高强砼在建筑结构中的应用

高强砼在建筑结构中的应用

陆宏铭

身份证号码：45212319751215XXXX

摘要：高强砼是现代工程材料的发展方向，对其性能要求高，生产控制难度较大，从高强混凝土的含义、原材料品质和生产控制等几大方面总结了高强砼在建筑结构中的应用，阐述高强混凝土品质控制的技术措施。

关键词：高强砼；建筑结构；品质；控制

引言：

现代建筑工程结构正向高耸、大跨和重载方向发展，而混凝土所处的环境也越来越恶劣，对混凝土的品质要求越来越高，为了满足这种需要，高强砼的发展和应用越来越多。高强砼的优点是强度高、变形小、耐久性高，而工程施工又常常需要泵送和商业生产，要求混凝土的运输和浇筑不能影响工作性，其塌落度损失必须满足工程需要。因此，高强、商砼、泵送给混凝土的生产提出了更高的要求，如何保证混凝土的品质和优良工作性能是必须面对的技术问题。

一、高强混凝土工程特点

高强砼并没有明确的定义，从原材料、组成、结构等混凝土的几大基本方面都与普通混凝土没有根本的区别，但高强混凝土在原材料品质控制、配合比设计和生产、浇筑、养护等现场控制上都与普通混凝土有着很大的不同。因为高强混凝土要求混凝土具有较高的强度和耐久性，其结构上必须保证低孔隙率，所以，在工程上，高强混凝土一般是指采用水泥、砂、石、高效减水剂等外加剂和粉煤灰、超细矿渣、硅灰等矿物掺和料，以常规工艺配制的C50-C80级砼，但随着建筑工程的要求不断提高，也有人认为C60以上才属于高强混凝土。

高强混凝土工程往往结构体积庞大，配筋率高，因此要求混凝土强度设计为C50以上，其坍落度较大，一般应控制在160±20MM。配制符合此要求的高强砼，既有较大的坍落度又符合早强的特性，对混凝土的配合比设计、生产配制、浇筑养护都提出了很高的要求。

二、混凝土原材料质量控制

（一）水泥

高强砼对水泥的品质要求很高，其品种、细度和矿物组成对混凝土的品质和工作性均有较大的影响，经过大量试验，我们选用了亚泰P.O52.5水泥，其其标准稠度用水量低，能使砼在较低水灰比下具有良好的工作性，并要求其产品中C3A含量和硫酸盐含量较少，可以减少坍落度损失，水化热要低，C3A含量≤8%。

（二）骨料

1.粗骨料

粗骨料是砼的骨架，是砼强度的重要来源，因此，在许多经验公式中，砼强度仅与水泥强度、水灰比和骨料颗粒形状有关，而与骨料矿物成分等无关，但对于高强砼，由于水灰比的减小，砼中水泥强度显著提高，骨料性能将对砼强度产生很大影响。通过试验，我们总结了粗骨料对混凝土强度的影响如下：

第一，在水泥砂浆相同的条件下，骨料品种不同时，砼强度有很大差异，尤其是当水灰比较小时，砂浆强度较高时，砼的强度差别更大。

第二，骨料-砂浆界面的粘合抗拉强度均低于砂浆抗拉强度，这表明骨料-砂浆界面为砼内最薄弱部位，对于同一种骨料，界面粘结强度随砂浆抗拉强度的提高而提高，对于不同的骨料，在水泥砂浆相当的条件下，骨料-砂浆界面粘结强度有很大差别，这表明骨料-砂浆界面粘结强度取决于水泥和骨料两方面的性质，同时还证明界面粘结强度影响砼抗压强度，骨料-砂浆界面粘结强度越高，则砼强度超高。

第三，骨料弹性模量也影响砼强度，骨料弹性模量越大，骨料在砼内的骨架作用也越大，即受力时骨料所受应力比例越大，当然骨料-砂浆界面的拉剪力及剪应力也越大，因此骨料的弹性模量越大和过小都对提高砼强度不利，骨料的强度和弹性模量应与骨料-砂浆界面粘结强度相匹配，为了提高砼的强度，对粗骨料来说，应用时从提高界面粘结强度和提高骨料强度两方面着手。

