环保高强混凝土在民用建筑工程中的实践探析

（湖北工业职业技术学院，湖北十堰442000）

所谓民用建筑，就是非生产性的居住建筑和公共建筑，组成结构包括基础、墙柱、楼梯、门窗等等，常用于居民居住、学校、医院、商店等。在民用建筑工程建设的过程中，要对建筑室内环境进行有效的控制，以保障居民身体健康和公共利益为核心，强化民用建筑工程管理工作，确保各项技术符合标准，同时注重对经济成本的控制，确保建筑安全舒适，可以满足不同的使用需求。为了降低建筑施工成本，同时提升建筑的质量和环保性，在建筑施工的过程中，可以使用环保高强混凝土。

1 环保高强混凝土的构成

1.1 水泥

环保高强混凝土普遍采用硅酸盐系水泥作为主要构成材料，在实际制作的过程中，可能会受到资金等因素的影响，所以也可能采用矿渣水泥或普通水泥，但此类水泥的性能相对较差，所以条件允许的情况下都会优先采用硅酸盐系水泥。不同强度等级的混凝土需要使用不同的水泥材料，如果强度等级在C50-C80之间，则采用52.5号水泥来制作混凝土；如果强度等级在C80之上，则采用63.5号水泥来制作混凝土。必须要确保混凝土选择的合理性，这样才能保障混凝土的质量[1]。不仅如此，水泥用量也需要进行控制，混凝土中的水泥含量通常不超过500kg/m³，混合后的重量应该在600kg以内。对于一些特种水泥，包括调粒水泥和球状水泥，前者调整了水泥组成中的粒度分布，使材料的填充率提升。后者将水泥粒子加工成球形，不再是传统的碎石型，可以提升混凝土的流动性、强度和耐久性。球状水泥的粒径在3-40 μm之间，粒度分布比较窄，水化放热速率峰值和总放热量比较低。如果混凝土的配比相同，则采用球状水泥的混凝土要比采用普通水泥材料的混凝土坍落度高，28天强度也会提升10%，碳化深度则下降8mm。

1.2 掺合料

除了水泥之外，掺合料也是混凝土中不可或缺的组成材料，包括硅粉、粉煤灰、磨细矿渣、粗细集料、高效减水剂等等。在高强混凝土中，最常用的掺合料就是硅粉，该材料的应用技术已经基本完善，可以充分发挥材料的特质。硅粉中二氧化硅的含量较多且性质活泼，应用于混凝土配置，表面积约为15000㎡/kg，具有较高的填充率，可以增加混凝土的密实度，使混凝土有更大的机械强度；磨细矿渣则对早期强度的提升有很大的帮助，适当添加该材料也可以提升耐久性，磨细矿渣的细度和活性成正比，提升细度有助于强度与和易性的增强，所以可以根据需求适当控制磨细矿渣的细度；粗细集料也是高强混凝土不可或缺的组成部分，由细砂、中砂和粗砂组成。通常，高强混凝土中采用的粗细集料的细度模数应该在2.7以上[2]。如果混凝土的强度等级在C80以下，则含泥量应该不超过1.5%。如果混凝土的强度等级超过C80，则含泥量应该不超过1.0%。在集料选择的过程中，为了确保集料和混凝土均匀的混合在一起，碎石粒径不能超过25mm。如果高强混凝土的强度在C80以下，则集料粒径则要控制在20mm以下。对于一些片状或者块状的碎石，在集料中的占比应该控制在6%以下，含泥量也不能超过1.0%；为了减少高强混凝土的含水量，应该配置减水剂来达到减少水分的效果。混凝土中常用的减水剂包括蔡磺酸盐系、三聚氛胺系等类型，各类减水剂的特点不同，在选择的过程中要以混凝土的质量要求为基础。通常，要采用效率较高的减水剂，以此提升坍落度，或者在保障坍落度不会发生变化的同时，促进混凝土机械强度的增强。

