【高层建筑中高强混凝土的施工问题及对策】高层建筑混凝土结构技术规范

【高层建筑中高强混凝土的施工问题及对策】高层建筑混凝土结构技术规范 ：TU974 ：A 改革开放以来，在高层建筑日益增多的发展趋势下，就如何满足工程建设的需要，总结出一套适应我国国情，简便准确高效的高层建筑施工技术理论体系，便成为在施工技术中需要解决的现实课题。在此，笔者就高层建筑施工中混凝土施工存在的一些问题及其预防措施进行初步探讨。 高层建筑中混凝土主要运用的是高强混凝土。所谓高强混凝土，在我国定义为其强度等于或大于C60的混凝土，而且选用优质骨料、优质水泥、较低水灰比，在一定密实作用下所制的混凝土。高强混凝土可以有效地减轻结构自重，大幅度提高混凝土的耐久性。在大跨度结构物中，采用高温混凝土可以大大减少材料用量及建筑成本，生产、运输和施工能耗将大量降低，可以获得显著的技术经济效益。 影响混凝土抗压强度的主要因素是水泥强度和水灰比，要控制好混凝土质量，最重要的是控制好水泥和混凝土的水灰比这两个主要环节。在配合比设计中可参考一下原则： （1） 水灰比宜小于0.35，对于80-100MPa混凝土宜小于0.30，对于100MPa以上混凝土宜小于0.26，更高强度时取0.22左右。 （2） 高强混凝土必须采用质量稳定、强度等级不低于42.5MPa的硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥。水泥用量400-500kg/m?,对于80MPa以上混凝土可达500kg/m?。应通过外加矿物搀和料来控制和降低水泥用量。 （3） 选择高温度和低吸水率的碎石，最大粒径不超过25mm，并尽量排除针片状石子。 （4） 砂率可降低到0.3，甚至更低。但泵送高强混凝土不宜取低砂率。 （5） 为改善工作性，必须掺加高效减水剂或缓凝高效减水剂。 （6） 应掺加活性较好的矿物掺和料，且宜使用矿物搀和料。 高强混凝土的可泵性取决于两个条件：一是要求拌和物能提供足够的水分，以便在泵管内壁上形成一层连续的润滑层，使泵送的摩擦阻力减少；二是要求搀和物更有一定的稠度，使其在泵送压力下不发生分离而造成堵泵。对高强混凝土来说，由于其水泥用量较大而容易满足后一个条件，而前一个条件要求高温混凝土有足够的浆体，并在一定的时间内保持较大的坍落度（流动度），这对高强混凝土来说难度较大。 这就要求达到泵送浇注混凝土的要求，（一）首先应满足浇注强度的需要，保证期间歇不致产生裂缝，且保证混凝土输送泵能连续工作，必要时可降低泵送速度以维持泵送的连续性。如停泵15min，应每隔4-5min开泵一次，正转和反转两个冲程同时开动料斗搅拌器，防止斗中混凝土离析。如停泵超过45min，应将管中混凝土清除，清洗泵机。（二）输送管线宜直、转弯宜缓，接头应严密。如管道向下倾斜，出泵口处应有长度不小于15m的水平管，泵口吸空，防止吸入空气形成阻塞。（三）严格控制搅拌站供应的高强混凝土，随时掌握坍落度变化，对不符合泵送要求的高强混凝土不允许如泵。（四）输送结束后，用压缩空气将海绵球吹进泵管内，以清除泵管内高强混凝土，然后再用气和水进行清洗。 高强混凝土具有较好的耐久性。但是任何混凝土构件都是带裂缝工作的。裂缝的存在和扩展，使相应部位构件的承载力受到一定程度的削弱，混凝土裂缝直接影响混凝土结构物的结构强度和整体稳定性。轻则会影响建筑物的外观、正常使用和耐久性，严重的贯穿裂缝则可能导致混凝土结构的完全破坏。 裂缝的成因大概有以下几种：（1）由外荷载（如动、静荷载）的直接应力，即按常规计算的主要应力引起的裂缝。（2）由于温度收缩、干燥收缩、塑性收缩等因素的影响，使混凝土变形产生的裂缝。这种裂缝起因是结构要求变形。当变形得不到满足时引起应力，而且应力与混凝土结构刚度大小有关。只有当应力超过一定数值时才引起裂缝，裂缝出现后变形得到满足或部分满足，应力发生松弛。（3）高强混凝土在硬化的过程中会发生大量的水化热，导致混凝土温度上升。如果热量不能很快散失，混凝土温度上升，混凝土块体内部和外部的温差过大，产生温度应力，造成内部受压外部受拉。混凝土在硬化早期只有很低的抗压强度，如果内外温差所引起的拉应力超过混凝土的抗压强度，混凝土就要产生裂缝。水泥的水化反应也将引起混凝土的体积缩小。 因此就裂缝的控制应采取以下施工措施。 （1）加强混凝土的振捣，提高密实度。振捣速度适宜，不过振、不漏振，以混凝土振捣面无气泡冒出为宜。振捣混凝土时振动棒移动间距400mm左右，时间以515s/次为宜，采用两次振捣技术。在混凝土浇筑1-2h后，可对混凝土二次复振，可提高混凝土强度5%-20%。（2）养护条件对混凝土的收缩影响很大，做好养护对裂缝的防治有很大作用。养护14d的收缩比养护3d的收缩降低约20%。混凝土成型后应有很好的温度、湿度环境，防止大风袭击和阳光曝晒造成表面水分急剧蒸发，形成上下部硬化不均和差异收缩。具体可采用人工喷雾、浇水养护加大空气湿度，及时围护挡风等措施。 总之，高强混凝土质量管理与施工，与普通混凝土存在的一些差异，应引起足够的重视。对于高强混凝土