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摘要:混凝土在建筑工程中属于最为常用的材料,为了能够保证施工的质量,就需要关注混凝土在建筑工程施工中的应用。本文主要针对高强混凝土在建筑工程施工中的应用进行了分析与探讨。
关键词:建筑工程;高强混凝土;施工应用
1高强混凝土特性
高强混凝土作为一种新的建筑材料,以其抗压强度高、抗变形能力强、密度大、孔隙率低的优越性,在高层建筑结构、大跨度桥梁结构以及某些特种结构中得到广泛的应用。高强混凝土最大的特点是抗压强度高,一般为普通强度混疑土的4~6倍,故可减小构件的截面,因此最适宜用于高层建筑。试验表明,在一定的轴压比和合适的配箍率情况下,高强混凝土框架柱具有较好的抗震性能。而且柱截面尺寸减小,减轻自重,避免短柱,对结构抗震也有利,而且提高了经济效益。高强混凝土材料为预应力技术提供了有利条件,可采用高强度钢材和人为控制应力,从而大大地提高了受弯构件的抗弯刚度和抗裂度。因此世界范围内越来越多地采用施加预应力的高强混凝土结构,应用于大跨度房屋和桥梁中。此外,利用高强混凝土密度大的特点,可用作建造承受冲击和爆炸荷载的建(构)筑物,如原子能反应堆基础等。利用高强混凝土抗渗性能强和抗腐蚀性能强的特点,建造具有高抗渗和高抗腐要求的工业用水池等。
2高强混凝土的优越性
高性能混凝土不仅满足工业化预拌生产和机械化泵送施工、具有足够的强度,而且是一种耐久性优异的混凝土。与传统的混凝土相比,高性能混凝土在配合比上的特点是低用水量、较低的水泥用量,并以化学外加剂与粉煤灰作为水泥、砂石之外的基本组成成分。这些使硬化混凝土内部的孔隙少,具有致密的微观和细观结构,抗渗性能优良,因此高性能混凝土的耐久性很好。高性能混凝土在硬化过程中体积稳定、水化热低、温升小,冷却时的温度收缩小,干燥收缩也小,所以硬化后不易产生宏观和微观裂缝。我国钢筋混凝土结构规范组1978年的一项调查表明,在一般环境下有40%工业民用建筑结构的混凝土已碳化到钢筋表面,而在较潮湿的环境下90%构件已经锈蚀。因此在混凝土的耐久性问题受到普遍重视的今天,高性能混凝土无疑是解决结构耐久性最有效和最经济的途径。
在一般情况下,混凝土强度等级从C30提高到C60,对受压构件可节省混凝土30-40%;受弯构件可节省混凝土10-20%。凝土比普通混凝土成本上要高一些,但由于减少了截面,结构自重减轻,这对自重占荷载主要部分的建筑物具有特别重要意义。再者,由于梁柱截面缩小,不但在建筑上改变了肥梁胖柱的不美观的问题,而且可增加使用面积。以深圳贤成大厦为例,该建筑原设计用C40级混凝土,改用C60级混凝土后,其底层面积可增大1060平方米,经济效益十分显著。由于高强混凝土的密实性能好,抗渗、抗冻性能均优于普通混凝土。因此,国外高强混凝土除高层和大跨度工程外,还大量用于海洋和港口工程,它们耐海水侵蚀和海浪冲刷的能力大大优于普通混凝土,可以提高工程使用寿命。高强混凝土变形小,从而使构件的刚度得以提高,大大改善了建筑物的变形性能。
3高强混凝土的应用范围
3.1高层建筑
在高层建筑施工中,人们都已经将高强混凝土作为建筑施工的主要材料,它不但可以扩大建筑结构的施工面积,还有效的提高了施工材料的利用率,节省了施工成本的消耗。而且因为高强混凝土施工工艺比较简便,是工程施工中,我们可以利用高强混凝土这些特点来提高工程施工的进度。
3.2预应力结构施工工程
