陸霖

（廣西華藍(lán)工程咨詢管理有限公司，廣西 南寧 530001）

1 概述

高強(qiáng)混凝土是一種強(qiáng)度等級(jí)為C60及其以上的混凝土，它是用水泥、砂、石原材料外加減水劑或同時(shí)外加粉煤灰、F礦粉、礦渣、硅粉等混合料，經(jīng)常規(guī)工藝生產(chǎn)而獲得高強(qiáng)的混凝土。其作為一種新的建筑材料，以其抗壓強(qiáng)度高、抗變形能力強(qiáng)、密度大、孔隙率低的優(yōu)越性，在高層建筑結(jié)構(gòu)、大跨度橋梁結(jié)構(gòu)以及某些特種結(jié)構(gòu)中得到廣泛的應(yīng)用。在本文中，主要就高強(qiáng)混凝土在建筑工程中的應(yīng)用展開闡述，以供參考。

2 高強(qiáng)混凝土的特點(diǎn)

2.1 高強(qiáng)混凝土抗壓強(qiáng)度高，一般為普通強(qiáng)度混疑土的4～6倍，因此將其應(yīng)用于高層建筑中可顯著減小截面尺寸，改變大體積梁、柱不美觀問題的同時(shí)增加了使用空間，因而可獲得較大的經(jīng)濟(jì)效益。

2.2 高強(qiáng)混凝土具有優(yōu)良的物理力學(xué)性能及良好的耐久性，同時(shí)在高層建筑施工中，可在高強(qiáng)混凝土柱中采用X形配筋、勁性鋼筋或鋼管混凝土等措施來(lái)改善高強(qiáng)混凝土柱的延性和抗震性能。

2.3 高強(qiáng)混凝土材料因提高了混凝土的剛性和韌性，提高了預(yù)應(yīng)力的極限值，因此為預(yù)應(yīng)力技術(shù)提供了有利現(xiàn)實(shí)條件，從而能夠滿足更大規(guī)模的工程需要。

3 高強(qiáng)混凝土的原材料選擇

3.1 水泥：高強(qiáng)混凝土的水泥應(yīng)選用不低于52.5或以上等級(jí)的普通硅酸鹽水泥和復(fù)合硅酸鹽水泥，以盡量減少配合比設(shè)計(jì)中的水泥用量。

3.2 細(xì)骨料：應(yīng)選用中砂，最好是圓形顆粒的質(zhì)地堅(jiān)硬、級(jí)配良好的天然河砂，要求其細(xì)度模量為2.65-3.0，容量為1420kg/m3，含泥量不得超過2%。

3.3 粗骨料：粗骨料的抗壓強(qiáng)度應(yīng)比所配制的混凝土強(qiáng)度高50%以上?？蛇x用質(zhì)地堅(jiān)硬、級(jí)配良好的花崗巖碎石、石灰?guī)r碎石，要求其規(guī)格為0.5-2cm，最大不超過3.2cm，針片顆粒狀顆粒含量不超過5%，壓碎指標(biāo)9-12%，連續(xù)級(jí)配，含砂量不大于1%。

3.4 F礦粉增強(qiáng)劑：F礦粉增強(qiáng)劑質(zhì)量不得低于6%，可溶性硅鋁含量分別不低于8-10%與6-8%，細(xì)度控制0.08方孔篩的篩余量為1-3%。

3.5 高效減水劑：要求減水劑的質(zhì)量符合GB8076-2008《混凝土外加劑》的規(guī)定。國(guó)產(chǎn)中適宜的減水劑有NF、UNF、WF、SNⅡ等。

3.6 用作高強(qiáng)混凝土摻和料的硅粉應(yīng)符合下列質(zhì)量要求：二氯化硅含量不小于85%；比表面積宜大于180000cm2/g；密度約為2200kg/m3；平均粒徑為0.1-0.2m。粉煤灰要求燒失量＜5%（最好是2%），細(xì)度為通過45μm孔的量不少于65%，Mg＜5%，SO3＜5%。

3.7 水：自來(lái)水。

4 高強(qiáng)混凝土配合比設(shè)計(jì)

4.1 試配強(qiáng)度

高強(qiáng)混凝土的試配強(qiáng)度應(yīng)滿足于GBT50107-2010《混凝土強(qiáng)度檢驗(yàn)評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)》和CECS10499《高強(qiáng)混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》的規(guī)定。一般，要求高強(qiáng)混凝土的試配強(qiáng)度定為所需強(qiáng)度等級(jí)乘系數(shù)1.15。

式中，mfcu-混凝土強(qiáng)度等級(jí)；mfcu，k-混凝土強(qiáng)度等級(jí)；1.645-保證率95%系數(shù)；σ-根據(jù)情況取5N/mm2。

