摘要:新型建筑材料的应用,极大地提升了建筑工程的施工质量。目前,随着高性能混凝土技术的应用,建筑工程的整体承载力和结构安全性能也得到了极大的提升,极大地推动了我国建筑行业的发展。
关键词:建筑工程;高性能混凝土施工技术;分析
前言:伴随着建筑工程施工技术的持续进步,对于混凝土的硬度也得到了显著的提高。由于建筑行业对于混凝土各项要求也愈来愈高,因此相关工作人员就研制出来了全新的混凝土材质——高性能混凝土,由于其具备优良的性能,已经被广泛地使用在了建筑行业之中。
1高性能混凝土具备的性能特点
1.1具备高强度性能
高性能混凝土具备比较高的强度,原因是矿物质掺料的添加提升了混凝土的强度。通过相关研究表明,有矿物质掺料的混凝土相比一般混凝土来说,在通过一周的养护之后,其硬度要明显高于一般的混凝土,其最高强度的等级能够达到60MPa以上。
1.2具备较高的耐久性
耐久性是指混凝土在投入建筑项目之后,具有抵挡由于外界环境对其造成损害的能力。由于高性能混凝土的耐久性比较高,因此其抵抗渗透能力、抵抗寒冷能力、抵抗硫酸盐类物质伤害能力都比较强,其最长的使用周期能够达到90年左右,而一般混凝土的使用周期只有15年上下。
1.3具备高体积稳固性
通过分析发现,高性能混凝土的各项参料比,对于其收缩性并未产生显著的影响。因此,在对其进行配比时,可以使用较低的水胶比且同时加入较多的矿物质参料,这样能够明显地提升高性能混凝土的整体体积稳固性。
1.4具备比较高的经济收益
高性能混凝土能够通过本身的重力流动来进行平填工作。因此,使用高性能混凝土施工能够降低熟料水泥的投入量。同时通过自身的高性能,还能够明显地提升工作效率、缩减工期以及减少对各项资源的消耗。另外还能够节省人工成本,提升建筑项目的整体经济收益。
2建筑施工中高性能混凝土的应用
2.1原材料
(1)水泥
水泥对混凝土而言是不可替代的胶凝材料。比如普硅水泥,其比表面积按300~350m2/kg严格控制,且铝酸三钙实际含量应控制在8%以内。
(2)高效减水剂与引气剂
如前所述,为减少含水量和提高流动性与强度,需要向混凝土中掺加适量高效减水剂。根据现行规范和标准,高效减水剂的含气量应控制在3%以内。对于引气剂,其性能需要符合相关标准,完成拌和后,混凝土的气泡应保持均匀和细小,使含气量处于4%~6%以内。另外,高效减水剂和引气剂必须分别掺加。
(3)集料
高性能混凝土中,集料应避免碱集料反应。进场前,应对集料实施专门的检查试验,经试验确认合格后才能批准进场。集料分细集料与粗集料,其中,细集料以质地坚硬、有良好级配且空隙率相对较小为准选择,以细度模数在2.6~3.2范围内的干净河砂为宜。粗集料按质地坚硬且匀称、粒形适宜、级配合理等要求选择,其技术指标必须满足现行规范提出的各项要求。
(4)矿物掺合料
为使混凝土具有符合要求的密实性,还需要向混凝土中掺加一定数量的矿物掺合料,如粉煤灰、硅粉和磨细矿渣粉。例如使用粉煤灰,其质量应达到以下要求:(1)细度:当强度等级为C50以上时,不能超过12%,当强度等级小于C50时,不能超过25%。(2)需水量比:当强度等级为C50以上时,不能超过92%,当强度等级小于C50时,不能超过105%。
(3)烧失量:当强度等级为C50以上时,不能超过5%,当强度等级小于C50时,不能超过8%。(4)氯离子含量:不能超过0.02%。(5)含水量:不能超过1%。(6)硫酸盐含量:不能超过3%。(7)安定性:不超过5.0。(7)游离态氧化钙的含量:当为F类时,不能超过1%,当为C类时,不能超过4%。
