高强高性能混凝土施工技术

高强高性能混凝土施工技术

许贵虹,吕伟泽,江鹏

中国建筑第八工程局有限公司华中建设有限公司 安徽省阜阳市，236000

摘要：本论文主要叙述了高强高性能混凝土的施工技术，包括材料选取、配合比设计、生产工艺、现场施工等方面。通过高强高性能混凝土施工技术研究，本文得出了一些有益的结论，如合理的材料配合比可以提高混凝土的强度和耐久性，正确的施工工艺可以减少裂缝和缺陷的产生等。这些结论可以为高强高性能混凝土的施工提供参考和指导。

关键词：高强混凝土；施工技术；配合比设计；生产工艺；现场施工

1高强混凝土的配制

1.1试配指标要求

1）配制强度：满足R配＞R+1.645δ；

2）初凝时间6-8小时，终凝时间8-10小时；

3）坍落度损失：经时损失率不大于10%，120min后扩展度不小于450mm；

4）水化热：推迟水化热峰值出现的时间，并使峰值降低15%-20%，最高时温度不超过55℃。

5）混凝土采用泵送，因此要具有较好的流动性和良好的可泵性、保塑性，不产生离析泌水；

6）收缩：各个龄期的收缩不高于普通C30混凝土。

1.2 配合比设计

为满足以上技术指标，通过以下几种途径对高性能混凝土进行配合比设计及配制。

1）在保证混凝土强度的情况下，水泥用量取低限值,且不应大于550kg/m3，水泥掺和料的总量不应大于600kg/m3，有效减少水化热，减少收缩；

2）粉煤灰掺量不宜大于胶结材料总量的30%；

3）采用高效减水剂，改善混凝土的和易性，并在保持通常坍落度情况下，降低水用量，提高混凝土的强度。高效减水剂一般掺量宜为胶结材料总量的0.4%—1.5%。

在试配过程中，对于高性能混凝土粘度问题，采用以倒坍落度筒测定流空时间和扩展度为主，坍落度为参考的可泵性评定方法，一般扩展度≥450mm，流空时间12-30s。

1.3原材料选择

1）水泥

在低水胶比的高性能混凝土中，水泥的含碱量过高，会使水泥凝结时间缩短，流动性降低，从而影响混凝土性能。为预防碱-骨料反应，应尽量降低单方水泥用量。根据以往我单位多次使用C60高强混凝土的成功经验，以及搅拌站的施工经验，本工程选用质量稳定、富余强度高的P.O42.5R水泥；水泥出厂期不超过3个月。质量指标符合《硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥》(GB175-99)标准的要求。水泥用量不宜超过550kg/m3。

2）粗细集料

对高性能混凝土来说，粗骨料的性能对混凝土的抗压强度及弹性模量能起到制约作用。本工程选用粗骨料最大粒径小于25㎜，针片状颗粒含量小于5.0%，含泥量小于0.5%，泥块含量小于0.2%，质地坚硬、级配良好的碎石；

细骨料选用质地坚硬、级配良好的河沙。细度模数大于2.6，含泥量小于2.5%，泥块含量小于0.5%；其他质量指标符合现行行业标准的有关规定。

3）掺和料和高效复合减水剂

粉煤灰中含有大量的硅、铝氧化物，它与水泥的水化产物进行水化反应，改善混凝土的孔结构，使孔分布更加合理。加入粉煤灰还可改善混凝土的流动性，减少拌合水用量。由于粉煤灰颗粒越细，参与二次水化热的界面越大，故采用优质Ⅰ级粉煤灰，使用前按国家标准GB/T1596—2017规定，进行细度、烧失量和含水率检验，合格后使用。

4）拌合水选用符合《混凝土拌合用水》各项指标的水；

5）坍落度要求：为便于施工并保证混凝土施工质量，要求运输到现场的混凝坍落度为：柱子 160～200mm，墙 180～220mm。搅拌站应根据浇筑时间对混凝土坍落度作出适当调整。

