科技助力超高性能混凝土应用

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      伴随着建筑施工技术的发展，我国乃至世界各地具有地标性质的超高层建筑如雨后春笋般涌现，其施工更要求高效率、高性能、低能耗。随着建筑技术的发展，高层、超高层建筑中大量使用到高强、超高强混凝土，混凝土的配置及其超高泵送技术是其中的重要一环。

      超高性能混凝土具有强度高、负荷能力大、资源和能源消耗少、耐久性好等优点，能满足土木与建筑工程轻量化、高层化、大跨化、重载化以及耐久化等诸多方面的要求，是混凝土科学与技术发展的主要方向。我国的科研人员对超高性能混凝土进行了持续的、卓有成效的研究，在配制技术与配比参数、微观结构与宏观结构、强度性能与变形性能、收缩湿胀与耐久性能方面进行了研究，并用于实践。

       上海环球金融中心高性能混凝土浇筑技术

       上海环球金融中心是高性能混凝土应用的一个很好的范例。据上海建工集团副总工程师龚剑介绍，超高层建筑对混凝土的强度及性能要求很高。以往，高性能混凝土作为特种混凝土在工程中应用较少，技术尚不成熟。上海建工在该项目的施工过程中，创新研制出了采用特殊外加剂配制的高性能混凝土浇筑技术。运用这一创新的大体积混凝土施工的综合技术，直径达100米、厚4.5米、总方量达2.89万立方米的主楼底板混凝土在42个小时内一次连续浇捣完成，创造了超高层建筑工程中大体积混凝土一次浇捣的当时世界新纪录。在竖向结构中，应用免振浇捣的自密实混凝土技术，解决了关键性施工难题，使混凝土施工技术上了一个新台阶。广州西塔高性能混凝土技术新突破

      在广州西塔的建设过程中，建设者们攻克了诸多世界级施工难题，实现了高性能混凝土技术新突破。建筑总高度达437.5米的广州西塔是中国第三高楼，由中国建筑工程总公司和广州市建筑集团有限公司联合体承建。整个建筑设计为筒中筒结构体系，钢管混凝土巨型斜交网格柱外筒，钢筋混凝土剪力墙内筒，钢筋混凝土组合楼盖连接内外筒。且结构在平面和竖向不断变化，尤其是69层以上酒店层的变化幅度最为突出。这种独特创新的筒中筒结构体系决定西塔的建设尤为复杂和施工难度极高。建设者积极组织开展各种试验和科技攻关，将C100高性能混凝土一次成功泵送到333米高度。

       京基100大厦“超级明星”C120超高性能混凝土

        在京基100大厦项目中，中建四局携手中联重科完成了C120混凝土在417米高度的泵送，创造了新的世界纪录，表明我国在该项研究领域中处于世界的领先水平。

       超高泵送使用的C120超高性能混凝土可以说是混凝土界的“超级明星”，具有更优越的力学性能、耐火性能、断裂韧性、微收缩性和耐久性能。其抗压强度已达到120MPa以上，是普通C30 C40混凝土强度的3倍 4倍，可以大量节省混凝土的体积，也相应节省了砂、石、水泥、外加剂、水等材料。在相同的建筑外形条件下，可增加建筑物的可使用面积，是一种节能、环保的混凝土。由于在配比制作的过程中添加了聚丙烯纤维，其在断裂韧性上得到很大的提升，收缩性能可控制在规范要求的范围之内。由于内部结构更为密实，C120超高性能混凝土在抗冻融循环的次数得到满足的同时，抗氯离子渗透和硫酸盐腐蚀的性能非常突出，这不仅能更好地预防高楼患上“骨质疏松”，而且特别适合在超高层建筑、大跨度建筑、跨海建筑等工程中推广应用，是该领域科技创新重要研究成果。

      性能研究还需突破运用科技力量加强推广力度

      当前，超高性能混凝土发展已经是一种趋势。对性能的研究还有待突破，包括自干燥引起的自收缩、矿物微细粉的科学分类和品质标准及其与混凝土外加剂之间的相容性、高性能混凝土多组分复合材料的复合化超叠加效应及高强高性能混凝土的韧性研究。建筑业消耗世界资源近40%，如将建筑物的寿命延长一倍，资源能源消耗和环境污染就要减轻一半。延长混凝土的使用年限、提高混凝土的耐久性、减少混凝土结构修补、减少水泥混凝土需要量，将会提高资源和能源的利用率，减少经济费用，避免经济损失，节约资源和能源，符合可持续发展战略。