张晓宁
摘 要:近年来,我国建筑业发展迅速。普通水泥混凝土作为建筑工程中最基本、最重要的材料,存在韧性差、耐久性差等缺陷。随着使用寿命的增加,建筑物容易出现裂缝等病害。因此,普通水泥作为基础建筑材料已难以满足当今社会建设项目的要求。高强混凝土能有效地提高建筑物的强度、抗渗性和密实性,并能大大提高建筑物的使用寿命。除此之外,高强混凝土具有卓越的耐久性,即使在恶劣环境下也具有很强的适用性,可以有效降低后期维修投入,减小对环境的影响,提升经济效益,这使得高強混凝土越来越被广泛使用。
关键词:建筑施工;高强混凝土;应用
引言:
近代以来,随着工业改革和城市化的发展,原有的建筑材料已难以满足大型建筑结构的需要,日益迫切的需求促进了建筑材料的进步。从18世纪到19世纪,随着钢筋水泥和混凝土的出现,建筑业进入了一个新阶段。然而,在过去的近两百年里,人们在钢筋混凝土材料的基础上停滞不前,进入了发展的瓶颈,人们对建筑的要求越来越高,普通的钢筋混凝土难以满足当代超高层建筑、大跨度桥梁的需求。由此人们在原有基础上不断提高混凝土的强度,改善其性能,并逐渐发展出了高强混凝土的概念。此概念一提出,便成为研究人员材料突破的新方向,成为未来发展的最热门方向之一。
1高强混凝土
随着建筑物越来越高,桥梁跨度越建越大,为了满足当代建筑的发展需求,高强混凝土材料应运而生。GB50010-2010《混凝土结构设计规范》(2015年版)规定,强度等级大于或等于C60的混凝土称为高强混凝土,强度等级大于C100的混凝土称为超高强混凝土。高强混凝土是在普通混凝土中加入硅灰、矿粉、外加剂等材料制成的,其强度和性能均高于普通混凝土。此外,高强混凝土还具有抗压强度高、抗变形能力强、密度高、孔隙率低等优点,其抗震性能优于普通混凝土。在相同荷载下,高强混凝土柱和梁的截面要小得多,这可以减轻自重。与此同时,在建筑结构预应力应用中,高强混凝土为受力优化提供了很好的条件。高强混凝土具有很好的密度,可以作为人防空间承受冲击及爆炸荷载的区域。高强混凝土变形小,结构构件的刚度很大,极大地提高了建筑的抗变形性能。
2建筑施工中高强混凝土的应用
2.1 材料选择
(1)水泥。水泥作为高强混凝土的重要组成部分,其性能直接决定着工程的质量。硅酸盐水泥具有良好的抗折强度和抗压强度,在水化反应中水化热平衡,是高强混凝土水泥材料的首选。(2)矿粉。矿粉可以代替部分水泥添加剂。由于矿粉成本低,易于得到,不仅可以降低工程成本,而且具有环保效果。混合料中的矿粉不仅可以填补骨料的空隙,而且可以提高后期反应强度。(3)减水剂。性能优良的减水剂,不仅减水效果好、绿色环保,还可以降低混凝土坍落度,故工程需对减水剂物理性能进行试验检测,确保试验结果各项指标均满足施工要求。
2.2 搅拌与运输
在每次操作中首料出料后,都要观察其和易性并进行膨胀试验。如有必要,调整耗水量,严禁使用膨胀不符合要求的材料。高强混凝土制备和操作的专职人员应具有高度的专业性。技术人员需要掌握高强混凝土材料的投料顺序和间隔时间。在搅拌和加料过程中,必须严格控制粉末、钢纤维、水和外加剂的添加量。操作人员应熟悉搅拌操作方法,服从技术人员的指挥,按厂家要求的顺序和间隔投料。搅拌生产的高强混凝土通过搅拌车运输到作业面,然后由泵车输送到布料机进行摊铺作业。由于高强混凝土对水的用量有严格的控制要求,所以搅拌机、布料机料仓、泵车接料仓和搅拌车内严禁随意加水。现场管理人员要密切关注、有效干预,必须冲洗时要将水排干。
2.3 浇筑施工
在建筑工程过程中,高强混凝土的浇筑非常重要。因此,高强混凝土浇筑施工对高强混凝土浇筑人员提出了很高的操作要求。施工人员必须保证高强混凝土的浇筑施工流程与施工工艺完美匹配。通常,在实际施工开始前,施工人员需要进行多次浇筑试验,通过多次试验获得浇筑数据,为保证高强混凝土的浇筑质量提供参考。施工单位负责人将根据多次浇筑试验的比较结果选择最佳数据,然后应用于实际浇筑施工。除此之外,施工单位在浇筑高强混凝土之前需要对固定模板的制作给予高度重视,一定要严格按照既定的施工图纸来确定实际尺寸和刚度,要根据实际施工条件把模板安置在最合适的位置上面,确定好固定模板以后才可开展高强混凝土的浇筑工序。
2.4 振捣施工
振捣混凝土时,可采用插入式振捣器。在混凝土振捣过程中,应采用“快插慢拔”的操作进行振捣。在混凝土分层浇筑时,浇筑厚度不得超过振捣器的125%,并保证振捣器插入的下层不小于5cm。在振捣过程中,每次振捣的时间约为20秒。振捣器插入混凝土进行振捣时,每次插入的距离应相等,以确保所有混凝土都能均匀振捣。每个插入点之间的距离应为振动器半径的两倍。振捣棒每次的振捣范围应有一部分重叠,确保混凝土不被过度振捣或漏捣。另外,在振捣混凝土时,需要注意在振捣过程中不可以使振捣棒触碰模板以及钢筋。
2.5 养护施工
在混凝土浇筑与振捣环节验收后,还要做好高强混凝土的养护工作,这是施工后期的关键环节,主要是保证高强混凝土的使用性能。目前主要的养护方法有保温保湿法、低温蒸汽养护法和洒水养护法。第一种方法是在高强混凝土浇筑后,在表面覆盖一层塑料膜,以避免高强混凝土塑性收缩引起的裂缝。第二种方法主要应用于重要构件,例如预制箱梁就需要使用该方法进行养护,避免裂隙的发生。第三种方法主要是在模板拆除之前用水浇洒的方式,可以避免温度裂隙的发生。上述措施的应用可以确保高强混凝土浇筑之后不会立即收缩,提高建筑工程的抗腐蚀性。
结束语:
总而言之,在建筑工程施工过程中,必须高度重视高强混凝土的使用效果,充分利用高强混凝土的诸多优势,确保各种优势得以实现。未来高强混凝土技术的研究方向仍然是高自密实性和高流态,其在建筑工程建设中所体现的价值性也会越来越强,建筑工程项目要想进一步提升建设质量,在充分利用好高强混凝土的同时也需要积极创新和优化其他技术,推进工艺改革,全方位提升建筑工程的整体质量。
参考文献:
[1] 柴利军.谈高强高性能混凝土施工质量管理[J].工程建设与设计,2020(11):286-287.
[2] 刘斌.浅析高强混凝土在市政建筑施工中的应用[J].民营科技,2018(01):94.