高强混凝土在建筑工程中的运用和研究.docx

高强混凝土在建筑工程中的运用和研究 摘 要：混凝土是土木工程中最基本的建筑材料,随着现代技术的不断发展,高层建筑结构以及其他各种特 种结构的不断涌现,对结构材料性能发面也日益提出了更高的要求。本文对高强混凝土的特点做了介绍，论述了高强混凝土的研究现状，以提高人们对高强混凝土的认识，推广高强混凝土的应用。 关键词：混凝土；研究；高层建筑 Abstract: Civil engineering concrete is the most basic building materials, with modern technology unceasing development, high-rise buildings and various other special structures are constantly emerging, the material property of the structure, has put forward higher requiremength concrete, discusses the present research of the high strength concrete, in order to raise awareness of the high strength concrete knowledge, promote the application of high-strength concr 中图分类号：TU528.31 文献标识码：A文章编号： 在大跨度的结构物及高层建筑中，桥梁工程、海洋工程、混凝土制品中，采用高强混凝土可以获得显著的技术经济效果。例如，以抗压强度为 60-80MPa的混凝土取代强度为 30-40MPa混凝土生产构件，可以大大减少混凝土及钢筋用量。承载能力为850KN的18m跨的格构式桁架，如用35MPa的混凝土制作，需要大约311t的混凝土，而用C60的混凝土制作只需180t左右，节约混凝土40%。再如高层框架的钢筋混凝土柱，底层配筋率达6%，如以C60混凝土代替C30的混凝土，可以使用钢量大幅减少等等。实践证明，发展高强混凝土与超高强混凝土具有重大的经济技术和现实意义。下面，本人结合工作实践，就高强混凝土的使用谈些体会和看法。 1 高强混凝土特点 1.1 满足了高层建筑及特殊结构的受力和使用要求，在高层建筑中可显著减少结构截面尺寸，增大工程的使用面积与有效空间；加快施工进度，保证工程质量以及节约用水、钢材，人工成本。 1.2 富配合比、低水灰比是配制高强混凝土必不可少的组成部分。 1.3 由于高强混凝土坍落度经时损失大，要求在施工中从搅拌运输到浇筑各环节要紧扣，在较短时间内完成。 1.4 高强混凝土拌合物特点是粘聚性很大，需控制好施工。 2 高强度混凝土的配合比 高强混凝土的配合比必须满足混凝土的强度、耐久性要求以及施工工艺要求的和易性、可泵性、凝结时间、控制坍落度损失等。通过试配确定，并应通过现坍试验合格后，才能正式使用。 2.1 试配强度 高强混凝土配制强度，根据GB/T50107-2010混凝土强度检验评定标准的规定，并考虑现场实施条件的差异和变化确定配合比。除满足下式外，试配强度还需不小于设计强度等级的1.15倍。 其中：fcu.o -混凝土试配强度 fcu.k -混凝土设计强度等级 1.645-为保证率95%系数 -混凝土强度标准差 2.2 高强混凝土的水胶比一般控制在0.28-0.32范围内，不大于0.32，并随强度等级提高而降低，拌料的和易性宜通过外加高性能减水剂和外加混合料进行调整，在满足和易性的前提下减少用水量。 2.3 水泥用量宜用 450-500kg/m3，可通过提高水泥强度等级或者掺加矿物掺合料来控制和降低水泥量，尤其是外加硅粉可以较大幅度地减少水泥用量。 2.4砂率一般控制在26-32%，泵送时砂率应在32-36%范围内。 