建筑工程中高强度水泥混凝土施工技术的应用

建筑工程技术的持续进步始终聚焦于材料性能的重大突破，而高强度水泥混凝土的出现则象征着建筑材料正朝着高性能方向稳步前进。这种材料在优化胶凝材料体系，调节骨料级配以及引进高效外加剂等方面使其力学性能得到飞跃式发展。超高层摩天大楼核心筒浇筑和跨海大桥桩基施工这两个关键环节，高强度水泥混凝土以其优良的流动性和早期强度特性保证着工程施工的质量和进度。但它所具有的特殊材料特性给施工工艺带来更多的挑战，因此如何利用精细化施工技术来挖掘材料性能潜力已成为工程实践急需解决的重点问题。

一、高强度水泥混凝土概述

高强度水泥混凝土以其优异的抗压强度，耐久性和承载能力等特点在现代建筑工程当中占据着举足轻重的位置。伴随着建筑向着高层化和大跨度的方向发展以及材料性能需求的提高而产生并得到了迅速的发展。它的抗压强度一般达到 60MPa 或更高，在同等体积下较普通混凝土可承受更大的载荷，可以缩小构件截面，增大使用空间。耐久性方面，其密实度大，具有较强的抗渗，抗冻以及抗侵蚀的能力，能延长建筑寿命[1]。通过抗渗试验的比较，发现其渗透系数比传统混凝土低 2～3 个数量级，从而增强了建筑的抗水渗透性能。

目前已逐渐广泛应用于桥梁，高层建筑和大跨度空间结构的工程中。根据统计数据，近些年它在建筑项目中的应用比例持续增长，其中一些大型关键工程的混凝土使用量超过了总量的 30% ，这突显了它的巨大发展前景和核心地位。在超高层建筑中，其应用助建筑高度实现了持续突破，被应用于核心筒和基础等关键位置，确保了建筑的稳定性和安全性。

二、高强度水工混凝土施工技术的应用

（一）原材料选择与控制

原材料质量直接影响高强度水泥混凝土性能，因此需严格把控。水泥应选用强度等级不低于 42.5 的硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥，其强度、凝结时间、安定性等指标需符合国家标准。水泥的矿物组成对混凝土性能影响显著，C3S 和 C3A 含量较高的水泥早期强度发展快，适用于高强度水泥混凝土快速施工需求[2]。

粗骨料宜采用质地坚硬、级配良好的碎石，最大粒径不宜超过 25mm ，针片状颗粒含量应小于 5% （见表 1）。碎石的母岩强度应比混凝土强度等级高 20% 以上，以保证混凝土的高强度特性。细骨料选用中砂，细度模数宜在 2.6-3.0 之间，含泥量不超过 2% 。当含泥量超过标准时，会降低水泥与骨料的粘结力，导致混凝土强度下降。

此外，高效减水剂是制备高强度水泥混凝土的关键外加剂，它能在不增加用水量的前提下显著提高混凝土流动性，降低水胶比，从而提升混凝土强度。不同类型的高效减水剂减水率存在差异，聚羧酸系减水剂减水率可达 30% 以上，且具有良好的保坍性能。矿物掺合料如粉煤灰、矿渣粉等的合理使用，不仅能改善混凝土工作性能，还能提高其耐久性和后期强度。I 级粉煤灰的活性指数较高，掺入后可有效降低混凝土水化热，减少裂缝产生。

（二）配合比设计

合理的配合比，是确保高强度水泥混凝土使用性能的核心问题。在设计配合比时，需要全面考虑其强度、耐用性和工作性等多个方面的需求，并遵循低水胶比的原则，通常的水胶比应控制在 0.25-0.35 的范围内。经试配调整确定了各种原料的最佳使用量。试配时需要对砂率和外加剂掺量进行多次调节，并对混凝土拌和物坍落度和扩展度性能指标进行观测。

进行配合比设计时，需要着重考虑胶凝材料的总量，通常不应大于 550kg⋅m3 ，以免混凝土由于收缩过大而出现开裂。在保证粗细骨料合理级配的前提下，使得混凝土有较好的和易性与密实性。不同强度等级的高强度水泥混凝土配合比设计参数存在差异（见表 2）。水胶比随强度等级的升高而减小，胶凝材料的添加量也相应增大，从而达到较高强度要求。

（三）搅拌与运输

高强度水泥混凝土的拌和宜用强制式搅拌机进行，拌和时间较普通混凝土应适当增加，通常以 90～120s 为宜，保证了各种原材料搅拌均匀和混凝土拌和物工作性能优良。搅拌时，需要对原材料的计量精度进行严格把控，水泥和外加剂的计量误差都要在 ±1 范围内，粗细骨料的计量误差也要在 ±2 范围内。电子计量系统的使用可以有效地提高计量的准确性和降低人为误差[3]。

利用混凝土搅拌运输车对混凝土进行输送，在输送时搅拌筒维持在较低的速度旋转，避免混凝土离析。运输时间不能太长，以免混凝土坍落度损失量太大而影响施工性能。在运输距离远或者温度高的情况下可以采用合适的保塑措施例如加入缓凝型减水剂。缓凝型减水剂的添加量需要根据运输的时间和周围环境的温度进行精确的调节，通常的添加量应控制在 0.05%～0.1% 的范围内。

（四）浇筑与振捣

在浇筑高强度水泥混凝土之前，需要对模板及基层进行清理，以保证模板表面的清洁，不产生杂物。模板需要涂隔离剂以便于脱模，并确保混凝土的表面质量。浇筑时应避免混凝土发生离析，自由下落高度不大于 2m；大于 2m 后需要使用串筒，溜管及其他配套装置。浇筑较大体积的高强度水泥混凝土的时候，可以采取分层浇筑的办法，各层浇筑的厚度以 300～ 500mm 为宜，这样有利于散热及振捣密实。

振捣时使用插入式的振捣棒进行，振捣的时机应根据混凝土表面已不明显沉陷，没有气泡逸散和表面泛浆的情况来确定，以免发生过振和漏振。振捣棒的移动间距不应超过 1.5 倍作用半径，振捣时应尽量避免振捣棒与模板，钢筋及预埋件等接触，以防产生位移或者变形。对钢筋密集的地区，可用直径较小的振捣棒振捣以保证混凝土致密。

三、结语

在建筑工程技术革新的大潮下，高强度水泥混凝土以其优良的特性成为促进该产业发展的重点动力。它的应用不只是材料科学上的发展，而且在施工技术和工程管理上也取得了系统性的突破。在今后工程建设向着更高层次和更加复杂的方向发展的过程中，高强度水泥混凝土还需要在性能优化，工艺创新以及绿色化发展上进行不断的探索，为建筑工程的高质量，可持续发展提供了新动能。

参考文献

[1]高勇.建筑工程中高强度水泥混凝土施工技术的应用[J].水泥,2025,(07):154-157.

[2]吴俊波,郭永芝.建筑工程中高强度水泥混凝土的配比试验[J].水泥,2025,(07):97-99.

[3]高建华,汪宝隆.高强度水泥混凝土施工技术在建筑工程中的应用[J].中国水泥,2025,(03):93-95.