安托山总部大厦高强高性能混凝土的配制与应用

邱勋敏 高芳胜

深圳市安托山混凝土有限公司（518040）

0 前言

伴随着社会的不断进步和发展，人们的生活水平也在不断改善，所以人们对于建筑工程的要求也变得越来越严格，对于建筑行业来说，为了能够满足人们对于建筑行业提出的新的标准和要求，需要相关部门不断探索和研究，加大建筑工程施工技术的研究力度，保障施工出的建筑拥有更好的质量和性能，让建筑寿命有所提升[1]。因为随着科学技术水平的不断发展和进步，在建筑领域中的一些施工技术和一些施工材料都有了一定的改进和完善。对比过去的施工技术和施工材料，目前的施工技术和施工材料能够展现更加优越的性能，而且这些新型的施工技术和施工材料在建筑行业中都发挥着重要的作用。目前，应用较多的是高强高性能混凝土技术，因为通过使用高强高性能混凝土技术可以很好地在一些高层、重载和大跨度建筑工程中发挥作用，所以该高强高性能混凝土的优势受到了广泛的关注和重视。

1 工程概况及技术要求

安托山总部大厦项目建筑用地面积18 086.83 m2，总建筑面积约179 090.48m2，共计三栋高层建筑。其中，一类高层研发大楼A座地上39层，高度190.7 m。B座一类高层宿舍，地上33层，高度118.25 m。C座一类高层综合楼，地上21层，高度97.5 m，地下1～4层为停车库及设备用房。本工程基础及主体结构均采用高性能混凝土，是广东省高性能混凝土推广应用试点工程之一。根据《高性能混凝土评价标准》JGJ/T 385和《高性能混凝土应用技术规范》DBJ/T 15—130，选用28 d碳化深度不大于15 mm和28 d电通量不大于1 500℃作为耐久性能进行评价。

2 高强高性能混凝土原材料

2.1 水泥

水泥是高强高性能混凝土的重要组成部分。水泥的细度越细，水泥水化所需水量越大，水化速率越快，水化热越高，开裂风险越大，所以水泥比表面积不宜大于360 m2/kg。该工程选用广州金羊牌硅酸盐水泥P·Ⅱ52.5水泥，比表面积340 m2/kg，标稠25.9%，3 d抗折6.5 MPa，3 d抗压33.4 MPa，28 d抗折8.5 MPa,28 d抗压58.6 MPa。

2.2 掺和料

在高强高性能混凝土中，使用到的掺和料多以粉煤灰为主。这些掺和料的使用要保障各类参数符合实际的建筑要求。在配置高强高性能的混凝土时，应该优先选择I级灰，因为I级灰发挥的作用主要是降低混凝土中的水灰比，使得细微粉末与火山灰通过相关的效应进行结合，达到提升混凝土性能的目的。此外，应该选择烧失量小的掺和料。烧失量代表含碳量，对混凝土的强度、变形、对外加剂的吸附等都有不利影响。该工程选用妈湾电厂I级灰和曹妃甸S95矿渣粉复合技术。

2.3 粗、细集料

对高强高性能混凝土，还要选择粗、细集料。选择粗集料时，要选择一些坚硬并且级配良好的碎石，对于抗压强度也需要进行一定的控制，对抗压强度的要求是达到混凝土强度的20%以上。同时，还需要严格把控碎石的粒径，保证最大的粒径不超过25 mm。细骨料一般有河砂和人工砂两种，无论选择哪一种，都需要保障稳定的级配，同时还需要保障细度模数在2.6～3.0，材料内部的含泥量也要控制在2%以内。在选择细骨料时，需要对其中的一些有机质含量进行检测，待到检测之后，方可以投入使用。该工程选用惠州博罗石场5～20反击破碎石和东莞中砂。

2.4 减水剂

该工程选用上海麦斯特聚羧酸系高性能减水剂（缓凝型）Rheoplus325R（SZ）,含固量24.46%，氯离子含量0.02%，减水率26.0%，28 d收缩率比95%，28 d抗压强度比141%。外加剂应与胶凝材料具有良好的相容性。

3 高强高性能混凝土配制

根据配合比设计及混凝土技术要求，结合相关标准要求，从混凝土工作性能力学性能和耐久性能出发，通过调整胶凝材料、粉煤灰、矿渣粉用量，选用不同砂率、不同粒径碎石，进行一系列的原材料和混凝土配合比筛选试验，并根据各试验指标分析的结果，最终确定安托山总部大厦高强高性能混凝土配合比，见表1，其主要性能检测结果见表2。

