浅谈高强混凝土施工技术

瞿银花 胡志鹏

摘要：高强混凝土越来越多的高层建筑中使用，它相对于普通混凝土，具有明显的技术优势：不仅可以减小混凝土结构尺寸，减轻结构自重和地基荷载，节约用地，减少材料用量，节省资源，降低施工能耗，而且能够提高混凝土结构的耐久性能，延长建筑物的使用寿命，减少结构维护和修补费用。

但是高强混凝土也存在着不足之处，由于自身组成材料以及使用环境的影响，在特定的条件下，高强混凝土表现出极高的脆性、开裂敏感性、高温爆裂等。

制备高质量、高性能的高强混凝土离不开科学的配合比设计，与其组成材料，如水泥、集料、水、矿物掺和料及外加剂等有着密闭可分的关系。

高强混凝土的施工可分两个方面：一方面是搅拌站的生产施工，包括了高强混凝土的原材料、制备工艺与运输;另一方面是工程现场的施工，涉及到高强混凝土的浇筑与养护。

因此高强混凝土施工中质量控制亦可分为两个方面：一方面是高强混凝土制备和运输阶段中的质量控制;另一方面是现场浇筑与养护阶段的质量控制，两者密不可分。

关键词：高强混凝土;发展与应用;优缺点;原材料

一、高强混凝土的优缺点

（一）高强混凝土的优点

根据《高强混凝土应用技术规程》JGJT 281-2012规定，强度等级不低于C60的混凝土为高强混凝土。与普通混凝土相比，高强混凝土具有以下特点：

（1）強度高，变形小，适用于大跨、重载、高耸结构;

（2）耐久性和抗渗、抗冻性好，能承受恶劣环境条件考验;

（3）流动性好，可泵送性好，低塌落度损失;

（4）能减小截面尺寸，大大降低结构自重和提高结构刚度。

（二）高强混凝土的缺点

高强混凝土有很多优点，但也有不足之处。

1.脆性

混凝土属于脆性材料，随着强度的提高，弹性模量增高，脆性也在提高，这样易于开裂和突然破坏。随着高强混凝土的推广应用，其脆性问题愈显突出，是目前工程界重大技术难题之一。当混凝土的应变达到3‰时，普通混凝土的承载能力仍能保持一半以上，但同样的应变值对于高强混凝土，实际承载力已近于零，即此时在高强混凝土中可观察到裂缝的形成。

2.开裂敏感性

高强混凝土的开裂敏感性明显超出普通混凝土。造成开裂的原因很多，与材料性能有关，也与结构荷载有关，还与所处环境有关。开裂的影响因素主要包括外界气温变化引起的变形、水泥水化热引起的变形、混凝土收缩引起的变形和约束条件引起的变形。对混凝土组成和配比进行优化，在混凝土中掺加纤维、引气剂、减缩剂、膨胀剂等减缩抗裂组分，可以明显提高高强混凝土的抗裂性。

二、（一）原材料的贮存

高强混凝土所用的集料种类多，避免相混和防潮是共同的要求：

（1）水泥应按品种、强度等级和生产厂家分别贮存，不得与矿物掺合料等其他粉状料相混，并应防止受潮;

（2）骨料应按品种、规格分别堆放，堆场应采用能排水的硬质地面，并应有遮雨防尘措施;

（二）搅拌时间

高强混凝土的强度等级越高，其搅拌时间越长;非泵送施工比泵送施工搅拌时间长。高强混凝土拌合物粘度较大，适当延长搅拌时间或采取合适的投料措施，有利于各种集料和外加剂的混合分散。高强混凝土采用的搅拌机应符合现行国家标准《混凝土搅拌站（楼）》GB/T 10171的规定，宜采用双卧轴强制式搅拌机。

（三）运输

高强混凝土从搅拌机装人搅拌运输车至卸料时的时间不宜大于90分钟。运输需保证浇筑的连续性，有利于避免因浇筑间断过长产生的冷缝或薄弱层。搅拌运输车到达浇筑现场时，应使搅拌罐高速旋转20s-30s后再将混凝土拌合物卸出。当卸出的混凝土拌合料稠度过大，同时高强混凝土从出搅拌机至现场接收不超过90分钟可以适量掺加减水剂来增加混凝土的流动性。添加的减水剂应符合下列规定：