高强混凝土的徐变较小,弹性模量比较高,在预应力结构工程施工中,可以减轻预应力结构的自重,从而减少预应力结构在使用过程中,应力出现的损耗,从而提高预应力结构的稳定性和强度,保障工程施工的质量不会受到影响。
3.3大跨度屋盖
在大跨度建筑建筑工程施工中,对混凝土强队的要求很高,一般的混凝土结构无法满足大跨度建筑工程的施工条件,因此我们在进行大跨度建筑结构工程施工中,一般都是采用强度较高、稳定性较好的高强度混凝土,它不但可以减轻大跨度屋盖的荷载量,还有效的提高了大跨度建筑结构的质量。
3.4处于侵蚀环境下的建筑物或构筑物
高强混凝土除了有着较强的稳定性和可靠性以外,还有着较好的耐久性和耐腐蚀性,在某些长期处于腐蚀环境下的建筑结构有着极大的帮助。
4.高强混凝土的施工应用
4.1高强混凝土的拌制工艺
在进行高强混凝土的拌制过程中,我们需要按照投料的顺序以及拌制工艺来进行施工,在这个过程中,施工的配合比必须要控制到位,原材料必须要根据其重量进行认真的计算,并灵活巧妙的进行设置,必须要确保车车过磅,需要注意的是,在搅拌高强度混凝土的过程中,我们必须要控制好用水量,对砂石中所含有的水量进行严格有效的测定,还要从用水量来进行扣减,在具体配料的时候要选择自动称量装置以及自动的检测仪器来对砂子中的含水量进行有效的测量。搅拌用水最好能够自动的调节,杜绝任意加水。需要认识到的是,高效减水剂可以选择粉剂,同样也可以选择溶液,在实际加水的过程中要做好溶液用水的扣减,在搅拌的过程中最好选用滞水工艺,而减水剂则比较适合在最后一次进行添加。众所周知的是,高强混凝土的制作必须要确保搅拌过程的均匀,搅拌均匀与否对于混凝土的强度以及最终成形的质量都有着非常直接的影响,我们最好选用一些强制式的搅拌机来进行搅和,搅拌的时间也要保证足够充分。
4.2高强混凝土的输送以及浇筑工艺
由于高强混凝土的坍落度损失相比较普通混凝土来讲损失比较快,他必须要在很短的时间内完成施工作业,所以这就决定了它要采取快速的施工工艺,从这个角度来讲,我们在施工的过程中必须要有良好的施工组织,从搅拌到输送再到浇筑作业几个工序之间必须要做好充分的协调,各个工序之间也要环环相扣,确保可以在很短的时间内完成。对于混凝土的强度来讲,密实性也是一个重要的考量标准,而在施工过程中,为了确保混凝土的密实性能够符合相关的要求,我们必须要选择一些高频率的振捣器,按照结构尺寸的区别来进行分层的浇筑和振捣,在卸料的过程中,自由倾落高度必须要控制在2m以下。强度等级不同的混凝土结构在具体的施工过程中最好先进行高强度混凝土的施工,然后来进行低等级的施工,或者也可以同时进行,但是在这个过程中,要密切观察,防止低等级的混凝土与高等级的混凝土出现混合。
4.3高强混凝土的养护
通常情况下,我们为了避免高强度混凝土由于失水而形成的强度降低或者因为内外温差太过悬殊而产生的表面化的裂缝,所以必须要加强对高强混凝土的养护工作。再浇筑完高强混凝土之后,必须要在一定的时间内进行覆盖和养护,这个时间段不能超过8个小时。浇水的次数要确保混凝土结构表面一直处于湿润状态,浇水养护的时间应该要超过2周。在寒冷的冬季开展施工的过程中,我们必须要延长拆模的时间,还要辅助以有效的保温措施,用来避免其遭受冻害。
5结束语
作为一种新型的建筑材料,高强混凝土有着无与伦比的优势,在一些高层的建筑结构以及大跨度的桥梁结构或者是一些比较特殊的结构建筑过程中,这种高强混凝土得到了非常广泛的应用。
参考文献:
[1]伍丽娟.高强混凝土应用及施工[J].科技信息,2009
[2]董红汉.高层建筑施工中高强混凝土的应用及裂缝预防措施[J].建材发展导向,2010