4.2 在配制高強(qiáng)混凝土?xí)r，要求其水灰比控制在0.28-0.32之間。如混凝土強(qiáng)度為C60，其水灰比應(yīng)不大于0.28。配制高強(qiáng)混凝土所用的水膠比（水泥與膠結(jié)料的重量比）宜采用0.25-0.42，強(qiáng)度等級(jí)愈高，水膠比愈低。

4.3 要配制高強(qiáng)混凝土，要求所選用的水泥等級(jí)在52.5以上；應(yīng)嚴(yán)格控制水泥用量，要求控制在450-500kg/m3之間。對(duì)80MPa的混凝土可為500kg/m3，更高強(qiáng)度時(shí)也不能超過550kg/m3。在具體配制時(shí)，為降低水泥用量，可摻和適量的外加礦物混合料。

4.4 砂率一般控制在26-32%，泵送時(shí)砂率應(yīng)在32-36%范圍內(nèi)。

4.5 摻F礦粉混凝土配合比計(jì)算宜采用絕對(duì)體積法或假定容重法，先計(jì)算出不摻F礦粉的基準(zhǔn)混凝土配合比，再用F礦粉置換基準(zhǔn)混凝土配合比中水泥用量的10%左右代替水泥。粉煤灰摻量不宜大于膠結(jié)料總量的30%，磨細(xì)礦渣不宜大于50%，天然沸石巖粉不宜大于10%；硅粉不宜大于10%，宜使用復(fù)合摻和料，其摻量不宜大于總膠結(jié)料總量的50%。

4.6 入模坍落度范圍根據(jù)運(yùn)輸時(shí)間混凝土澆筑技術(shù)措施確定。

4.7 高強(qiáng)混凝土中的氯離子含量，對(duì)位于溫暖或寒冷地區(qū)，無(wú)侵蝕物質(zhì)影響及與土直接接觸的不應(yīng)超過水泥重量的2%。

5 高強(qiáng)混凝土應(yīng)用于建筑工程中施工要點(diǎn)

5.1 高強(qiáng)混凝土的拌制

5.1.1 拌制時(shí)，要求嚴(yán)格控制材料的摻加量，其允許偏差為：水泥±2%，粗細(xì)骨料±3%，水、摻合料、高效減水劑±1%。

5.1.2 在拌制過程中，要嚴(yán)格控制用水量，對(duì)于砂石本身已蘊(yùn)含的含水量，應(yīng)在拌合中的含水量中扣除。在投料時(shí)，細(xì)骨料不宜過干，其含水量宜采用自動(dòng)檢測(cè)井通過自動(dòng)稱量裝置，進(jìn)行用水量修正。

5.1.3 在拌制過程中，要求所拌制的高強(qiáng)混凝土要拌合均勻，在拌合時(shí)一般需采用強(qiáng)制式攪拌機(jī)，且同時(shí)要確保拌合時(shí)間充足，其攪拌時(shí)間一般約比普通強(qiáng)度混凝土攪拌時(shí)間長(zhǎng)一半，一般拌合時(shí)間不少于60s。

5.1.4 高效減水劑不能與干水泥接觸，宜在其他材料充分拌合后再加入高效減水劑。

5.1.5 嚴(yán)禁在材料出攪拌機(jī)后加水。

5.2 高強(qiáng)混凝土的運(yùn)輸

5.2.1 高強(qiáng)混凝土運(yùn)輸過程中，為保證澆筑的連續(xù)行，應(yīng)控制好混凝土車最少的轉(zhuǎn)載次數(shù)和確定從攪拌地點(diǎn)運(yùn)到澆筑地點(diǎn)最短時(shí)間。

5.2.2 高強(qiáng)混凝土在運(yùn)輸途中，要嚴(yán)格防止因運(yùn)輸時(shí)間過長(zhǎng)而導(dǎo)致出現(xiàn)砼離析、水泥漿流失、產(chǎn)生初凝的現(xiàn)象。

5.3 高強(qiáng)混凝土的澆筑

5.3.1 澆筑時(shí)應(yīng)采用高頻震搗器，應(yīng)根據(jù)結(jié)構(gòu)斷面尺寸分層澆筑、分層振搗。砼分層厚度為虛鋪45cm。

5.3.2 澆筑混凝土卸料時(shí)，應(yīng)嚴(yán)格控制其自由傾落高度，要求其不應(yīng)大于2m。否則應(yīng)采取溜槽或串筒等措施。

5.3.3 不同強(qiáng)度等級(jí)混凝土接處的施工宜先澆筑高強(qiáng)混凝土，然后再澆筑低等級(jí)混凝土；也可以同時(shí)澆筑。但在同時(shí)澆筑過程中，應(yīng)禁止低強(qiáng)度等級(jí)混凝土混入高強(qiáng)度混凝土中。