2.5 掺入矿粉混凝土配合比计算宜采用绝对体积法或假定容重法，先计算出不掺矿粉的基准混凝土配合比，再用矿粉置换基准混凝土配合比中水泥用量的10%左右代替水泥。 2.6 入模坍落度范围根据运输时间混凝土浇筑技术措施确定。其大小宜通过高性能减水剂掺量来调整，坍落度的损失，可通过二次掺加流化剂或高性能减水剂控制坍落度损失。 2.7 混凝土配合比设计的步骤。 2.7.1 选择混凝土混合料的适宜成分（水泥、集料、水和外加剂）； 2.7.2 求出它们的相应数量（合理比例），使之尽可能经济的配制出工作性、耐久性好、强度高的混凝土。设计的基本参数： a混凝土强度要求 - 强度等级。 b 所设计的混凝土稠度要求 - 溻落度或维勃稠度值； 2.7.3 所使用水泥品种、强度等级及质量水平，水泥强度等级必须有 1.13 富余系数； 2.7.4 粗细集料的品种，最大颗粒直径尺寸、细度模数及级配要求； 2.7.5 选用与水泥相容性好的高性能外加剂及确定其最佳掺量。 2.8混凝土配合比设计的基本原则 工作性：必须易于浇筑和用现有设备能完全捣实，易修饰性必须得到满足，离析和泌水降至最小。即和易性良好，易于修饰成型。 强度及耐久性：规范要求的最小抗压强度，包括允许的水胶比和最小水泥用量的限制，也就是满足设计的最小强度有1.15倍系数。良好耐久性是基本条件。 经济性：简单说低费用。高性能通过选用优质材料，实现低用量是降低成本的前提，适宜的各组分用量充分发挥和利用各原材料优点，使用均处在最佳状态，以保证配制的混凝土为高质量。 3高强混凝土的质量控制 高强混凝土的配置、施工操作时的人为因素和施工的影响对它的质量有十分敏感作用。因此，对高强混凝土必须有严格的质量控制和保证制度，这也是区别于普通混凝土的一个重要特点。为使高强混凝土成功地在工程中应用，需要形成设计、配制生产和施工到质量检查一整套技术作指导，以质量控制为核心。 高强混凝土的质量控制包括混凝土生产运输施工以至质量检验的全过程，主要从高强混凝土的搅拌、浇灌、 养护、实验与抗压强度实验结果来评价。 3.1 高强混凝土的搅拌 通常情况下，混凝土搅拌站对混凝土质量采取抽样检验的方法。但当混凝土设计强度达70MPa时，要考虑采取全时制检验。 3.1.1 在搅拌站应保证所有设备与装置从计量仪表、沙子含水率测定、直到混凝土搅拌、运输都符合技术要求，原材料与工艺规程需与所指定的计划方案保持一致。 3.1.2 由于高强混凝土的水胶比较普通强度混凝土低得多，水量的控制要求十分严格。 3.1.3 高强混凝土中掺有外加剂与矿物外加剂以提高强度或强度增长率。不同类的外加剂与水泥配合使用，往往出现不同的强度增长曲线。因此，对已经认可的混凝土配合比设计，必须注意外加剂类型与水泥的适应性，要考虑对高强混凝土耐久性的影响。 3.1.4 高强混凝土的搅拌时间应按规定控制，搅拌时间过短搅拌不够均匀，过长会增大坍落度损失，并降低工作度。 3.1.5 高强混凝土在搅拌拌出料而进入混凝土搅拌运输车前，必须清除搅拌运输车内由于清洗而遗留下来的水分。 3.2 高强混凝土的浇灌 虽然高强混凝土的坍落度有时高达 200mm，但仍需要在浇灌后尽快进行充分的振动密实。并需配备必要的备用振动器，以保证施工的顺利进行。 3.3 高强混凝土的养护 由于高强混凝土的水胶比低，且有高效的密实度和低透水性的特性，因此，养护对高强混凝土能得到充分水化是至关重要的。 高强混凝土通常不会出现较多的泌水现象，浇灌后如果不采取措施防止混凝土表面温度过快降低，则可能使暴露在大气中的混凝土表面上产生塑性收缩裂缝。因此高强混凝土在表面抹光后应立即保护。养护的方法以采用水养护最为适合。至于工程的垂直部位选用水温养护有困难时，则可用其它养护方法。如：用喷雾养护、缓蒸发剂养护、覆聚乙烯薄膜养护、特制养护剂养护。 总之，在结构工程中应用高强度混凝土时一定要按照高强混凝土技术规程来进行设计、配制生产、