高层建筑中高强混凝土施工技术探讨

【关键词】高强混凝土；施工技术；配合比设计；混凝土浇筑 

　　1、工程概况 

　　某超高层办公楼部分混凝土柱和钢管柱柱内混凝土强度等级最高达到C60。按《高强度混凝土结构技术规程》（CECS104：99）标准，属于高强度混凝土。本标段混凝土采用预拌混凝土，因此，其质量控制首要的是选择合格的混凝土供应商，以确保混凝土进场的质量，另外，在混凝土的浇筑、振捣、养护等现场施工工艺也是高强混凝土强度达到设计要求的重要环节。 

　　2、高强混凝土材料选取及其配合比设计 

　　高强混凝土配制首要关键是材料的选取，其决定着高强混凝土的强度以及耐久性等多项指标。选用优质骨料粗骨料的矿物成分和粒径对混凝土强度有较大影响，其影响仅次于水灰比。细骨料性质相对于粗骨料而言影响较小，但是细骨料细度与级配对高强混凝土至关重要。因此，建议配制高强混凝土时，骨料选用优等品骨料，并已粗骨料的最大粒径一般不宜大于25mm，配制C80以上强度等级的混凝土最大粒径不宜超过20mm，而且应当尽量选用碎石，同时要求对于粗骨料选用适宜选取二级级配。细骨料宜采用质地坚硬、级配良好的河砂或人工砂，其细度模数不宜小于2.6，含泥量不应大于1.5%。高强混凝土的配制强度大于设计要求的强度，以有效地满足强度保证率的要求。高强度混凝土的配制强度不低于强度等级值的1.15 倍；配制高强混凝土所用的水胶比（水与胶结料的重量比）宜采用0.25～0.42。同时要求配制高强混凝土所用的水泥量不宜大于450kg/m3，水泥的强度等级要大于42.5MPa，质量要稳定，细度应比普通水泥细，以有效地确保水泥正常水化，水泥强度正常发挥。水泥用量大、但不宜过大。结合工程实践经验，对于配制C50-C60的高强混凝土，水泥用量取400-500kg/m3；配制C60以上的高强混凝土，水泥用量不宜超过550kg/m3，水泥与掺合料的胶结材料总量不宜大于550kg/m3。 

　　通过在高强混凝土中掺入高活性超细矿物质掺和料，在水灰比较低的混凝土中，有一部分水泥是永远不能水化的、只能起填充作用，同时还会妨碍水泥的进—步水化。通过采用高活性超细矿物质掺和料代替这部分水泥，可以有效地促进水泥水化，减少水泥孔隙率，改善水泥石孔径分布，改善骨科与水泥石界面结构，从而提高混凝土强度和耐久性。日前常用的超细矿物质掺和料有硅粉和磨细沸石粉，国外有些工程则使用磨细稻壳灰的。同时对于高强混凝土中所掺入的粉煤灰用量是有严格规定，从试验结果表明，对于高强混凝土配制中所选用的粉煤灰掺量不宜大于胶结材料总量的30%，磨细矿渣不宜大于50%，使用复合掺合料，其掺量不宜大于胶结材料总量的50%。混凝土的砂率为33～44%；高效减水剂掺量宜为胶结材料总量的0.4～1.5%。 

　　高强混凝土施工前应先进行试配。利用计算机进行高强混凝土的配合比设计。混凝土原材料均按重量计量，计量的允许偏差为：水泥和掺合料±1%，粗、细骨料±2%，水和化学外加剂±1%。配制高强混凝土必须准确控制用水量。砂、石中的含水量并及时测定，并按测定值调整用水量和砂、石用量。结合工程试验结果表明，要获得高强混凝土的一个重要条件是低用水量和低水胶比，因而拌制时需准确控制用水量。各类原材料（特别是砂子和溶液型高效减水剂）中的含水量必须扣除。严禁在拌合物出机后加水，混凝土自由倾落的高度不大于3m。 

