對高強(qiáng)混凝土材料及其施工工藝的探討

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摘 要 :對高強(qiáng)混凝土的技術(shù)特點、組成材料和施工工藝進(jìn)行探討,并結(jié)合工程實例對控制要點進(jìn)行了具體的分析和闡述。
    關(guān)鍵詞 :高強(qiáng)混凝土;材料;施工工藝    
    近年來,受工業(yè)化、城市化和人口增長對工程建設(shè)的需要所驅(qū)使,混凝土技術(shù)得到了迅速發(fā)展。自 20 世紀(jì) 90 年代起,通過使用高效減水劑和礦物摻和料 ( 粉煤灰、硅粉等 ) ,大幅度降低了混凝土的水灰比,使混凝土強(qiáng)度大大提高,由此產(chǎn)生了高強(qiáng)混凝土,并在施工中得到越來越廣泛的應(yīng)用。
    1  高強(qiáng)混凝土的技術(shù)特點
    高強(qiáng)混凝土是指用常規(guī)的水泥、砂石為原料,使用一般的制作工藝,主要依靠高效減水劑或同時摻入一定數(shù)量的礦物材料,使新拌混 凝土具有良好的工作性,在硬化后具有高強(qiáng)性能,強(qiáng)度等級在 C60 ~ C100 之間的水泥混凝土。
    與普通混凝土相比,高強(qiáng)混凝土具有以下特點:
    (1) 強(qiáng)度高,變形小,適用于大跨、重 載、高聳結(jié)構(gòu)
    (2) 耐久性和抗?jié)B、抗凍性好,能承受惡劣環(huán)境條件考驗
    (3) 能減小截面尺寸,大大降低結(jié)構(gòu)自重和提高結(jié)構(gòu)剛度。
    高強(qiáng)混凝土的配置技術(shù)要求較高,對水泥、砂、石和外摻劑、摻加料均有較嚴(yán)格的要求,且環(huán)境溫度、拌和工藝、運(yùn)輸、澆筑、養(yǎng)護(hù) 等因素對其質(zhì)量均有影響,施工需有相應(yīng)的質(zhì)量管理水平。
    2  高強(qiáng)混凝土配制的材料要求
    2. 1  高效減水劑
    強(qiáng)度等級超過 C60 的高強(qiáng)混凝土,水灰比已經(jīng)很低 ( 強(qiáng)度 80MPa 的混凝土水灰比小于 0. 3) 且對強(qiáng)度非常敏感,混凝土流動性和坍落度主要依靠減水劑來調(diào)節(jié),所以,高效減水劑的使用對配制高強(qiáng)混凝土有著至關(guān)重要的作用,主要有:
    (1) 在保證混凝土工作性及水泥用量不變的條件下,可大幅度減少用水量。
    (2) 在保證混凝土用水量及水泥用量不變的條件下,可增大混凝土拌和物的流動性。
    當(dāng)前施工中,一般選用非引氣性高效減水劑,如國產(chǎn)的 UF 、 KNF 、 FDN 、 SN 、 SM 等,用量一般掌握在水泥用量的 0. 8 % ~ 2. 0 % 左右。
    2. 2  水泥
     配制高強(qiáng)混凝土?xí)r,水泥用量一般在 450 ─ 550 kg/ m3 之間,水泥中鋁酸三鈣 [ 3CaO · Al2O3 ] 的含量小于 8 % 為好, 其細(xì)度適中即可。配制 C60 等級及以上的高強(qiáng)混凝土,應(yīng)至少采用普硅 42. 5 號、硅酸鹽 42. 5 號水泥或更高標(biāo)號的水泥配制。
    2. 3  骨料
     骨料的性質(zhì)與混凝土性質(zhì)密切相關(guān),骨料的強(qiáng)度、孔結(jié)構(gòu)、顆粒形狀和尺寸、骨料的彈性模量等都直接影響該混凝土的相關(guān)性質(zhì)。大體上,混凝土強(qiáng)度上限隨石料的強(qiáng)度成正比例提高。因此在配制高強(qiáng)混凝土?xí)r,對骨料的選擇和要求是比較嚴(yán)格的,目前,粗骨料多采用堅固石灰?guī)r ( 抗壓強(qiáng)度 100 ~ 120MPa) 和花崗巖 ( 抗壓強(qiáng)度 120 ~ 140MPa) ; 顆粒大小宜選用小粒徑骨料,粒度分布應(yīng)盡可能達(dá)到密實填充,這是因為小粒徑的粗骨料與水泥漿接觸界面相對狹窄,過渡層更窄,其間不易形成大的缺陷。國外一般認(rèn)為其粒徑不宜超過 10 mm ,我國現(xiàn)行規(guī)范規(guī)定不超過 31. 5 mm ,通常取 20 ~ 25 mm 。細(xì)骨料應(yīng)選用潔凈的、顆位接近圓形的天然中粗河砂, 細(xì)度模數(shù) 2. 6 ~ 3. 2 為好 ; 同時,砂的級配應(yīng)當(dāng)好,大于 5 mm 和小于 0. 31 mm 的數(shù)量宜少,否則級配較差,使得成型的混凝土強(qiáng)度偏低。 0. 6 mm ,累計篩余大于 70 % , 0. 315 mm 累計篩余達(dá)到 90 % , 0. 15 mm 累計篩余率達(dá) 98 % ,此外,天然砂較人工砂需水量小,對硬化后期混凝土強(qiáng)度的增長有利。
    2. 4  摻合料
     在高強(qiáng)混凝土中摻加粉煤灰可提高混凝土拌合物工作度,減少用水量,使混凝土中空隙減小,提高其強(qiáng)度和抗?jié)B性,另外,也可減少混凝土本身的收縮,施工中對粉煤灰要求其燒失量小于 5 % , Mg 含量小于 5 % , SO 2 小于 5 % ,摻量一般為水泥重的 10 % ~ 30 % 。 www.Examda.CoM
    2. 5  拌合水
     水中不應(yīng)含有影響水泥正常凝結(jié)與硬化的有害雜質(zhì),一般來說 PH > 4 的水即可使用。水的用量有嚴(yán)格限制,一般控制水灰比 (W/ C) 小于 0. 35 ,對強(qiáng)度 80MPa 的混凝土其水灰比小于 0. 3 。