程中能够达到不离析、不分层、易充满模型等目的。另外,自密实混凝土和泵送混凝土还具有不错的可泵性,在施工过程中能做到自流平,而且坍落度损失小。这种优良的工作性能不仅能保证施工时混凝土的质量均匀,还能提高施工效率。
1.3具有较高的体积稳定性
高性能混凝土拥有较高的体积稳定性。材料配合比适中的高性能混凝土弹性模量可以达到40~50GPa,而一般普通混凝土只有20~25GPa。高性能混凝土不仅低收缩、低徐变,而且还有低温度变形的优点。这样使得其在硬化早期有较低的水化热,而且让其在硬化后期的收缩变形降低。从而提高高性能混凝土的体积稳定性。
1.4具有高强度、高抗渗能力
高性能混凝土还具有一定的强度、高抗渗能力、较高的韧性和长期的力学性能稳定性等优点。高性能混凝土的抗压强度已超过200MPa,其抗拉强度与抗压强度值明显高于高强混凝土。跟普通强度混凝土相比,其早期强度发展快,但后期强度增长率比普通混凝土低。另外,高性能混凝土中由于掺入了缓凝剂、膨胀剂等改良剂,使其具有了较高的韧性以及长期的力学性能稳定性等优点。总之,高性能混凝土拥有普通混凝土无法比拟的优良特性,并且凭借这些特性,会不断扩大其在工程中的应用。
2高强高性能混凝土施工技术
高性能混凝土施工前应对有关人员进行专门的技术和操作培训。由于高性能混凝土组成材料较多,技术要求较高,质量控制程序要求相对较严,对混凝土的搅拌、运输、浇筑、振捣、养护和拆模整个工艺流程都必须严格控制。
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2.1高性能混凝土的配比
高性能混凝土的配比是一项艰巨的任务,也是在应用前最重要的注意事项之一。首先是水的选择,为了保障混凝土的质量,最好选择引用的自来水来进行调配。在细骨料方面,选用河砂或者粗砂、中砂等都是可以的,要保障粗砂与中砂的使用效果。粗骨料则应该选择粒径、粒形等。水泥是混凝土配比中最重要的原材料,因此所选的水泥一定要符合相关要求与标准,高相容性、高分散减水性等都是基本标准。除此之外,还要注意添加一定的掺和剂,有效实现水灰比的降低。在进行最后搅拌的过程中,也要选择精密的搅拌机。
2.2高强高性能混凝土的运输
高强高性能混凝土采用混凝土搅拌运输车,搅拌运输车应保持清洁。装料前应反转倒清筒体内积水、积浆。运输过程中和卸料时不得往筒体内注水,运输结束后应及时清洗。搅拌运输车在运输过程中,应保持筒体按一定速度旋转。运送至浇筑地点给混凝土泵喂料前,应中高速旋转搅拌筒,使混凝土拌和均匀,然后卸料。
2.3高强高性能混凝土的泵送
高强高性能混凝土水灰比小、黏性大、泌水较少,不易离析,泵送阻力大,宜采用固定高压泵和高压泵管。混凝土泵送时速度不宜过快,过快对高强高性能混凝土不利,且混凝土泵和泵管承受压力较大,易爆管和爆卡。现场施工中,一次最多浇注C80 混凝土815.5m3,计70h。配备2 台三一重工HBT60C 高压泵,泵送水平距离57m,垂直高度9.5m,泵送压力最大为20Mpa。
2.4高强高性能混凝土的浇筑
在利用高强高性能混凝土向模腔内进行浇筑过程中,由于其自身具有较强的黏性,而且不易流动,浆量较大,所以浇筑时不易充盈模腔。因此在浇筑过程中,需要加长振动的时间,而且在抽拔棒插拔过程中要控制好速度,有效的对振捣的质量进行控制,通常在施工过程中,都会指定专人利用高频振动器进行捣固,这样可以有效控制漏振的发生。
对于高强高性能混凝土来讲,通常情况下是不会有泌水现象产生的,这主要是由于其具有较小的水灰比。利用高强高性能混凝土进行浇筑时,一次浇筑的时间较长,所以对于早期浇筑的混凝土在终凝后需要对其进行立即养护,可以在模板外侧加挂两层棉被,在模板拆除后需要将养护液进行喷涂,将测温管提前在浇筑前即埋设到混凝土内部,实时对混凝土内部和外部温度进行监测并采取必要的防范措施。
在振捣过程中,一旦振捣方式不当,就会导致混凝土出现表面浮浆、分层离析、面层开裂等情况,最终导致不均匀沉降裂缝的出现。高性能混凝土工作性能优越,但是粘度大,为了提高混凝土的密实度,就必须加强振捣,但不能过振,避免出现不均匀沉降裂缝,也不能漏振。同时在混凝土浇筑过程中,应严格控制下料速度,采取双振技术,可以避免由于塑性沉降导致内分层的出现,并将由于泌水形成的连贯通道阻断,从而有效改善骨料的界面结构,并提高其强度和抗裂性能,从而减少混凝土裂缝的出现。当浇筑混凝土一到两个小时之后,还应对混凝土进行二次复振,能将其强度提高约5% 到20%。混凝土浇筑时尽量选择在晚上进行,避免白天高温、高风速对混凝土造成的不利影响。
结论
随着建筑工程施工技术的改进与发展,混凝土的应用也有了更高的要求,而对于部分施工难度较大的工程而言,一定要在基于施工技术提升的前提下改善混凝土的性能,才能保障施工水平与质量。高性能混凝土的重要性已经被广泛认可,相关研究进程也在推进,笔者相信,性能更加优越的,在材料节省、造价低廉又高质的混凝土的应用前景会更加广泛。
参考文献
[1]濮春发.高性能混凝土的研究与发展现状[J].城市建设理论研究,2011.
[2]蒲心诚,王冲,刘芳,等.特超强高性能混凝土的研制与展望[J].混凝土与水泥制品,2008(2).
论文作者:许卫明
论文发表刊物:《低碳地产》2016年10月第20期
论文发表时间:2016/11/24
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