高强混凝土在建筑施工中的应用研究

摘要：随着我国经济的快速发展，建筑工程材料也是日新月异。人们对于建筑的要求更高，使得普通的建筑材料已经不能满足要求，在这种情况下，高强混凝土也随之出现。近年来，对于优质高强混凝土的开发、设计等备受关注，减轻混凝土的结构自重、使施工工艺不断简化，同时降低生产成本，是建筑施工中混凝土的重要发展方向。因此，本文从高强混凝土的性能介绍出发，重点分析了其在建筑施工中的应用，并列举了混凝土工程中存在的一些问题，最后对此提出了几点建议。

关键词：高强混凝土；建筑施工；性能

中图分类号：TU37 文献标识码：A 文章编号：

引言

混凝土是现代建筑行业中使用最为广泛的材料，高强混凝土是用常规的水泥、砂、石作为原材料，使用常规的制作工艺，依靠掺加高效减水剂和少量的活性粉末而形成的。由于高强混凝土具有综合的优异技术特性，近年来，为了达到更好更优的性能要求，很多国家对此进行了大量的研究与推广，使得高强混凝土成为了建筑行业中一颗耀眼的新星。

1 高强混凝土的性能特点

1.1高强混凝土优点

①抗压强度高

高强混凝土具有很高的抗压强度，在建筑工程中使用高强混凝土，可以使得原有的设计截面尺寸大大减小，增大房屋的使用面积，更加经济。现阶段，实际混凝土强度等级可以达到C100，活性粉末混凝土的强度等级更是高达C200。

②更加经济适用

由于高强混凝土具有早强快硬的特点，可以大大的缩短工期，提高模板回转效率，节约成本。同时，高强混凝土可以减小结构构件的截面尺寸[1]，减小土方的开挖量，也更加经济。

③应用范围广

高强混凝土耐久性和抗渗性都比普通混凝土强，它也具有更加广阔的应用范围，它可在遭受海水侵蚀的环境中或是酸碱盐的环境中使用，也可在遭碰撞损害的工程中使用，在地下基础中更能发挥其优势。

1.2 高强混凝土劣势

①必须具备较高的技术

高强混凝土对施工质量要求非常要求严格，原材料略微地差异都会造成强度上很多的差别。同时高强混凝土快硬的特点，使得搅拌到浇筑的时间很仓促，另外流动性差，坍落度小，使得高强混凝土不易泵送，它要求施工方具有较高的施工水平和管理水平。

②抗震性能较差

高强混凝土构件的抗震性能较差，为其使用带来了安全隐患。在抗震设防地区，为了提高高强混凝土构件的抗震性能，通常会设置箍筋，但是这会使得成本大大增加。

3 国内外应用情况

国外关于高强混凝土的相关报告开始于1930年。但当时高强混凝土还没有应用到实际工程中只是处于研究阶段。20世纪60年代开始高强混凝土随着高效减水剂的开发以及逐步推广应用迅速的走向了实用化。20世纪80年代末，高效减水剂的性能不断改善并随着无水石膏为主要成分的高强混凝土掺合料的开发，采用普通振捣和常压养护的方法，也能够制备80~100MPa的超高强混凝土并进行应用[2]。

与此同时，北欧国家通过对硅粉和高效减水剂的复合使用获得了强度超过100MPa的高强混凝土。混凝土的强度与性能随着混凝土材料技术不断的发展与完善得到不断的提高与改善。

高强混凝土最初主要应用于高层建筑的建造中即在底层墙柱中使用高强混凝土，这样混凝土的使用量可大幅度的减少，建筑使用面积可得到增加和施工工期得到缩短，经济效益得到显著提升。高强混凝土挑战了钢结构在超高层建筑中的统治地位。

采用高强混凝土应用在桥梁结构中有更大的潜力：高强混凝土的使用能降低桥梁结构的自重并增加结构的刚度，桥跨得到增大， 桥墩可得到有效减少，桥下净空也得到增高，更为重要的还在于平时维修的费用得到了降低和使用寿命得以增长；高强混凝土应用的另一个重要领域是预制件厂生产的预制混凝土制品和预应力制品：高强混凝土由于能耐腐蚀和海浪冲刷的特点很适合应用到建造船坞、码头、采油平台、防波堤等港口和海洋工程。

