李航泽
青岛建设集团有限公司 山东省青岛市266000
摘要:近年来,随着城市化进程的推进及经济水平的提高,国内工程建筑正逐步向高层化、规模化发展,在这些大型建筑的建设过程中,必然要用到混凝土。事实上,混凝土作为当前建筑工程领域中使用量大、适用性广的一种基础材料,不仅在生产及使用中成为建筑业关注的焦点,而且其施工技术及本身性能质量也成为建筑科研的重要对象。因此,高性能混凝土在建筑工程中的应用对保证整个建筑的质量起着重要的作用。
关键词:建筑工程;高性能混凝土;施工技术
高性能混凝土能有效减小构件的截面尺寸,降低造价,节约材料成本,还能提高工程质量,延长建筑物的使用寿命,并能大幅降低经济开支,对环境维护有积极的影响。因此,高性能混凝土是未来建筑工程中不可缺少的优质材料。基于此,本文详细论述了建筑工程中高性能混凝土的施工技术。
一、高性能混凝土概述
混凝土是现代高层建筑主要且最重要的原材料之一,它由水泥、粗细骨料和水等一些特殊材料混合而成,是建筑施工中不可缺少的材料,混凝土主要是通过强度指标来决定其使用性能,提升混凝土性能主要是通过混凝土中各成分的配合比率调整来完成。混凝土等级在C60以上,混凝土就具有高强度性能,达到这样指标的混凝土有着极强的耐久性,耐久性在目前建筑中越来越被重视,是绿色建筑参评中最重要的指标之一。在现代高层建筑建设过程中,建筑的底层柱和梁都普遍用高强度、高性能的混凝土,在施工中应用也比较广泛,它和一般混凝土相比较,其成分的配筋率相同,但能使结构断面明显降低,使空间的建筑面积提高,而且其密实性较好,能抗渗,有极强的耐久性能。
二、高性能混凝土的特性
1、强度高。高性能混凝土的最基本特点就是高于普通混凝土的强度,它是来源于普通的混凝土,以普通的混凝土为基础,却优于其的一种新结构体系,是如今混凝土体系中最为完善也最为常用的一种。它不仅在强度上占有优势,价格也较为便宜,而其轴承的负荷能力也在原来的基础上增加了将近一倍。在耐久性的要求下,高性能的混凝土成了建筑行业所青睐的重点。
2、耐久性高。混凝土的耐久性是指混凝土抵抗外界环境作用并使其使用性能和外观完整性保持良好从而维持混凝土结构的安全,保证其正常使用寿命的能力。混凝土的耐久性直接影响工程的使用年限,高性能混凝土拥有很高的耐久性,能帮助工程抵抗各种化学侵蚀作用。据可靠研究称,使用高性能混凝土的工程实体,安全使用年限可达50~100年。
3、体积稳定性。高性能混凝土具有高体积稳定性这一重要特点,通常,在建筑施工过程中由于使用了高性能混凝土,基于其高体积混凝土的特性,促使建筑物内部结构变得更加稳定,并在后期也能最大程度的避免发生裂缝现象,减少建筑安全隐患,因此,只有具备高体积稳定性这一特点的混凝土才属于高性能。
4、成本投入低。从高性能混凝土与普通混凝土的施工价格来看,虽然高性能混凝土的投入较普通混凝土的单体投入较高,但综合后期维护、养护成本等多方面来看,高性能混凝土的成本投入相对于普通混凝土较低,更适用于现代建筑工程。
三、建筑工程中高性能混凝土施工技术
1、优化混凝土的配合设计。高性能混凝土与普通混凝土最大的区别在于,高性能混凝土内掺入了多种外加剂及活性矿物掺合料。在混凝土中加入这几种材料可使混凝土用水量减少,减少水化热的排放,减少混凝土的后期因水化热而开裂的裂缝量,并且可提高混凝土强度。
根据试验室配合比,在施工现场再对其进行试配以进行适当优化,使混凝土符合旱期及雨期施工要求。
