高強(qiáng)混凝土(HSC)的主要特征之一就是它內(nèi)部水化后的水泥漿體結(jié)構(gòu)致密,毛細(xì)孔隙不連續(xù),因此它的耐久性也是很好的。本文講述的兩個(gè)工程都是hanson混凝土公司將高強(qiáng)混凝土用于高層建筑的成功案例。
隨著高強(qiáng)混凝土作為一種節(jié)約成本的可行路徑和可持續(xù)的施工方法,對(duì)它的需求也隨之增加。Hanson混凝土公司將它是如何提供一種方法滿足這種需求。下面是將高強(qiáng)混凝土成功應(yīng)用在兩個(gè)項(xiàng)目的報(bào)道。
由于智能建筑、耐久性混凝土獲得了認(rèn)可,大的建筑公司將重點(diǎn)不僅放在經(jīng)濟(jì)利益上,而且也開(kāi)始關(guān)注現(xiàn)在和將來(lái)通過(guò)熱質(zhì)量的環(huán)境可持續(xù)性、穩(wěn)定性以及靈活的建筑設(shè)計(jì)。建筑物的存續(xù)時(shí)間越長(zhǎng)并且一直保持使用,它的可持續(xù)性就越久,這種看法已經(jīng)逐漸大家的認(rèn)可。這個(gè)概念在BS8500中和第三版的BR專業(yè)文摘都有提到過(guò)。
在BS EN206-1中將抗壓強(qiáng)度在C50/60及以上的混凝土定義為高強(qiáng)混凝土。在英國(guó)要求高強(qiáng)混凝土的抗壓強(qiáng)度超過(guò)C50/60的這種觀念很流行,像C70/85的混凝土強(qiáng)度等級(jí)都不算是特殊的。
Hanson混凝土公司在英國(guó)境內(nèi)已經(jīng)投資建成了多家混凝土攪拌站,主要生產(chǎn)高強(qiáng)混凝土,并且有能力保證混凝土材料的按時(shí)供應(yīng)。例如,在倫敦市規(guī)劃對(duì)現(xiàn)有混凝土攪拌站進(jìn)行現(xiàn)代化改造,并且已經(jīng)新建了9家攪拌站。
依爾福先鋒站建筑
依爾福的先鋒站建筑施工中采用了超過(guò)400m3的C70/85的高強(qiáng)混凝土,這些混凝土都是hanson混凝土公司位于達(dá)格南區(qū)和維多利亞區(qū)的攪拌站供應(yīng)的。先鋒站是一座31層的住宅型連接塔建筑,有279個(gè)公寓、地下停車場(chǎng)以及一樓、一二樓之間中間層、二樓、三樓的商鋪。
Hanson混凝土公司重點(diǎn)是供應(yīng)高強(qiáng)混凝土拌合物,根據(jù)情況采用專業(yè)的傳統(tǒng)處置技術(shù)。這個(gè)工程表明高強(qiáng)混凝土可以很好的應(yīng)用在高層建筑中,采用高強(qiáng)混凝土可以使建筑有更多選擇,像可以減少支撐垂直荷載的柱的尺寸,進(jìn)一步增多了較低樓層的使用空間。
使用高強(qiáng)混凝土可以減少模板的使用數(shù)量,縮短拆除時(shí)間,及減少支撐的使用,這樣也增加了承包商的利潤(rùn)。從混凝土設(shè)計(jì)的角度來(lái)看,使用高強(qiáng)混凝土可以更多減少鋼筋保護(hù)層,或是采用相同厚度保護(hù)層的話,鋼筋混凝土的耐久性會(huì)增強(qiáng)。
克羅伊登市詹姆士街的IYLO建筑
位于克羅伊登市詹姆士街著名的IYLO項(xiàng)目,采用了超過(guò)250m3的C90(立方體抗壓強(qiáng)度)混凝土,這些混凝土都是Hanson公司位于溫布爾登、旺茲沃思、塞文奧克斯的攪拌站供應(yīng)的。
IYLO建筑將會(huì)成為克羅伊登市的標(biāo)志性建筑,并且使這個(gè)城市煥發(fā)新的活力。這是一座22層的住宅型建筑,擁有183個(gè)公寓、8間頂層公寓和3間復(fù)式頂層公寓,預(yù)計(jì)2010年修建完成。建筑外形看起來(lái)像兩個(gè)半橢圓相互滑行。