(5)拌和与养护用水
不能使用海水、污水与pH值在5以内的水,且氯离子含量不能超过200mg/L,硫酸盐含量不能超过500mg/L。
2.2配合比设计
过去主要是根据强度等级要求对水胶比进行计算。但是对于高性能混凝土,需要根据耐久性要求,结合环境作用等级进行水胶比的确定,对胶凝材料的最低用量与掺合料比例进行控制。配合比需要综合考虑包含施工工艺、环境、材料品质等在内的各项因素,由各参与方经计算和试验确定。
2.3计量、拌和
对原材料的投放通过电子计量进行,严格按照配合比来计算和称量。除集料以外的其它原材料,质量误差不能超过±1%,集料的质量误差不能超过±2%。生产中应对工艺、配合比及投料的方式都进行严格控制。在冬季进行施工时,需要对各类原材料进行适当的加热或保温。
2.4运输、浇筑
对混凝土进行运输时,应尽量选择平坦的道路,减少运转次数,缩短运输的时间,避免由于振动过度导致离析。所用运输设备应能满足凝结时间要求,并与浇筑的速度相适应,以确保浇筑能够顺利且连续的进行。将混凝土运输到现场后应尽快浇筑,减少放置的时间,同时这也是混凝土施工的重要工序,其对结构质量有着很大影响。结构成型后,其表面应保持平整与光滑,尺寸、钢筋与各类预埋件所处位置应准确无误。浇筑开始前,应先对混凝土实施高速搅拌,持续1~2min,检查确认混凝土达到匀化后开始浇筑。若减水剂的消泡不彻底,将在表面产生若干大气泡,所以需要对减水剂实施消泡,之后再进行引气。与此同时,还要对浇筑高度进行严格控制,通常每层不能超过30cm。在倒角处等气泡难以排出的部位,需要在原基础上减小一定浇筑高度,通常每层不能超过20cm。在混凝土浇筑的同时还应做好振捣,通过振捣使混凝土均匀度达到标准要求。一般都使用插入式振捣棒进行振捣,操作时遵循快插慢拔的基本原则,对上一层进行振捣时,应将振捣棒插入下一层5cm,以此消除两层接缝,形成一体。
3高性能混凝土的发展前景
3.1自密实混凝土
自密实混凝土不需要振捣,依靠其本身的重力作用就能够将配筋紧密的模板填充满。这种类型的混凝土与一般混凝土相比较而言,两者之间最明显的不同之处在于,自密实混凝土具备了匀质性以及填密性两大特点。它可以依靠本身的重力将配筋紧密的模板填充满,继而有益于建筑物中混凝土的密实性,与此同时还具备了很好的持久性能和稳固性能。这种类型的混凝土所需要配置的成本相对于一般混凝土来讲要高一些,所要求的设计比例的标准相对也要复杂很多,通常使用在一些相对比较繁琐的工程建筑结构中,比如沉井连续墙或是钢管柱等。使用自密实混凝土的优点有很多,不但可以减少很多的人力资源成本和物力成本,提升施工的整体速度,进而起到缩短施工工期的良好效果,而且还有益于提升整体的经济收益。
3.2高性能补偿收缩混凝土
其与一般混凝土最为主要的一点区别,就是由于在配比时参入了膨胀粉,致使其具有较优良的膨胀性,这样能够完美地改善干缩问题。其次高性能混凝土还拥有较强的抗渗透能力,原因是进行配比时加入了结晶参料,对其细孔进行填充,使其细孔直径降低,因此水也不容易渗入进来。另外,其抗化学侵蚀能力也比较强,因此在沿海地区以及盐碱比较高的地区,其也能有效地被运用。因此,高性能补偿收缩混凝土也是其未来发展的主要方向。
4结束语
综上所述,高性能混凝土的合理应用,能在满足建筑工程质量要求的基础上,延长各结构构件的使用寿命,减少后期的维护成本,提高工程的经济效益。因此,值得大范围推广应用。
参考文献
[1]米少瑄.高性能混凝土在建筑和桥梁中的应用探究[J].建筑技术开发,2019,46(22):71-72.