2 环保高强混凝土的应用范围和性能特点

2.1 应用范围

目前来看，环保高强混凝土的应用范围十分广泛，包括高层建筑、大跨度建筑结构等等。在高层建筑中，需要满足较大的承载能力要求，所以对混凝土有较高的性能要求，只有达到足够的强度，才能确保建筑的质量与稳定性。有一些建筑结构对预应力有明确的要求，为了满足要求也可以采用高强混凝土。在大跨度建筑结构中，其自身重量较大，高强混凝土具有降低结构自重的效果，有助于建筑力学性能的改进，使建筑更加稳定安全。还有一些建筑，位于比较复杂、恶劣的环境之中，包括化学厂房建筑、车库、机械厂房等等，这类建筑可能会受到化学药品的腐蚀、机械碰撞等影响，为了确保建筑的使用性能，必须要采用环保高强度混凝土。具体的使用方式和强度选择，要根据实际的建设情况和要求来判断。

2.2 性能特点

环保高强混凝土需要利用机械设备制备生成，工艺要求比较严格，性能特点也十分明显，具体包括以下几个方面：第一，此类混凝土的质量比较轻。因为与普通混凝土相比，这种混凝土的密度比较小，在建筑工程中应用此类混凝土可以降低建筑的结构重量，避免自身载荷过高，进而具有延长建筑使用寿命的效果；第二，具有较高的保温隔热性能。相较于普通的混凝土，这种混凝土中具有很多封闭的细小孔隙，这些孔隙可以增强混凝土的保温隔热效果，将其作为屋面或墙体材料应用在建筑之中具有节能环保的效果[3]。通常，高强度混凝土密度等级在300-1200kg/m之间，随着建筑行业的发展，人们对建筑的质量、节能性有了更高的要求，环保高强混凝土的应用也愈加广泛。

3 环保高强混凝土在民用建筑中的应用方式

3.1 应用在房屋建筑中

在房屋建筑中，使用环保高强混凝土构建钢筋混凝土结构，具有良好的防渗效果，也能提升整体结构的承重能力，有利于提升建筑的质量，同时延长建筑的使用寿命。高强混凝土的质量会直接影响建筑整体质量，要保障房屋建筑的稳定性和安全性，同时控制建设成本，必须要采用高质量的环保高强混凝土，要从材料和工艺两个方面入手，全面提升混凝土的性能。在实际施工的过程中，要严格遵守相关的工艺要求和技术规范，从材料选择、搅拌、浇筑到养护保养等工作，都要进行详细全面的规划和管理，确保混凝土施工质量完全符合建筑施工要求。可以制定相应的质量标准体系，明确具体的性能指标和验收方式，全面把控混凝土质量。在施工的过程中，要根据需求预留施工缝，混凝土成型之后，要将表面的水泥浮浆清除，同时也要清理松动的碎石。清理结束后，需要进行清水冲洗，确保表面光滑没有杂质[4]。在混凝土表面均匀填抹水泥泥浆，详细的捣实混凝土，确保新旧材料之间的有效结合。

3.2 应用在桥梁建筑中

在道路工程中，桥梁建筑是不可或缺的组成部分，其与人们的日常出行、城市之间的沟通往来、商品货物的运输有直接关系。在施工的过程中，为了提升桥梁建筑的质量和使用寿命，可以采用高强混凝土。首先，要做好仓内清扫工作，将各种垃圾清除干净，然后利用高压空气进行吹干清洁，密封好内控额连接位置，避免仓内受到污染。做好混凝土浇筑施工的准备工作后，要进行设备和材料的质量检测，确认没有即质量问题且各个线路增长连接、设备材料准备齐全，就可以开展混凝土施工作业了。在泥浆搅拌的过程中，要采用连续施工作业的方式，确保泥浆的流动性，避免泥浆在仓内淤结，进而引发堵塞问题。在实际搅拌的过程中，要先检查搅拌机械，确保机械可以正常使用。在装料的过程中，要保持机械湿润，然后根据配比要求进行装料。搅拌结束之后，要尽快送泵，卸料的过程中也不能停止搅拌。要严格控制泥浆搅拌的用水量，确保泥浆质量符合桥梁建筑的施工要求。