4 高强混凝土在混凝土工程应用中存在的问题

在混凝土应用过程中常见的有如下三个问题。一、现行规范的限制。二、设计人员常出现的问题。三、混凝土生产者与使用者缺乏沟通。四、施工中常出现的问题。

4.1现行规范的限制

在标准养护28天后，早期的普通混凝土强度发展就很缓慢了，所以将混凝土28d强度作为特征值表征混凝土是合适的。而掺入了矿物掺合料的混凝土一直要到90d，强度的发展才开始趋于稳定，因此，用28d强度来表征高性能混凝土强度是不科学的，不仅仅是强度指标，包括混凝土的抗碳化、混凝土的抗冻性、混凝土的抗氯离子扩散系数也都是以28d龄期的混凝土进行实验，这同样是值得商榷的，要推进高强混凝土的应用，相应的检测指标也应该进行调整。

4.2设计人员常出现的问题

相关规范和设计文件的要求是施工方以及监理方施工的依据。当前耐久性受到了重视，国家以及地方出台了很多关于耐久性的相关规范，各地也纷纷开始掀起了建设高潮，目前国内建设的特点是工期紧，任务重，突击建设。这导致设计人员整天疲于奔命，无暇认真研究新规范，学习新技术、新材料，工程设计图往往是基本照搬以前的设计，略作修改，结果要么就是从规范上照搬几条，要么就是设计要求与现行规范不统一，而不考虑结构所处的环境、气候、技术水平现状，让后边的施工、监理无所适从，从设计之初就留下隐患。

4.3混凝土生产者与使用者的沟通不充分

同样是C30混凝土，用在不同的季节、不同的部位、采用不同的施工方式，其配比和性能要求是完全不一样的。出了质量问题，商混站说是施工的问题，施工方说是混凝土的问题，纠缠不清。混凝土的性能对其使用过程依赖性很大，几乎涉及从搅拌、运输、浇注、养护等每个阶段。这就决定了混凝土的生产者与使用者必须要密切沟通，在大多数情况下，商品混凝土的性能由使用方提出，搅拌站根据施工方的要求配置混凝土，这些技术要求是双方合作的基础，也是进行质量仲裁的依据，必须规范、完整[3]。双方的技术合同中应包括施工单位对混凝土所有性能的要求，技术条款中不应存在含糊其词的指标，或受双方行为制约的指标，技术条款中既要有性能指标，又要有为了保证性能的实现，在使用过程中应注意的事项合同中明确界定双方责任。值得一提的是，混凝土生产者也必须了解相应行业规范对混凝土的要求，如海工混凝土、道路用混凝土、工民建用的混凝土从材料到性能要求是各不相同的，以不变应万变是万万不行的，如果不了解这些，往往陷入被动。

4.4施工中常出现的问题

高性能混凝土的特点是低水胶比、高矿物掺和料、复掺外加剂，这与普通混凝土是不同的。混凝土在低水灰比的情况下成型和捣实都很困难，塌落度很小甚至没有塌落度。并且现代城市混凝土施工一般采用预搅或商品混凝土。施工工地与搅拌站相距很远，在运输过程中坍落度随时间增加而减少，对高强混凝土的应用增加了难度。

5 结束语

针对高强混凝土在混凝土工程应用中存在的问题，设计人员与时俱进，及时掌握规范并正确理解与应用，施工人员也要全面掌握高强混凝土的技术要点并加强与混凝土生产者的沟通。为了保证高强混凝土的质量，在选用高强混凝土的原材料时候选用优质、高强的原材料[4]，选择有好的性能指标以及质量稳定的原材料。在施工时候要严抓施工质量和管理，对高强混凝土的早期强度与28d强度加强控制。配制高强混凝土时加入超细活性掺合料并使用大量高效减水剂加以塑化。

参考文献：

[1]韦必荣. 高强混凝土在建筑施工中的应用[J].赤子，2012(6):139-142.

[2]张博. 高强混凝土在建筑施工中的应用[J].科学与财富，2012 (1):35-38.

[3]王山. 高强混凝土的发展及应用[J].山西建筑，2010，36（7）143-145.

[4]张运强. 浅谈高强混凝土在建筑施工中的应用[J].大陆桥视野，2012（12）130-133.

作者简介：赵静（1983年出生），女，籍贯内蒙古，湖北工业大学硕士研究生，现任中交第一公路工程局有限公司北京建筑分公司施工管理科。