2.细骨料

选用洁净的圆形颗粒、质地坚硬，级配良好的天然河砂，砂子的细度模数为2.7~3.1，含泥量不超过2%的中砂。

3.矿物掺合料

因水灰比较低的高强砼，其水泥石中有一部分水泥永远不能水化，只能起填充作用，而掺加矿掺料可以取代这部分水泥，减少水泥用量，提高水泥石的密实度，杜绝未水化的水泥带来的坍落度损失。通过矿掺料（我们选用的是Ⅰ级粉煤灰），利用其超细矿物活性材料来置换水泥，可以促进水泥水化，改善水泥石与粗骨料之间的界面结构，提高拌合物的工作性能，保证高砼的强度。

粉煤灰的品质控制：烧失量<5%，细度（45μm孔的通过量）≥66%，MgO<5%，SO3<5%。粉煤灰的掺量为水泥重25%。

4.外加剂

配制高强砼选用非汽型BS型复合泵送剂，其由具有分散作用的高效减水剂和延续凝结作用的缓凝剂复合而成，根据实践经验，其掺量占水泥用量的1.2%。

采用BS型复合泵送剂能解决商品砼在运输途中对坍落度的控制，保证高强砼的坍落度不受损失，并保证满足施工要求。

三、高强砼的生产控制

高强混凝土的生产与普通混凝土也没有根本的区别，但由于高强混凝土的性能指标大大高于普通混凝土，所以在生产中必须高度重视各环节的质量控制，除严格控制原材料质量外，还必须严格控制各生产工序的工艺参数、指标，严格执行生产配合比，在计量、拌和、运输、浇筑、养护等生产过程中严格控制生产参数和施工质量。

（一）拌和

1.泵送剂的掺加方法：高强砼搅拌时，必须注意BS型复合泵送剂投入时间，其不能与干水泥直接接触，否则将使砼质量严重下降，应在其他材料充分拌合后再加入BS型复合泵送剂。

2.用水量控制：搅拌时应准确控制用水量，并仔细制定砂石中的含水量。

3.工作性跟踪检测：新拌高强砼的工作性是一个综合性指标，如流动性、可泵性、填充性、均匀性等，其必须满足砼集中搅拌、运输、泵输送、不振捣自流平等工艺的要求。

我们在生产中通过试验跟踪，在搅拌、测定坍落度和成型时发现，砼不分层、不离析、不泌水、粘聚性，稳定性良好，能充分满足在流动性、超高度泵送和轻振捣的需要。

（二）运输

高强砼坍落度的经时损失较普通砼大，因此施工中应尽量缩短运输时间，以保证砼拌合物有较好的工作度，对运抵施工现场的砼拌合物的性能必须进行严格的测定。

砼拌合物中的空气含量，在长时间的搅拌和运输过程中有所增加，如果时间较长必须进行测试，对于水灰比大于0.35的60Mpa的砼，空气含量每增加1%，抗压强度的损失的5%，对于水灰比低的高强砼，损失更多，所以在运输中要尽力避免含气量的变化。

（三）振捣

由于钢筋比较密集，就必须要求砼的坍落度为200mm±20MM，采用高频振动器振捣，分附着式和插入式两种，砼应振捣充分，浇筑核心筒墙体砼，必须采用分层循环浇灌方法，并充分振捣密实。

（四）养护

高强砼由于水泥用量大，水化热高，加强养护是避免产生温度裂缝的重要措施。高强砼在浇筑后8h内，应覆盖并浇水养护，养护时间不少于14d。

四、结束语

随着工程建设的发展，要求混凝土具有更高强度、更大流动性、更高工作性和更具耐久性，同时还要兼顾经济性，这就要求我们不断研究探索，开发更新材料、新工艺和新技术，以满足现代工程对混凝土材料的需求。水泥混凝土的工作性关系到混凝土的强度和耐久性，也关系到混凝土结构的质量和使用寿命，而配制混凝土的原材料质量和性能对混凝土的工作性具有很大的影响，通过以上分析，我们可以在施工中注意原材料的选择，保证水泥混凝土的工作性满足工程建设的需要。

参考文献：

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[2]林安银，郑江龙.高强混凝土在建筑施工中的应用[J].中国新技术新产品.2015（04）.

[3]沈仁兴.浅析建筑工程施工中高强混凝土的应用[J].中国房地产业.2016（03）.