摘要:建国以来的50年是我国进行大规模经济建设的50年。全国从南到北,从内地到边疆,到处都在进行着规模宏大的基本建设。大规模的建设和巨大的工程量,促进和推动了作为最大宗基本建设材料的混凝土及其相关技术的飞速发展,工程中普遍应用的混凝土强度在国际范围内得到稳步的增长。本文简要介绍了高强混凝土的概念及其优越性,同时对高强高性能混凝土的一般设计原则及施工方法也作了论述。
关键字:高强混凝土;优越性;公路施工;方法
从技术角度来看,我国目前的水平也较高,我国的工程技术人员已经掌握了高度达382.5m一泵到顶的技术,一次连续浇筑超过2万m3的超大体积混凝土技术,迈入世界先进的行列;至于正在施工的三峡混凝土工程,混凝土总量超过2500万m3,其工程量之大,混凝土要求之严,施工难度之高,均堪称世界之最。
一、高强度高性能混凝土概念
对于高强混凝土, 各国没有准确的定义, 同时各国的区分标准也不尽相同。长期以来,我国现场浇筑混凝土强度等级大量低于C30, 预制混凝土构件普遍低于C40:同时混凝土结构设计规范中的计算公式大部分是根据较低强度混凝土构件的试验数据得出, 对于强度较高的C50 或更高等级的混凝土明显不适用; 另外从混凝土的制作技术来看, C50 及更高等级的混凝土在施工时需要严格的质量管理制度和较高的施工水平。考虑到我国目前的施工水平和质量管理制度现状, 以C50 作为划分高强混凝土的指标, 强度等级达到或超过C50 的混凝土为高强混凝土。高性能混凝土概念的提出至今也只有10 多年的时间, 它是伴随着高强混凝土而问世的。
高性能混凝土不仅满足工业化预拌生产和机械化泵送施工、具有足够的强度,而且是一种耐久性优异的混凝土。与传统的混凝土相比, 高性能混凝土在配合比上的特点是低用水量、较低的水泥用量, 并以化学外加剂与粉煤灰作为水泥、砂石之外的基本组成成分。这些使硬化混凝土内部的孔隙少, 具有致密的微观和细观结构, 抗渗性能优良, 因此高性能混凝土的耐久性很好。高性能混凝土在硬化过程中体积稳定、水化热低、温升小, 冷却时的温度收缩小, 干燥收缩也小, 所以硬化后不易产生宏观和微观裂缝。我国钢筋混凝土结构规范组1978 年的一项调查表明, 在一般环境下有40% 工业民用建筑结构的混凝土已碳化到钢筋表面, 而在较潮湿的环境下90% 构件已经锈蚀。因此在混凝土的耐久性问题受到普遍重视的今天, 高性能混凝土无疑是解决结构耐久性最有效和最经济的途径。
二、高强混凝土有三大优越性
1. 在一般情况下,混凝土强度等级从C30提高到C60,对受压构件可节省混凝土30-40%;受弯构件可节省混凝土10-20%。
2. 凝土比普通混凝土成本上要高一些,但由于减少了截面,结构自重减轻,这对自重占荷载主要部分的建筑物具有特别重要意义。再者,由于梁柱截面缩小,不但在建筑上改变了肥梁胖柱的不美观的问题,而且可增加使用面积。以深圳贤成大厦为例,该建筑原设计用C40级混凝土,改用C60级混凝土后,其底层面积可增大1060平方米,经济效益十分显著。
3. 由于高强混凝土的密实性能好,抗渗、抗冻性能均优于普通混凝土。因此,国外高强混凝土除高层和大跨度工程外,还大量用于海洋和港口工程,它们耐海水侵蚀和海浪冲刷的能力大大优于普通混凝土,可以提高工程使用寿命。
4. 高强混凝土变形小,从而使构件的刚度得以提高,大大改善了建筑物的变形性能。 三、高强混凝土配合比设计的一般原则
1、高强混凝土的用水量低,水灰比一般小于0135;对80MPa的混凝土,水灰比小于0130;对100MPa的混凝土, 水灰比小于0126; 更高强度时水灰比取0122 左右。
2、水泥用量一般为400～450kgöm3,对80MPa的混凝土可为500kgöm3,更高强度时也不能超过550kgöm3。应该通过外加矿物混合料来控制和降低水泥用量。高强混凝土必须采用优质水泥。
3、集料应挑选强度高、吸水率低的碎石, 最大粒径不超过15～20, 如混凝土强度等级不是很高可以放宽到25。尽量排除片状和针状石子。
4、砂率可为013甚至更低。但过低砂率会影响工作度,所以一般可取013～0135, 尤其是泵送时不宜取较低砂率。
5、当水灰比很低时, 工作度弹性弯曲变形, 预弯集中力释放后利用钢梁的弹性恢复变形使下缘混凝土产生预压应力。
四、高强混凝土技术需要解决的几个问题
以前高强混凝土一般是指强度等级在C45级以上的混凝土。随着科学技术的发展,高强混凝土是[1] [2] 下一页 |
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