经验交流:高强混凝土技术
【概述】
我国于20世纪60年代初开始发展高强混凝土,目前已在试点的基础上应用于部分预制构件。当时的高强混凝土是干硬混凝土,因为压实时需要强烈振捣,所以很难推广。80年代后期,高强混凝土用于现浇工程,主要在北京、上海、辽宁、广东等地的一些高层、大跨度(桥梁)工程中使用,其强度等级相当于C60或600号,其中辽宁省已有十余座高层或多层建筑采用了高强混凝土。1992年、1993年,深圳市仙城大厦等25个工程采用C60高强泵送混凝土,总量达2万立方米。C80及以上等级高强混凝土目前处于试验研究阶段,部分城市正计划在工程中使用C80等级混凝土。【高强混凝土的优点】高强混凝土有三个优点:
1。一般情况下,混凝土强度等级由C30提高到C60,可节约30-40%的受压构件混凝土;受弯构件可以节约10-20%的混凝土。
2。混凝土的成本比普通混凝土高,但由于截面的减小,结构的自重减轻,这对于自重占荷载主要部分的建筑物具有特殊的意义。再者,由于梁柱截面的减小,不仅改变了建筑上胖梁柱不美观的问题,还可以增加使用面积。以深圳仙城大厦为例,该建筑原设计采用C40等级混凝土,但改为C60等级混凝土后,其底层面积可增加1060平方米,经济效益十分显著。
3。高强混凝土由于密实性好,比普通混凝土具有更好的抗渗性和抗冻性。因此,除高层和大跨度工程外,国外高强混凝土还广泛应用于海洋和港口工程。它们抵抗海水侵蚀和波浪侵蚀的能力比普通混凝土好得多,可以延长工程的使用寿命。
4。高强混凝土变形小,提高了构件的刚度,大大改善了建筑物的变形性能。
【高强混凝土技术】
过去,高强混凝土一般指强度等级在C45以上的混凝土。随着科学技术的发展,高强混凝土是指强度等级在C60以上的混凝土。高强混凝土技术通常包括以下关键技术:高性能混凝土外加剂现代高强混凝土在施工中应解决以下技术问题:
1 .低水灰比高坍落度高强混凝土一般要求低水灰比。这种低水灰比混凝土早在60年代末就在我国得到研究和应用。但由于水灰比低,混凝土的坍落度很小,甚至没有坍落度,其成型和捣实都很困难,无法现浇混凝土。
2。坍落度损失。在现代城市混凝土建设中,通常使用预拌混凝土或商品混凝土。施工现场往往离搅拌站较远,混凝土从搅拌站运到施工现场需要很长时间。在混凝土运输过程中,其坍落度随着时间的增加而减小,这无疑给高强混凝土增加了难度。
3。混凝土的可泵性泵送混凝土几乎是高层建筑施工的一种方法。所以高强度和泵送几乎是分不开的。因此,高强混凝土应满足混凝土可泵性的要求。要解决这一系列的技术问题,关键是开发一种高性能的外加剂。
1)原材料的选择
C60高强混凝土的配置不需要使用特殊材料,但这方面可利用的原材料必须全部优化。除了较好的性能指标外,还必须具有稳定的质量,即主要性能在建设期内不应有太大变化。
2)质量控制与工时管理
一般来说,在实验室配置出符合要求的高强混凝土相对容易,但在整个施工过程中,要将混凝土稳定在要求的质量水平上就比较困难了。一些一般情况下不是很敏感的因素,在水灰比较低的情况下会变得相当敏感,而对于高强混凝土来说,设计时留下的强度裕度不可能太大,可调整的裕度较小。这就要求我们必须注意整个施工过程中各种条件和因素的变化,并根据这些变化随时调整配合比和各种工艺参数。对于高强混凝土,当强度大于50MP A时,一般的回弹、超声波等检测技术无法使用,芯样法检测高强混凝土也存在一定的困难(主要是研究数据缺乏,标准不完善)。由此可见,加强现场施工质量控制和管理的必要性。
3)超细活性掺合料的应用
对于强度等级C80及以上的混凝土,应采取一些特殊的技术措施——掺加超细活性掺合料。当混凝土的强度达到一定的极限后,就不能再增加了,因为当混凝土的强度水化后,必然会在其中形成一些微小的孔隙。如果要进一步提高其强度,必须采取措施填充这些孔隙,进一步增加混凝土的密实度。最常用的方法是在混凝土中掺入极细(微米级)的活性颗粒,使其在水泥浆的细孔中水合,减少和填充混凝土中的孔隙,达到密实和增强的作用。但是这些极细的颗粒需要大量的水,所以需要大量的超塑化剂来塑化,否则很难施工。再者,搅拌混凝土时,超细活性颗粒到处乱飞,很难加入混凝土中,需要将超细活性颗粒密实后才能使用。
[需要突破的技术难点]
C60混凝土的推广应用,重点解决标准化和商品化中的一些技术问题;
C80-C100超高强混凝土的开发和中试应用;
硅灰等超细掺合料的致密化和掺合技术的商品化;
高强混凝土脆性的改善与解决;
C80及以上混凝土设计与应用规程;
高效减水剂及高效减水剂技术研究;
高强混凝土无损和半无损检测技术研究。
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