　　3、高强混凝土浇筑 

　　高强混凝土从称料到搅拌、运输、挠筑、养护等，都要严格按着施上程序进行操作，加强原材料质量检验和施工过程控制。使用高强混凝土，尽量以商品混凝土的形式供应，在现场采用泵送的方法进行施工，这样便于保证高强混凝土的施工质量。 

　　浇筑高强混凝土采用振捣器捣实，一般情况下采用高频振捣器，垂直点振，不得平拉。对于不同强度等级混凝土现浇构件相连接时，两种混凝土的接缝设置在低强度等级的构件中，并离开高强度等级构件一段距离。 

　　当接缝两侧的混凝土强度等级不同且同时浇筑时，沿预定的接缝位置设置快易收口网。由于部分柱的混凝土强度比梁、板的混凝土强度高出数级，故梁柱接头处对于不同强度等级混凝土浇捣的处理方法可采取如下措施：将柱混凝土一次性浇捣至梁底50mm 部位，浇捣梁板混凝土时，首先浇捣墙柱部位混凝土，并将混凝土浇捣范围扩大至柱四周各加宽1m 的部位，在这一部位，采用快易收口网堵头，保证在柱混凝土初凝前开始梁板混凝土浇捣。为了绝对保证施工过程中级配正确，浇捣扩大头范围时利用塔吊吊斗进行混凝土的输送，而梁板则利用混凝土输送泵进行输送。 

　　4、高强混凝土养护 

　　高强混凝土早期强度增长较快，但28d龄期后强度增长速率通常低于普通混凝土。高强混凝土弹性模量略高，破坏时呈突然脆性破坏，而且伴随有较大的破坏声响。高强混凝土拉压强度比低于普通混凝土，而且强度越高，拉压比越小，脆性越大、这是高强混凝土的致命缺点。高强混凝土的耐久性比普通混凝土好。由于高强混凝土用水量少，水泥用量高，所以要加强养护，保证水泥水化的温度、湿度和龄期，保持潮湿养护对高强土的强度发展、体积稳定性以及避免过多的原生裂缝、获得完好的微观结构具有重要影响。 

　　高强混凝土终凝后，应立即在砼构件的表面外露部位覆盖塑料薄膜、湿麻袋和进行淋水养护，每天淋水不少于2 次，以保持混凝土表面湿润。养护日期不少于14d。为保证混凝土质量，防止混凝土开裂，高强混凝土的入模测试根据环境状况和构件所受的内、外约束程度加以限制。 

　　另外，高温天气下进行高强混凝土施工，应预拌混凝土运输和输送要考虑混凝土坍落度的损失。混凝土浇筑后，就及时浇水覆盖养护，对施工缝等应蓄水养护，减少混凝土因失水产生裂纹。混凝土泵的水平输送管应包扎或覆盖两层麻袋，并设专人浇水保温，减低混凝土的入模温度，并防止混凝土在输送过程因失水而堵管。设专人对模板淋水降温，力争改善工人操作的环境条件。必要时应做好遮阳措施，减少阳光对混凝土的直射。要注意混凝土的入模温度，温度高时，搅拌前对材料要适当进行降温，用水冲洗碎石，混凝土供应商必要时需加冰水搅拌，降低混凝土的温度。做好混凝土及外墙抹灰的养护工作，防止温度裂缝。 

　　5、结语 

　　高强混凝土以其众多优势而被广泛应用到高层建筑中，通过结合某高层建筑中的施工为例，探讨了高强混凝土的施工技术，提出其材料选取的关键、配合比设计，以及其施工中的浇筑及其养护技术，为同类工程提供参考。 

　　参考文献： 

　　[1]孙夷非. 高强混凝土施工中的问题与对策[J]. 路基工程. 2012，（12）：118～119. 

　　[2]蒋忠新，刘让平，王深山. 高强混凝土在高层建筑中的施工技术[J]. 广东科技. 2011，（07）：31～33. 

　　[3]陈红文. 高层建筑高强混凝土施工质量探讨[J]. 山西建筑. 2009，（10）：11～15.