2  混凝土的生产

1、采用强制双卧轴搅拌系统拌制高强混凝土；

2、原材料的计量采用自动计量装置，计量偏差允许值低于正常值，控制如下表：

3、配制高强混凝土必须准确控制用水量。砂、石中的含水量应及时测定，并按测定值调整用水量和砂、石用量。

4、延长搅拌时间，每盘混凝土搅拌时间（包括投料时间）不小于120S；

3 混凝土施工

3.1混凝土运输

1）高强混凝土有其特殊的性能，在运输及卸料过程中，不允许出现混凝土运输车罐体停止不转的现象，否则易导致混凝土分层，不利于泵送。

2）高强混凝土流动性强、粘聚性好，要保证连续泵送，必要时降低泵送速度以维持连续性；

3）泵送管路的水平管段长度应大于15米，输送管路应充分固定，且不应与模板或钢筋直接接触；

4）施工前，做好充分的人员及物质准备，以保证连续不间断地浇筑混凝土；

3.2 混凝土浇筑

考虑到本工程C60混凝土结构为竖向结构，采用塔吊及输送泵进行浇筑。施工中应注意以下几点：

1）建立混凝土浇筑组织机构

由生产经理担任总指挥，浇注混凝土操作面上由混凝土责任工程师专门负责指挥协调，处理浇筑过程中出现的一般问题，地面上安排专人负责地面指挥车辆进出场，协调搅拌站及时供应混凝土。

2）混凝土验收

混凝土运至现场后，由质检员及混凝土责任工程师首先要进行验收，试验员检测坍落度。混凝土搅拌车到达浇筑地点后，必须将罐快速反转两周后再进行浇筑，以防混凝土离析。

3）混凝土浇筑

第一步浇筑高度应控制在300～400mm高度范围，及时进行振捣，避免拆模后墙柱根部出现漏振等混凝土质量通病，以后每层浇筑高度控制在450mm。布料时应采用5m橡胶软管，使混凝土缓慢流入墙、柱内。浇筑应连续作业，但应尽量控制浇筑速度，间隔不超过混凝土初凝时间。

4）混凝土振捣

混凝土采用HZ-50型插入式振捣棒振捣，结点部位空隙较小处，可采用Z6X-30型插入式振捣棒振捣。必须在下层混凝土初凝前，浇筑上层混凝土，且振捣上一层混凝土时要插入下一层50mm左右。

5）特殊部位的混凝土浇筑

梁板柱节点混凝土浇筑：根据图纸设计要求，楼板、梁混凝土强度等级为C35，柱混凝土强度等级差均超过了两级，所以在梁板柱接头处必须用双层钢丝网分隔柱子、梁板混凝土，具体见下图：

混凝土浇筑时，应先采用塔吊吊运C60混凝土浇筑到柱头内，由于钢筋较密，应在柱中将梁钢筋中间一根适当绑偏一点，留出振捣棒插棒孔，以便混凝的振捣。

梁板与柱混凝土浇筑时间差控制在柱混凝土初凝之前（一般控制在2小时以内），以使不同等级混凝土之间不出现冷缝。

6）施工缝处理

浇筑混凝土前，将混凝土凿毛，剔除表面松散的混凝土及浮浆，至密实处，用水冲洗干净，并保持湿润后方可浇筑新的混凝土。施工缝处必须待已浇筑混凝土的抗压强度不小于1.2MPa时（根据同条件试块试压确定），才允许继续浇筑。

3.3 混凝土振捣

混凝土振捣时，移动间距、浇筑厚度均不得大于450mm，当坍落度较小时，应将移动间距和浇筑厚度相应缩小，保证混凝土振捣范围交叉覆盖。

3.4混凝土养护

养护是高强混凝土施工的必要环节，对混凝土的强度和耐久性有重要影响。本工程采用塑料膜养护，在混凝土表面覆盖一层塑料膜，通过膜内蒸发水分进行养护。

5 其他

5.1 不得使用不同品牌的水泥

5.2 为防止发生破坏性碱骨料反应，每m3混凝土的含碱量（NaO+0.658K2O）不超过3kg.混凝土中的氯盐含量不得超过水泥含量的0.1%.

5.3 混凝土自由倾落度不宜大于3m

5.4 砼搅拌车到达泵送现场后，应高速旋转20-30秒后，泵送过程中，受料内的砼不应排空。

6 结束语

由于混凝土强度等级越高，水泥用量越多，温升越高，易造成混凝土温度应力过大，致使混凝土开裂，并减弱建筑物耐久性。为确保本工程结构质量，C60混凝土应在强度、耐久性、工作性、各种力学性能、实用性、体积稳定性、经济合理性方面具备高性能，通过高效减水剂和粉煤灰等掺合料，来降低混凝土的水胶比，提高混凝土的流动性，保持适度的粘度系数，合理的配合比设计，使混凝土高性能化。因此，C60高强混凝土的配制、浇筑和养护以及质量管理都是至关重要，必须认真对待每一环节，才能确保混凝土质量。

参考文文献
[1] 张冠伦等编著.混凝土外加剂原理与应用[m]. 中国建筑工业出版社, 1996
[2] 吴中伟,廉慧珍著.高性能混凝土[m]. 中国铁道出版社, 1999