（1）应采用同品种减水剂;

（2）减水剂掺量应有经试验确定的预案;

（四）浇筑要点

高强混凝土泵送是施工的关键环节之一。一般认为，高强混凝土拌合物用水量小，粘度大，尤其在大高程泵送情况下，有一定的控制难度，解决了高强混凝土的泵送问题，基本就解决了高强混凝土施工的主要问题。

在泵送过程中应注意以下问题：

（1）当缺乏高强混凝土泵送经验时，施工前宜进行试泵;

（2）由于高强混凝土黏度大，间歇后开始泵送瞬间黏度作用大，进行较大高程的高强混凝土泵送，对泵压要求高，当泵送高度超过100m时，宜采用高压泵进行泵送;

（3）当向下泵送高强混凝土时，输送管与垂线的夹角不宜小于12°，有利于防止形成空气栓塞引起堵泵;

高强混凝土拌合物中浆体多，流动性大，浇筑时对模板的压力大，浇筑时易于漏浆和胀模，因此高强混凝土浇筑前，应检查模板支撑的稳定性以及接缝的密合情况，并应保证模板在混凝土浇筑过程中不失稳、不跑模和不漏浆。

不同强度等级混凝土现浇对接处应设在低强度等级混凝土构件中，与高强度等级构件间距不宜小于500mm;施工过程中经常出现高强混凝土和普通混凝土交替浇筑施工的现象，由于高强混凝土流动性大，所以需要设置密孔钢丝网拦截。例如在整体现浇柱和梁时，框架柱是高强混凝土，而梁采用普通混凝土，浇筑时应先浇框架柱中的高强混凝土，后浇梁中的普通混凝土，填补柱头混凝土时应注意不要采用梁的混凝土。当混凝土等级由低变高浇筑时，应先清空输送管道中原有的较低强度等级混凝土，方可浇筑高强混凝土。

高强混凝土结构通常是分层浇筑的，分层厚度不宜过大和层间浇筑间隔时间不宜过长，有利于保证每层混凝土浇筑质量和整体结构的匀质性，浇筑的分层厚度不宜大于500mm，上下层同一位置浇筑的间隔时间不宜超过120min。高强混凝土可采用振捣棒捣实，插人点间距不应大于振捣棒振动作用半径，泵送高强混凝土振捣时间不宜过长，以避免石子和浆体分层，每点振捣时间不宜超过20s，当混凝土拌合物表面出现泛浆，基本无气泡逸出，可视为捣实;连续多层浇筑时，振捣棒应插人下层拌合物50mm进行振捣。

（五）养护措施

高强混凝土早期收缩比较大，如果再发生表面水分损失，会加大混凝土开裂倾向，因此，应采取措施防止混凝土浇筑成型后的表面水分损失。高强混凝土浇筑成型后，应及时对混凝土暴露面进行覆盖。混凝土终凝前，应用抹子搓压表面至少两遍，平整后再次覆盖。高强混凝土可采取潮湿养护，并可采取蓄水、浇水、喷淋洒水或覆盖保湿等方式，养护水温与混凝土表面温度之间的温差不宜大于20℃;潮湿养护时间不宜少于10d。

当冬期施工时，高强混凝土养护应符合下列规定：

（1）宜采用带模养护;

（2）混凝土受冻前的强度不得低于lOMPa;

（3）模板和保温层应在混凝土冷却到5℃以下再拆除，或在混凝土表面温度与外界温度相差不大于20℃时再拆除，拆模后的混凝土应及时覆盖;

参考文献：

[1].高强混凝土应用技术规程.JGJT 281-2012

[2].高强混凝土的研究现状及发展趋势[J]/雷颖占著.工程建设与设计.2006

[3].高强混凝土高温下爆裂机理探讨[J]/谢伟峰著.新型建筑材料，2007

[4].高强高性能混凝土用矿物外加剂.GBT 18736-2002

作者简介

第一作者：瞿银花，女，1991年5月;土家族;湖北省恩施州利川市;工作单位：仙桃职业学院;433000;工程师/讲师;本科第一学历：市场营销;本科第二学历：土木工程;湖北省仙桃市纺织大道8号;13120260338

第二作者：胡志鹏，男，1989年11月;汉族;湖北省孝感市汉川市;工作单位：仙桃职业学院;433000;工程师/讲师;本科、土木工程;