5.3.4 當(dāng)采用輸送管輸送混凝土?xí)r，應(yīng)由遠(yuǎn)而近澆筑；同一層的混凝土，先豎向結(jié)構(gòu)后水平結(jié)構(gòu)的順序，分層連續(xù)澆筑。

5.3.5 當(dāng)采用泵送混凝土?xí)r，為避免混凝土表面出現(xiàn)龜裂，應(yīng)在澆筑混凝土2-6h后，先用長(zhǎng)刮尺按標(biāo)高刮平，然后用木抹反復(fù)搓壓數(shù)遍，使其表面密實(shí)，在初凝前用鐵板壓光。

5.3.6 待砼澆筑至距柱頂標(biāo)高近30cm時(shí)，應(yīng)注意放慢下料四度或采用人工下料，以確保其標(biāo)高準(zhǔn)確。

5.3.7 振搗時(shí)應(yīng)“快插慢拔”，快插是為了防止表面砼先振實(shí)而與下層砼發(fā)生離析；慢拔是為了使砼能填滿振動(dòng)棒抽出時(shí)造成的空洞且將振動(dòng)過程中產(chǎn)生的氣泡帶到砼表面。

5.3.8 砼振搗點(diǎn)要均勻排列，采用多點(diǎn)振搗避免漏振。

5.3.9 每一振點(diǎn)要掌握好振搗時(shí)間，一般每點(diǎn)的振搗時(shí)間為20-30S，以砼表面呈水平不再顯著下沉，不再出現(xiàn)氣泡、表面泛出灰漿為準(zhǔn)。

5.3.10 在澆筑過程中，一定要控制好間歇時(shí)間，上層砼應(yīng)在下層砼初凝之前澆筑完畢，并在振搗上層砼時(shí)，振搗棒下插5cm，消除上下層之間的冷縫，確保砼質(zhì)量。

5.4 高強(qiáng)混凝土的養(yǎng)護(hù)與測(cè)溫

5.4.1 為避免高強(qiáng)混凝土因早期失水而降低強(qiáng)度或造成表面裂縫，因此當(dāng)高強(qiáng)混凝土澆筑完畢后在8小時(shí)內(nèi)即可澆水養(yǎng)護(hù)，要求澆水次數(shù)應(yīng)維持混凝土結(jié)構(gòu)表面濕潤(rùn)，養(yǎng)護(hù)日期不得少于14d。后澆帶混凝土養(yǎng)護(hù)不少于28d。

5.4.2 為保證高強(qiáng)混凝土質(zhì)量，防止因溫差過大而產(chǎn)生裂縫，應(yīng)嚴(yán)格監(jiān)控測(cè)溫工作，使砼內(nèi)外溫差控制在25℃左右。

5.4.3 測(cè)溫方法：每層選擇800×1300截面柱3根進(jìn)行測(cè)溫，在柱身內(nèi)埋設(shè)測(cè)溫管。測(cè)溫工作從混凝土澆筑后進(jìn)入終凝時(shí)開始進(jìn)行，3天內(nèi)每2小時(shí)測(cè)溫記錄一次。3天后，每4小時(shí)測(cè)溫一次。5天以后每6小時(shí)測(cè)溫一次，直到測(cè)溫結(jié)束為止。在測(cè)溫過程中，如溫差超出了25℃，則應(yīng)及時(shí)采取相應(yīng)措施解決。

結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，高強(qiáng)混凝土由于具有抗壓強(qiáng)度高、抗變形能力強(qiáng)、密度大、孔隙率低等有點(diǎn)，在高層建筑結(jié)構(gòu)、大跨度橋梁結(jié)構(gòu)以及某些特種結(jié)構(gòu)中得到廣泛的應(yīng)用。在本文中，主要從高強(qiáng)混凝土的原材料選擇、配合比設(shè)計(jì)及施工要點(diǎn)這幾個(gè)方面論述了其在建筑工程的應(yīng)用。實(shí)踐證明，將高強(qiáng)混凝土應(yīng)用于建筑工程中，具有顯著的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。

[1]郭大偉.談建筑施工中高強(qiáng)混凝土的應(yīng)用[J].黑龍江科技信息，2012（4）.

[2]趙鵬.必須重新認(rèn)識(shí)高強(qiáng)混凝土的質(zhì)量控制[J].科技信息，2011（36）.

[3]董紅漢.高層建筑施工中高強(qiáng)混凝土的應(yīng)用及裂縫預(yù)防措施[J].建材發(fā)展導(dǎo)向，2010（8）.