2、适当掺入矿物细掺料。要使混凝土实现高性能,一个重要的手段就是在对高性能混凝土进行配制过程中掺加适当的矿物细掺料,以此对混凝土中相应碱性骨料在反应中产生的危害进行有效抑制。在混凝土材料中,一个主要的材料就是矿物细掺料,在其作用下能将常规的混凝土根本性能进行有效改变。在高性能混凝土配制中,通过掺入适量的活性矿物细掺料,能促使水泥水化生成,并实现进一步的转化,对硬化的混凝土相应孔结构进行有效改善,并实现混凝土密实性能的显著提高。
3、掺加高效外加剂。高性能混凝土使用的外加剂通常是萘系高效减水剂、聚羧酸高性能减水剂和脂肪族高效减水剂,使用这些减水剂能在减少水泥用量的同时,有效提高混凝土的强度和物理力学能力。在矿物掺和料及高效外加剂的使用过程中,会因复合使用从而极大的增强了高性能混凝土的种种优良性能。针对这种情况,应通过对矿物掺和料和高效外加剂的反复试验,提高高性能混凝土的混合质量。同时在外加剂的使用中,应适量使用,一旦使用过量,就会出现混凝土浇筑完毕后长时间不凝固,强度发展缓慢的现象,所以合理使用外加剂才能提高混凝土质量。
4、运输。混凝土的使用质量对建筑工程的施工效果与进度具有重要影响,因而如何确保混凝土的运输环境,提升混凝土的储存安全至关重要。由于高性能混凝土的流动性强,极易出现运输滑落现象,因而在进行高性能混凝土运输时,应尽量选用泵送或罐车,提高混凝土运输的合理性与有效性。在高性能混凝土运输中,若还沿用传统手推式的运输方式,不仅会增加工程浇筑工序的施工难度,还会降低建筑工程的施工效果,无法更好地开展后面的建设工作。同时,在混凝土运输中,运用泵送或罐车不仅能有效防止混凝土的外泄,提高运输质量,还为添加外加剂提供便利条件,从而提升混凝土的稳定性,进而提高建筑工程的施工质量。
5、振捣。混凝土的振捣是因混凝土自身流动性较高,使用震动版,能促进混凝土的流动和密实性,可选用强力振捣或低频振捣器对高性能混凝土进行拌合。在对框架柱混凝土浇筑和振捣时需注意框架柱的高度,若大于3m,那么振捣棒要插入下层混凝土而且深度不得少于50mm并进行均匀的振捣。同时,振捣时应避免碰触模板、钢筋,当混凝土的浮浆出现均匀平整并且没有大量气泡和显著沉降时,可稍微暂停振捣,但不能超过0.5min避免过振。需控制高强混凝土的浇筑时间,初凝不小于6h,终凝不大于10h,这样才能确保混凝土最终成型。
6、浇筑。通常在混凝土浇筑时,为了保证混凝土的高性能都会对浇筑所需机械设备进行严格检查,并且选择最符合施工要求的材料配比。当然,在进行混凝土浇筑时还应注意模板的各项细节,比如尺寸、刚度及强度等。另外,为了进一步保证混凝土的浇筑质量,还需技术操作人员注意钢筋的预埋数量及位置,并且时刻注意混凝土的浇筑情况。一方面是为了使混凝土的浇筑更加均匀,另一方面则是为了使混凝土能具备更好的抗压性,从而保持其高性能。
7、养护。高性能混凝土的养护在建筑工程施工中具有重要的作用,在任意养护时间内,若浇筑于混凝土表面的养护水温度比混凝土表面温度低,那么两者间的温度差应控制在15℃左右。在高性能混凝土养护期间,还要做好保温措施,避免混凝土受到高温照射而产生强烈变化,混凝土芯部和表面、表面与环境间的温度差应控制在20℃内。另外,对具有代表性的结构进行温度监控也是非常必要的,并及时检测表面温度、相对湿度及风速等参数,按实际情况进行调整,从而确保混凝土内外温度差与实际要求相符合,提高混凝土养护质量。
综上所述,高性能混凝土对降低构件的截面尺寸及工程造价,延长建筑产品的使用寿命,减少经济开支都起到关键的作用,因而在建筑过程中广泛使用高性能混凝土能提高工程建筑的质量,因此,研究建筑工程中高性能混凝土的施工技术具有重要的现实意义。
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