谈高性能混凝土工程应用实例

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【摘 要】高性能混凝土是一种新型高技术混凝土，是在大幅度提高普通混凝土性能的基础上采用现代混凝土技术制作的混凝土。本文对高性能混凝土工程应用实例进行简要分析。

【关键词】高性能；混凝土；工程；应用；实例

高性能混凝土是一种新型高技术混凝土，是在大幅度提高普通混凝土性能的基础上采用现代混凝土技术制作的混凝土。本文对某广场免振捣自密实高性能钢管混凝土的应用进行分析。

1 工程简介

某广场是目前国际国内已建和在建的同类的高层钢管混凝土柱结构建筑中最高的建筑。该大厦总高度为280m，地下四层，地上70层。地下连同裙房共86根钢管混凝土柱，钢管直径分别为Φ600、Φ100、Φ900和Φ800，塔楼共44根钢管混凝土柱，直径分别为Φ600、Φ100和5S800三种。

该建筑在施工方案中为满足钢管柱壁不能开浇灌口的设计要求，钢管柱芯混凝土的浇筑采用两种方法：大管径Φ600、Φ100采用常规浇筑法，安装串简下料，机械振捣；小管径Φ900、Φ800采用立式高抛浇筑法加机械振捣。由于一次性浇筑高度为9.6～11.1m，人必须进入10m左右深的钢管中振捣密实混凝土，振实后人爬出钢管，再浇筑混凝土，再下管振捣，如此一直达到灌顶。在施工中，可制定严格的质量保证体系，但是仍然存在柱内操作空间小、作业环境差、劳动强度大、施工作业时间长的不利因素。再加上对钢管混凝土芯柱进行质量检测的难度很大，到目前为止，还未找到一个几方都能接受的检测方法。唯一解决这一问题的方法是采用高抛免振捣自密实高性能混凝土，一次高抛成型，既加快了施工速度，又提高了工程质量，还减轻工人的劳动强度，从根本上避免了危险作业。

然而现有的免振捣自密实混凝土技术，不能满足高位抛落浇筑混凝土的要求。因为高位浇筑会在混凝土内引人大量的气泡，从而降低混凝土的性能甚至影响混凝土的匀质性。为解决广场钢管混凝土高位抛落的施工难题，三家权威公司合作，进行了大量的试验研究，经过对混凝土的原材料的选择试验、混凝土配合比优化设计试验、混凝土配合比验证性试验和两次11m高位抛落与低位浇筑模拟试验，成功地研制成既能高位抛落又能低位浇筑的免振捣自密实高性能混凝土，并已通过专家鉴定。与会的专家一致认为：采用中国建筑科学研究院建筑工程材料及制品研究所的成套技术，应用该所生产的高性能混凝土外加剂、当地的强度等级42.5水泥420kg／m3、粉煤灰以及砂、石，研制出在两小时内保持超高流动性、充填性、抗离析性的C60免振捣自密实高性能混凝土，经查新检索，为国内首创，达到国际先进水平。现已成功地应用到广场的钢管混凝土中，取得了良好的技术和经济效益。

2 免振捣自密实高性能混凝土性能评价方法及主要技术指标

2.1 坍落度Slp和坍落扩展度Lsf

坍落度是用来评价混凝土拌和物流动性的最常用的方法。但是当混凝土拌和物的坍落度大于250mm时，就显得无能为力了。为弥补这一点，一种普遍采用的方法是测量坍落扩展度。坍落扩展度不但是衡量混凝土拌和物流动性好坏的一个很直观的标志，而且也可以从坍落扩展的过程中判断混凝土拌和物的抗离析性能。坍落度和坍落扩展度试验影响因素较多，如与铁板表面的含水率、坍落度筒上提的速度和垂直度、扩展度测量时间、扩散的均匀程度等因素有关。但坍落度试验简单易行，而且从坍落扩散的过程中，可以目测混凝土拌和物抗离析能力，故坍落度和坍落扩展度试验可作混凝土拌和物初步控制用。所以在实际施工中就把坍落度和坍落扩展度作为控制免振捣自密实混凝土拌和物性能的一种方法。

2.2 充填性H

用U形仪做混凝土拌和物充填性试验是被实践证明评价混凝土拌和物充填性最有效的方法。U形仪分左右两腔，中间有距底板一定距离的隔板分开。试验时用挡板挡住间隙。将混凝土装入左侧箱内，装满后上提挡板；混凝土拌和物从底部间隙流过，测量2mim时两侧混凝土的高差H。

2.3 流动性Lf

用L形流动仪做流动性试验克服了坍落度试验的不足，受人为因素影响较小，是衡量流动度的一个较理想的方法。试验时把L形流动仪置于水平位置，混凝土拌和物装入左侧箱内，用抹刀抹平后上提隔板，量取2min混凝土流动的长度Lf。

2.4 抗离析性G

混凝土拌和物抗离析性能可以通过U形仪试验后左右两腔粗骨料的含量来判别。如果混凝土拌和物抗离析性能欠佳，先装入的那一腔混凝土粗骨料会下沉，左右两腔混凝土的粗骨料相对含量就会有较大差别，这样就能判别混凝土拌和物的抗离析性能。

3 混凝土生产和施工中的技术措施

为确保免振捣自密实高性能混凝土的生产质量，针对高抛免振捣自密实高性能混凝土的特性，制定了《免振捣自密实高性能混凝土生产质量标准》。根据“质量标准”及其有关其他标准，制定了《免振捣自密实高性能混凝土生产质量控制标准》，以确保高抛免振捣自密实高性能混凝土的生产质量。

免振捣自密实高性能混凝土的施工质量，关键是对高抛免振捣自密实高性能混凝土拌和物的质量控制，只有确保混凝土拌和物的质量，才谈得上混凝土的施工质量。为此制定了《免振捣自密实高性能混凝土施工技术规程》。该规程就是针对高抛免振捣自密实高性能混凝土的特殊性，提出在施工现场对混凝土拌和物的验收和施工时对混凝土拌和物的质量检查上的特殊要求，确保在泵送前混凝土拌和物的性能达到规定的要求。“规程”还对模板工程、混凝土的运送、混凝土的浇筑等方面提出了注意事项并作了有关的规定。

4 工程应用

由于制定了严格的高抛免振捣自密实混凝土的质量保证体系，包括《质量标准》、《生产技术规程》和《施工技术规程》，在工程的施工中严格执行质量保证体系，高抛免振捣自密实混凝土成功地应用到塞格广场的钢管混凝土结构中，取得了良好的技术经济效益。

5 混凝土生产的施工成本分析

与萘系减水剂相比，CABR―SF高性能混凝土外加剂价格略高；然而由于采用大掺量粉煤灰，加快了施工进度、节省了人工振捣过程，综合混凝土的施工造价与普通C60混凝土持平。

参考文献：

[1]宁仁岐.建筑施工技术.北京：高等教育出版社,2002.

[2]张厚先.建筑施工技术.北京：机械工业出版社,2004.