市政建筑工程高强混凝土施工技术的应用 郭丽梅

发表时间:2019/12/18   来源:《基层建设》2019年第26期   作者:郭丽梅
[导读] 摘要:随着城市化水平不断提高,市政基础设施建设规模不断扩大,政府管理职能加强及工程设计理念的创新变革,对于混凝土性能的要求不断提高。
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        摘要:随着城市化水平不断提高,市政基础设施建设规模不断扩大,政府管理职能加强及工程设计理念的创新变革,对于混凝土性能的要求不断提高。高强混凝土因强度高、流动性高、耐久性好的特点在工程当中有着十分广泛的应用。本文介绍了国内高强混凝土的研究现状的基础上,就高强混凝土在市政建筑工程中的应用展开探讨。
        关键词:市政建筑;高强混凝土;技术应用
        目前我国建筑业每年竣工各类房屋的总建筑面积居世界前列,尤其是高层建筑和超高层建筑如雨后春笋般的出现在大城市中。钢筋混凝土将是我国今后相当长的时期内的一种重要的工程结构材料,其中高性能混凝土的研究和发展在钢筋混凝土的发展过程中将起着举足轻重的作用。与普通混凝土相比,高强混凝土具有明显的技术优势:不仅可以减小混凝土结构尺寸,减轻结构自重和地基荷载,节约用地,减少材料用量,节省资源,降低施工能耗,而且能够提高混凝土结构的耐久性能,延长建筑物的使用寿命,减少结构维护和修补费用。高强混凝土能够消耗大量工业废渣,节省水泥,符合节能、减排、环保和可持续发展的战略要求。高强混凝土是现代混凝土技术水平的代表和未来的发展方向之一。
        一、高强混凝土研究现状
        提高混凝土的强度是发展高层建筑、高耸结构、大跨度结构的重要措施。使用高强混凝土能够减轻结构自重,增加使用面积和降低工程造价,并能获得较大的经济效益。随着高层建筑和预拌混凝土技术的发展,高强混凝土的工程应用日益增多。一般地说,如将混凝土强度从C30提高到C60,结构体积及相应自重可减少1/3,从C40提高到C80,构件的承载能力可提高1倍,自身重量减轻1/4。同时高强混凝土还具有材质致密坚硬,具有比普通混凝土更高的耐久性,能满足环境条件恶劣的特殊工程要求等优点。
        尽管高强混凝土代表着混凝土材料技术的最新发展,但是高强混凝土也有不足的一面。首先,高强混凝土对于原材料的质量和施工工艺要求严格,必须用高强水泥、高质量掺和料、外加剂和骨料,拌和、运输、浇捣、养护工艺须严格控制,原材料质量波动、工艺过程管理和实施不善对质量的影响远比对普通混凝土的影响严重。其次,在材料力学特性上,高强混凝土本身的延性低于普通混凝土,其抗拉、抗剪强度虽与抗压强度一起增高,但与抗压强度的比值却随之下降。因此提高高强混凝土的延性就成为当代土木工程的一个重要课题。
        二、工程概述
        某市政建筑工程,集娱乐、休闲、健身、商业等一体,具有很强的综合性。总建筑面积为2.6㎡万,投资3.6亿元,要求抗震防裂度7°,对防火等级、抗渗漏等级的要求也比较高,混凝土强度为C60设计使用年限为70年。为满足工程需求,在施工中采用了高强度混凝土施工技术,取得了良好成绩,值得其他施工单位大力参考和借鉴。
        三、高强度混凝土的特性
        高强度混凝土属于一种全新的施工材料,在建筑强度、抗变形能力、裂缝发生率低、密度高等方面有很强优势。在大跨度、大体积市政建筑工程中的应用非常广泛。大量工程应用实例表明,抗压强度高是高强度混凝土的主要特性之一,其抗压强度是普通混凝土强度的5~10倍。抗震能力也比较强,在低于6级地震时,可保持良好的稳定性。此外,高强度混凝土裂缝的发生率也比较低,不足普通混凝土的三分之一,密度也比较大,在防腐、抗渗漏等方面有独特的作用。随着我国社会经济的不断发展,对市政建筑工程施工质量和结构的稳定性提出了更高的要求,高强度混凝土各方面的性能和作用,都能满足市政建筑工程的实际需求,值得大范围推广应用。
        四、市政建筑工程高强混凝土施工技术的应用
        (一)高强度混凝土配制
        在高强度混凝土配制过程中,要综合考虑可泵性、凝结时间、坍落度、配合比等,确认各项指标都达到设计要求后才能进行施工。