250m3的C90混凝土用于澆注高強(qiáng)混凝土柱和樓板,用以承擔(dān)上層樓板的重量。250m3混凝土中,有239m3是單獨(dú)澆注的。
這個(gè)工程的柱和墻還采用了350m3的C50/60的混凝土,也是由Hanson公司位于溫布爾登和旺茲沃思市的攪拌站供應(yīng)的。
高強(qiáng)混凝土——正是如此
高強(qiáng)混凝土主要的要素是好的材料、有效管理和對(duì)質(zhì)量的可靠保證。技術(shù)專家補(bǔ)充說(shuō)過(guò)程控制需要通過(guò)確保采用正確的配合比、采用適當(dāng)?shù)姆椒ㄓ行О柚?。Hanson公司采用的配合比是在西卡公司的幫助下,通過(guò)大量嚴(yán)格的試驗(yàn)室試驗(yàn)和現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)而獲得的。
在采用大量高強(qiáng)混凝土的地方都是需要適當(dāng)嚴(yán)格的、經(jīng)過(guò)試驗(yàn)的計(jì)劃,目的是為了應(yīng)對(duì)這種混凝土在預(yù)拌、計(jì)量、開(kāi)裂和供應(yīng)中出現(xiàn)的問(wèn)題和偶然事件。由Hanson公司供應(yīng)的克羅伊登市詹姆士街IYLO項(xiàng)目的混凝土強(qiáng)度超過(guò)需要的90MPa立方體抗壓強(qiáng)度毫無(wú)困難,實(shí)際28天強(qiáng)度是超過(guò)115MPa,56天有10MPa的增長(zhǎng)?;炷翝沧⑦^(guò)程也很順利,并且滿足規(guī)范的各項(xiàng)要求。
礦渣微粉
先鋒站項(xiàng)目和詹姆士街的項(xiàng)目所用的混凝土配制中都摻有礦渣微粉(GGBS)和硅灰。礦渣微粉在混凝土中的作用很多文章都報(bào)道過(guò),對(duì)于混凝土專家,這種材料是一種理想的選擇?;炷林屑尤氲攘炕蛞?guī)定量的礦渣微粉,可以增強(qiáng)抗硫酸鹽侵蝕,減少氯離子擴(kuò)散。對(duì)于高強(qiáng)混凝土,摻加礦渣微粉,可以進(jìn)一步減少發(fā)生堿骨料反應(yīng)的風(fēng)險(xiǎn),降低早期溫升,減少微裂縫的產(chǎn)生,促進(jìn)后期強(qiáng)度發(fā)展。就顯著減少混凝土碳排放量而言,摻加礦渣微粉(GGBS)的混凝土是混凝土發(fā)展的方向。
化學(xué)外加劑
高強(qiáng)混凝土主要是通過(guò)使用化學(xué)外加劑而實(shí)現(xiàn)的,大部分都采用高性能減水劑、流變助劑和緩凝劑等?,F(xiàn)在外加劑技術(shù)的發(fā)展允許更好的按照要求的水灰比配制早期強(qiáng)度和最終強(qiáng)度都符合要求的混凝土。這主要?dú)w功于基于聚羧酸脂(PCE)的高效減水劑的發(fā)展。
基于聚羧酸脂(PCE)的外加劑可以改善混凝土的各種性能。這個(gè)可以通過(guò)改變聚合物鏈、形狀和長(zhǎng)度來(lái)實(shí)現(xiàn),因此,水泥會(huì)反絮凝,其中的水就被釋放出來(lái)了。這使得水泥顆??梢愿杂梢苿?dòng),改善水泥的水化。水泥顆粒更多有效運(yùn)動(dòng)是由位阻和靜電排斥所造成的。
聚羧酸減水劑可以進(jìn)一步提高其性能,像同時(shí)摻加緩凝劑,一種可以減慢水泥水化,使混凝土有更多時(shí)間放置、密實(shí)和成型以及摻加流變助劑使材料更勻質(zhì)。