3.3 应用在水利工程中

水利工程建筑会受到水的冲击和侵蚀，如果采用普通钢筋混凝土结构，短期内就会因为侵蚀而出现质量问题，需要经常维修，导致水利工程的运营成本增加。所以，为了避免建筑被快速腐蚀侵害，可以采用环保高强混凝土。在施工之前，要根据具体的施工要求选择材料，确保材料的质量和性能符合建设要求。要合理配比浆体，在配置前要进行严格科学的配比设计。不仅如此，为了确保浆体配置质量，需要准备减水剂溶剂，用于降低浆体的含水量。在水利工程中，混凝土施工的工艺和技术要求较高，与普通混凝土施工有很大的差别，尤其在水灰比和成分要求方面，环保高强混凝土的施工要求更加严格。因为水利工程要求严格苛刻，所以需要采用特殊材料辅助作业。在施工之前，要仔细检测混凝土建筑设备，确认设备的质量和数量与施工要求是否相符，同时还要对配套设备进行检查，包括水、电、气多个方面，如出现质量或故障问题，要及时检修和维护，确保后续施工可以顺利开展。

4 环保高强混凝土在民用建筑中的应用案例

4.1 工程概述

本文以某个民用建筑工程为例，在此类工程中，混凝土的强度设计要根据标高、楼层等具体要求和参数进行设计。以地下室来说，柱和剪力墙要求采用C60或C80的混凝土，梁和板的施工则采用C40的混凝土，楼板膨胀加强带则采用C45的混凝土。其中，构造柱、圈梁、过梁、栏板则采用C25的混凝土。在实际施工的过程中，为了确保工程建设的质量，需要采取科学合理的配比设计方式，经过多次筛选和试配，选择效果最佳的配比方式。

4.2 浇筑组织

该工程的裙房和主楼都设置了沉降后浇带，主楼各楼层的混凝土强度等级要求不同，有4种之多，在柱、墙、梁、板施工的过程中，采用同时浇筑的方式，地下室到二层不需要留施工缝，一次浇筑成型，超过二层的平面采用两段流水施工的方式。在三层下方，应用汽车泵和固定泵进行浇筑施工，避免界面间歇时间过长。三层上方则采用同时浇筑的方式，利用2台固定泵浇筑即可，先将C80和C70强度等级的混凝土浇筑完成，在浇筑C60强度等级的混凝土。最后进行梁板混凝土的浇筑，要先浇筑中间，然后向两端浇筑，到核心区域的时候，可以利用塔吊将高强混凝土吊运过去，避免不同强度等级、不同配比的混凝土混合在一起。例如，在负一层施工的过程中，柱采用C80的混凝土，C60的混凝土则用于周边柱和剪力墙，梁板和膨胀加强带分别采用C40和C45的混凝土，不需要预留施工缝。

4.3 分隔和防胀模

采用高强混凝土制作竖向构件，所以具有较大的流动性，而水平构件并没有采用高强混凝土，为了避免混凝土混合流入影响工程质量，可以利用钢丝网设置栏隔，柱板核心区采用塔吊吊运的方式。由于高强混凝土具有较强的流动性，所以模板系统侧压力比较大，柱模板柱箍间距为500mm，剪力墙和拉螺栓的间距为800mm，不论是柱还是剪力墙模板，都采用双钢管作为外楞，螺栓则采用双栓帽。

4.4 振捣和养护

高强混凝土粘性较大，为了保障浇筑质量，可以采用分层浇筑的方式，在振捣的过程中，可以采用DN-60型插入式高频振动棒。振捣时要快速插入然后慢慢拔出，按照顺序逐步振捣，确保各个环节的衔接。振动棒振捣间距控制在1.0倍作用半径以内，振点约为30s。在混凝土浇筑完成后，要采取有效的养护措施，本工程采用模板保水养护的方式，配置三套竖向模板，在浇筑8小时之后进行浇水养护，带模保水养护的时间应该超过14天，保障混凝土表面水分充足，避免开裂问题。

5 结语

综上所述，在民用建筑工程施工的过程中，为了确保建筑的质量和使用寿命，可以采用环保高强混凝土进行施工。该混凝土不仅可以满足质量要求，还能节省成本、降低能耗，可以促进建筑效益的提升。