        (1)强度试验
        高强度混凝土的配制强度要按照《高强度混凝土结构施工规程建议》进行试验,结合市政建筑工程的特性和施工环境,通过3~5次试验,确定最佳的配合比和强度,试验强度要大于市政建筑工程所需混凝土强度的1.5倍。
        (2)控制水灰比
        为满足该市政建筑工程对高强度混凝土的需求,在具体配制过程中,水灰比要控制在0.24~0.28之间,和混凝土强度成反比,混凝土的强度越高。但混凝土的强度超过C60时,水灰比要控制在0.26以下,并通过添加高效减水剂的方法提升高强度混凝土的和易性,在满足和易性的条件下,尽量用水量。在本工程施工中,为提升高强度混凝土的工作性能,在配制过程中加入了NF高效减水剂,添加量控制在水泥用量的1.5%~2.0%之间。
        (3)合理控制水泥用量
        在本工程施工中,混凝土强度为C60,因此,水泥用量要控制在450~500kg/m³之间,可通过添加外加剂的方法合理降低水泥用量,通过添加硅粉的方法,可大幅度减少水泥用量,在本次施工中应用了标号为525#以上的优质水泥。
        (4)严格控制砂率和坍落度
        C60强度的混凝土,砂率要控制在26%~30%之间,如果选择泵送法,则砂率
        要控制在32%~36%之间。混凝土入模的坍落度,可通过添加高效减水剂的方法进行合理调整。
        (二)高强度混凝土拌合
        通过3~5次试验确定高强度混凝土的配合比和投料顺序,原材料按照实际重量进行计算,在称量前先对磅秤校验,确认磅秤精度,水泥偏差控制在±2%之间,粗细骨料偏差控制在±3%之间,水、添加剂、掺合量、高效减水剂的偏差量控制在±1%之间。在高强度混凝土拌合过程中,要严格控制用水量,并对砂石中含水量进行测量。在拌合时严禁随意加水,采用滞水工艺最后一次加入减水剂,确保拌合的均匀性,每次拌合时间控制在3~5min左右。
        (三)高强度混凝土的运输和浇筑
        高强度混凝土坍落度的损失比较快,因此,要尽量缩短入模时间,如果条件允许,可以把拌合站设置在施工现场附件,缩短混凝土运输时间。如果拌合站设置在场外,则要选择平坦、快速的运输道路,避免在运输过程中,发生混凝土离析和泌水现象。在具体使用中,要做到严格指挥,并制定严密的施工组织,保证混凝土拌合、运输、浇筑、振捣工序无缝对接,每个环节都要严格控制,尽量在1小时内完成全部操作。提升高强度混凝土的密实性是保证强度的重中之重,因此,在混凝土浇筑过程中要遵循边浇筑,边振捣的原则,选择高频振捣器进行均匀振动,避免发生漏振和欠振现象,如果采用了分层浇筑法,则振捣器要插入下一层混凝土10cm左右进行振捣,促使上下两层混凝土能形成一个整体。在高强度混凝土浇筑卸料时,自由下落的高度要控制在2m以下,在不同强度混凝土交接处施工,要按照强度由高到底的次序依次浇筑。
        (四)高强度混凝土养护
        养护是高强度混凝土施工的最后一步,也是提升混凝土质量,避免形成裂缝的重中之重。当高强度混凝土浇筑振捣完成后,立即用草席或者土工布覆盖,并进行洒水养护。根据外界温度、湿度、风力等合理调整洒水量和洒水次数,确保高强度混凝土表面的湿润性,为混凝土固化营造良好的环境。养护时间不能低于15天,当混凝土强度达到设计强度90%以上时,才能停止养护。
        总之,在我国是社会经济持续稳定发展的背景下,市政建筑工程越来越多,高强度混凝土施工技术的应用愈发广泛。高强混凝土在抗压强度、密度、抗变形等方面尤其独特的优势。
        参考文献:
        [1]孙江涛,吴定略,曹亮宏,沈卫国,卢自立,吉晓莉.混合砂高强高性能混凝土性能研究[J].混凝土,2019(09)
        [2]王丰收,黎广前,王先进,周书强,寇青,钟子琦.特种水泥在预应力高强混凝土管桩的试用[J].四川建材,2019,45(07)
        [3]韩晓斌.预应力高强混凝土管桩在施工过程中的质量控制分析[J].住宅与房地产,2019(18)
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