表1 高强高性能混凝土配合比

表2 高强高性能混凝土性能

4 高强高性能混凝土施工要点

4.1 生产

为了更好地保障高强高性能混凝土的性能，需要在施工中把控施工要点。在进行拌和过程中，也需要注意以下内容。

为了进一步地保障拌和之后材料的质量仍是合规的，需要对材料本身的添加量进行必要地控制。可以在二次计量法的基础上进行控制材料的用量，以保障一些特殊材料的添加量误差在±0.5%。

在对原材料进行拌和时，还需要根据具体的拌和要求来匹配相对应的搅拌机器，尽量选择多匹配的强制式搅拌机，拌和也要遵循先干拌后湿拌的顺序，从而有效完成材料的搅拌。在搅拌过程中还需要保障搅拌的时间在120 s以上，从而确保搅拌质量。

在完成搅拌材料后，在准备卸料时还需要以10 r/min的速度进行快速搅拌，从而进一步提高整个材料的均匀程度。

4.2 运输

对于高强高性能混凝土的运输来说，需要注重以下两点。第一，要考虑到材料在运输过程中受到外界气温的影响，特别是在夏季较为炎热的天气下，应该在材料的表面覆盖一层塑料薄膜或者遮阳布，才能够更好地控制材料出现过早初凝的情况。第二，需要把控好运输的时间。因为一些材料在一定时间之后会出现一些问题。一般来说，在冬季运输材料时，要把运输的时间控制在90 min内，混凝土到达现场后等待入泵时间控制在30 min，避免混凝土等待时间过长而造成拌和物性能的损失，无法满足泵送要求。

4.3 浇筑

在浇筑环节时，仍然有一些值得注意的地方，主要包括以下几点。

1）高强高性能的混凝土多选择分层浇筑的方式来完成浇筑工作，而分层浇筑的方式也需要控制好单层浇筑的厚度以及之间的间隔。一般来说，单层的混凝土浇筑厚度多保持在0.6 m以内，只有控制好施工要点，才能够更好地避免结构出现分层的情况。

2）需要对浇筑的位置以及浇筑的高度进行控制，也要控制好注浆的管道端口位置，防止安装在钢筋笼、预埋管道及后续其他结构出现问题。

3）对于高强高性能混凝土的浇筑，还会存在不同强度混凝土交错的情况，需要先进行高强高性能混凝土的浇筑，随后再进行后续的低性能混凝土的浇筑，从而确保浇筑过程不会影响到材料质量。可以在墙柱与梁板交接处设置免拆模板网，防止低标号混凝土浇筑到高标混凝土部位[2]。

4.4 振捣

在振捣的作业环节，需要在正式振捣之前，做好相关振捣设备的准备工作。对于高强高性能混凝土的振捣环节来说，通常选择机械的振捣方式展开工作，所选择的振捣设备也要符合实际的工程要求。另外，在确保现有振捣质量的同时加快振捣的速度。对于振捣的过程来说还需要遵循快插慢拔原则，快插慢拔可以有效地防止材料出现离析的情况发生。为了进一步提升振捣的速度，可以选择多点共同振捣的方式来完成作业。每次振捣的时间可以保持在30 s,等到表层出现浮浆时，便停止对该区域的振捣，从而转换到下一个区域。为了进一步保障混凝土的振捣质量，需要在振捣工作完成之后的3～6 h，对混凝土表面进行二次抹灰，确保混凝土表面的密实度符合需求[3]。

4.5 养护

高强高性能混凝土浇筑成型后，应及时采取覆盖塑料薄膜、麻袋片、草袋、土工布等覆盖混凝土暴露面，并浇水养护。养护水温与混凝土表面温度之间的温差不宜大于20℃，养护时间不少于14 d。混凝土强度达到1.2 MPa前不得在其上踩踏、安装模板、堆放材料等。拆模后宜用塑料薄膜对墙柱进行包裹，养护28 d。

5 结语

我国正处于科学技术迅速发展的时期，在一定程度上推动了建筑行业的发展。目前建筑行业更多的是涉及到高层的重载以及跨度更大的建筑，而正因为高强高性能混凝土技术的显著优势，所以正在普遍应用在类似建筑中，并且有效地提升了建筑工程的综合性能，改善了建筑物的质量，增加了使用寿命，从而受到了广泛的关注和认可。综合来看，当前我国对于高强高性能混凝土技术已经得到了充分的肯定，并且高强高性混凝土通过应用到现代的建筑工程中，已经发挥着重要的作用。所以，在建筑施工时应该根据建筑的具体情况以及施工要求来选择具体的施工材料，可以多使用一些新型的高强高性能混凝土材料，从而保障建筑工程的质量。未来的高强高性能混凝土技术必然在建筑行业中大放光彩，也一定会从不成熟迈向越来越成熟，从而使得建筑行业能够取得可持续的发展，在一定程度上带动城市的可持续发展。