高強混凝土(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。本文講述的兩個工程都是hanson混凝土公司將高強混凝土用于高層建筑的成功案例。
隨著高強混凝土作為一種節(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。下面是將高強混凝土成功應(yīng)用在兩個項目的報道。
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不僅放在經(jīng)濟利益上,而且也開始關(guān)注現(xiàn)在和將來通過熱質(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。建筑物的存續(xù)時間越長并且一直保持使用,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。這個概念在BS8500中和第三版的BR專業(yè)文摘都有提到過。
在BS EN206-1中將抗壓強度在C50/60及以上的混凝土定義為高強混凝土。在英國要求高強混凝土的抗壓強度超過C50/60的這種觀念很流行,像C70/85的混凝土強度等級都不算是特殊的。
Hanson混凝土公司在英國境內(nèi)已經(jīng)投資建成了多家混凝土攪拌站,主要生產(chǎn)高強混凝土,并且有能力保證混凝土材料的按時供應(yīng)。例如,在倫敦市規(guī)劃對現(xiàn)有混凝土攪拌站進行現(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400m3的C70/85的高強混凝土,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個公寓、地下停車場以及一樓、一二樓之間中間層、二樓、三樓的商鋪。
Hanson混凝土公司重點是供應(yīng)高強混凝土拌合物,根據(jù)情況采用專業(yè)的傳統(tǒng)處置技術(shù)。這個工程表明高強混凝土可以很好的應(yīng)用在高層建筑中,采用高強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,進一步增多了較低樓層的使用空間。
使用高強混凝土可以減少模板的使用數(shù)量,縮短拆除時間,及減少支撐的使用,這樣也增加了承包商的利潤。從混凝土設(shè)計的角度來看,使用高強混凝土可以更多減少鋼筋保護層,或是采用相同厚度保護層的話,鋼筋混凝土的耐久性會增強。
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項目,采用了超過250m3的C90(立方體抗壓強度)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建筑將會成為克羅伊登市的標(biāo)志性建筑,并且使這個城市煥發(fā)新的活力。這是一座22層的住宅型建筑,擁有183個公寓、8間頂層公寓和3間復(fù)式頂層公寓,預(yù)計2010年修建完成。建筑外形看起來像兩個半橢圓相互滑行。
250m3的C90混凝土用于澆注高強混凝土柱和樓板,用以承擔(dān)上層樓板的重量。250m3混凝土中,有239m3是單獨澆注的。
這個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。
高強混凝土——正是如此
高強混凝土主要的要素是好的材料、有效管理和對質(zhì)量的可靠保證。技術(shù)專家補充說過程控制需要通過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,通過大量嚴(yán)格的試驗室試驗和現(xiàn)場試驗而獲得的。
在采用大量高強混凝土的地方都是需要適當(dāng)嚴(yán)格的、經(jīng)過試驗的計劃,目的是為了應(yīng)對這種混凝土在預(yù)拌、計量、開裂和供應(yīng)中出現(xiàn)的問題和偶然事件。由Hanson公司供應(yīng)的克羅伊登市詹姆士街IYLO項目的混凝土強度超過需要的90MPa立方體抗壓強度毫無困難,實際28天強度是超過115MPa,56天有10MPa的增長?;炷翝沧⑦^程也很順利,并且滿足規(guī)范的各項要求。
礦渣微粉
先鋒站項目和詹姆士街的項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道過,對于混凝土專家,這種材料是一種理想的選擇。混凝土中加入等量或規(guī)定量的礦渣微粉,可以增強抗硫酸鹽侵蝕,減少氯離子擴散。對于高強混凝土,摻加礦渣微粉,可以進一步減少發(fā)生堿骨料反應(yīng)的風(fēng)險,降低早期溫升,減少微裂縫的產(chǎn)生,促進后期強度發(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
高強混凝土主要是通過使用化學(xué)外加劑而實現(xiàn)的,大部分都采用高性能減水劑、流變助劑和緩凝劑等。現(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度和最終強度都符合要求的混凝土。這主要歸功于基于聚羧酸脂(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。這個可以通過改變聚合物鏈、形狀和長度來實現(xiàn),因此,水泥會反絮凝,其中的水就被釋放出來了。這使得水泥顆??梢愿杂梢苿樱纳扑嗟乃?。水泥顆粒更多有效運動是由位阻和靜電排斥所造成的。
聚羧酸減水劑可以進一步提高其性能,像同時摻加緩凝劑,一種可以減慢水泥水化,使混凝土有更多時間放置、密實和成型以及摻加流變助劑使材料更勻質(zhì)。