高层建筑混凝土材料的优化选择

张国平

摘要：近年来，随着我国经济社会不断的进步和发展，当前的建筑事业也在跟随快速的发展，而建筑物在高度方面以及在跨度上也有所增加，与此同时，怎样可以确保建筑施工的质量，以及提高施工技术并对材料合理的应用都是非常关键的，也是确保建筑质量的重要因素。

关键词：高层建筑;混凝土材料;优化选择

引言

随著我国经济不断发展，建筑业在发展过程中逐渐成为支柱性产业。从我国能耗上来看，建筑业每年的能耗占到了总能耗的40%，耗能非常巨大。在我国高层建筑的全生命周期内，发展趋势就是节约资源。构成建筑的物质基础是建筑材料，高层建筑在物化阶段和运行阶段，与建筑材料性能密切相关。

1高层建筑混凝土材料综述

与普通的建筑混凝土材料一样，高层建筑混凝土材料也是由粗细骨料、外加剂、水泥、水以及掺和料组成。只是在一些主要的组成材料配合比、规格以及施工工序方面有所不同，在选择高层建筑混凝土材料的时一定要对材料的质量与规格进行严格把关。在建设过程中，应对各原料配合比例进行严格的控制。

2高层建筑混凝土材料的优化选择

2.1选用骨料的标准

由于在选用骨料时，对于骨料的粗、细要求都有着不同的标准，同时也要满足其混凝土泵送的一般要求。所以在选用骨料时，其粒径和形状以及级配要求都会对混凝土的拌合物在可泵性方面存在很大的影响，因此，为了可以有效的防止出现泵送的阻塞，就必须要限制石子的粒径要求，而最佳的石子形状就是近似于圆形。其粗骨料的最大粒径再与输送管径之间的比一般是，把泵送的高度控制在50m以下为好：而碎石不能超过1：3：而卵石最好不要超过1：2.5为宜。在泵送的高度范围是50m-100m的时候，则一般应是1：3-1：4为宜，如果泵送的高度超出了100m以上的时候，则一般应是1：4—1：5为宜。在选用粗骨料时，主要是以连续级配为主，由于针片状的颗粒含量一般会影响到混凝土的可泵性，所以如果针片状的颗粒含量超过了一定的标准，或者是石子的级配没有达到最佳的时候，就会很容易在管道的弯头位置出现打横堵管的问题，经过实践表明，当针片状颗粒的含量超过了10%时，就很容易出现堵管的问题，因此，在选料时要求针片状的颗粒含量是不允许超过10%，而选用细骨料时必须要选用中砂。

2.2高层建筑混凝土材料的水泥选用

与普通建筑混凝土材料有所不同，高层建筑混凝土的水泥除了要满足混凝土强度及耐久性的一些常规要求外，还需达到高泵程施工的输送要求指标。为了使水泥能够达到可泵性这一标准，可以在规定范围内尽量减少水泥的使用量，根据高层建筑的具体实践情况以及相关规定标准，高层建筑水泥使用量一般在300kg/m3，最大不能超过500kg/m3。为达到混凝土拌合物的和易性标准要求，还需要对水泥的品种进行认真分析与选择。一般情况下会使用普通的硅酸盐水泥，矿渣水泥比普通的硅酸盐水泥保水性较差，矿渣水泥的泌水性非常大，所以，一般不会在高层建筑施工中选用。为了能够符合高层建筑混凝土要求标准，选择的水泥一定要从质量与性能上满足相关要求。这样，才能够确保高层建筑物的质量。

2.3高层建筑混凝土材料的外加剂选用

一般情况下，要想提高混凝土的强度，一定要严格控制水灰比，同时还要尽可能降低水的使用量。如果选择C50-C80系列的混凝土水胶，比例一定不能超过0.4，一般情况下控制在0.25-0.38之间。所以，在水灰比和泵送条件都达到要求的基础上，使用的高效减水剂一般都会在0.25-0.33之间。混凝土的单位用水量要保证在150-180kg之间。这样，才能够保证混凝土在硬化环节中失水收缩一直处在设计要求范围内，保证高层建筑的结构竖向上变形符合要求。若减水剂的使用量超出了相关使用标准，会使混凝土过分收缩，出现混凝土坍塌的问题，对工程质量造成严重的后果。夏季高温环境下发生这种情况，混凝土的失水现象还会更严重，为了能够有效改善这种情况，要在混凝土中加入适量的缓凝剂，使混凝土在硬化过程中的失水收缩率一直保持在设计范围内，避免发生混凝土坍塌现象。为了能够有效提升混凝土的可泵性，降低输送阻力，可以在混凝土中加入适量的引气，从而保证输送的畅通。

2.4选用活性掺和料的标准

由于在改善高强混凝土的性能时，就必须要降低水泥的用量从而来减小水化热的问题，因此，掺加适量的硅粉和粉煤灰以及粒化高炉矿渣等掺合料。同时，如果掺入了良好的活性物，并可以有效的降低在混凝土当中其胶结料的应用，以降低混凝土的收缩现象。由于粉煤灰是煤粉在燃烧后所产生的废料，所以在粉煤灰当中会存在大量的铝氧化物和活性硅。由于粉煤灰的颗粒是比较细的，在参与了二次水化的界面较大，所以在经过水化后也有效的改善了水泥石的结构，同时也细化了孔的结构，减少了孔隙率，因此，混凝土在硬化后也更加的密实，提高了其强度。而另一方面，由于粉煤灰的颗粒也具备了球形玻璃体的表面，也有效的降低了拌合物的用水量。由于粉煤灰的密度是非常小的，所以可以应用等重的粉煤灰从而替代一定量的水泥，同时也可以增加拌合物浆体的数量，以便有效的改善混凝土的泵送效率，也有效的降低了水剂的用量，从而减少了混凝土的坍落度在跟随长时间所导致的损失。在选用粉煤灰时主要是应用I级或者II级磨细，而掺量一般是以水泥重量15%-30%之间，它的烧失量必须要<5%，而水泥以及矿物的含量掺合料也必须在规定范围内。通过研究分析，在配制高强的泵送混凝土时，必须要选用原状的细灰，最好不要应用磨细灰。

结语

在高层建筑施工中，如何选择与使用混凝土材料是非常重要的一项工作，只有选择高质量符合相关标准的混凝土材料，才能够保证工程的施工质量。所以，一定要严格把控混凝土材料质量。只有混凝土材料的强度合适，才能够保证高层建筑施工不会出现结构变形以及其他问题，进而能够保证建筑行业的稳定健康发展。

参考文献

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[3]富颖.高强度混凝土在高层建筑工程中的应用[J].内蒙古科技与经济.2020（19）.

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