超高性能混凝土超高泵送411米創(chuàng)世界新紀(jì)錄

高性能混凝土是國外20世紀(jì)80年代末、90年代初基于混凝土結(jié)構(gòu)耐久性設(shè)計提出的新概念混凝土，自概念提出以來，一直是混凝土科研與工程技術(shù)人員的研究方向。其最大特點是：高耐久性，高體積穩(wěn)定性，有足夠的力學(xué)性能及良好工作性。用高性能混凝土替代傳統(tǒng)的混凝土結(jié)構(gòu)和建造在嚴(yán)酷環(huán)境中的特殊結(jié)構(gòu)，具有明顯的經(jīng)濟效益和社會效益，并被認(rèn)為是今后混凝土技術(shù)的發(fā)展方向。

超高性能混凝土是20世紀(jì)混凝土材料突破性的進展。強度100MPa的預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土可以代替鋼材用于各種結(jié)構(gòu)，并且具有極長的使用壽命，是一種省資源、省能源、環(huán)境友好型的新材料。

超高泵送混凝土技術(shù)一般是指泵送高度超過200m的現(xiàn)代混凝土泵送技術(shù)。隨著高層、超高層建筑的增多和商品混凝土的廣泛應(yīng)用，超高泵送混凝土技術(shù)已成為超高層建筑施工技術(shù)不可缺少的一個方面，其發(fā)展速度也越來越快。另一方面，由于泵送混凝土技術(shù)的發(fā)展，解決了現(xiàn)場鋼混組合結(jié)構(gòu)，尤其是鋼管混凝土結(jié)構(gòu)鋼管內(nèi)部澆筑混凝土的技術(shù)問題，加上現(xiàn)代高強混凝土需要用鋼管約束來克服其脆性，因此，鋼管混凝土結(jié)構(gòu)在近年來的高層建筑和大跨度橋梁工程中得到了廣泛應(yīng)用。

在432m高的廣州國際金融中心工程中，使用常規(guī)的混凝土優(yōu)質(zhì)材料和生產(chǎn)設(shè)備生產(chǎn)C100超高性能混凝土，實現(xiàn)超高泵送創(chuàng)411m高的世界新紀(jì)錄。

工程概況

廣州國際金融中心高432m，地下4層，地上103層，直升飛機平臺高度437.35m，位于廣州新中軸線上，是世界十大超高層建筑與廣州標(biāo)志性建筑之一，為國內(nèi)在建的第二高樓，建筑面積45萬m2。70層以下為智能甲級寫字樓，70層以上為白金五星級酒店。
主塔樓為鋼筋混凝土核心筒和鋼結(jié)構(gòu)外框組成的筒中筒結(jié)構(gòu)，混凝土核心筒結(jié)構(gòu)變化比較復(fù)雜。
從主塔樓現(xiàn)澆異型柱到直形墻等設(shè)計，采用C70~C90高性能混凝土，需約4.5萬m3，C60以上高性能混凝土共7萬m3?？偦炷亮?7萬m3，鋼結(jié)構(gòu)4萬多噸，108個結(jié)構(gòu)樓層，總工期1007天。

工程主要難點與前期施工情況

工程主要難點

超高強高性能混凝土超高泵送是本工程的主要施工難點之一。

本工程超高強高性能混凝土主要使用在兩個部位：主塔樓核心筒墻體結(jié)構(gòu)，主要采用C50~C80高性能混凝土；二是主塔樓外框筒鋼管柱混凝土，主要采用C60~C90高性能混凝土。

主塔樓C60及以上的高強高性能混凝土約7萬m3，其中C80混凝土最高需泵送至410m，C90混凝土最高需泵送至167m，高性能混凝土如此大批量的現(xiàn)場應(yīng)用，如此高的泵送高度，國內(nèi)尚無先例，在世界上均屬罕見。超高強度高性能混凝土配合比的研制及超高泵送是混凝土工程順利實施的最大難點。

前期施工情況

在實際施工過程中，C60~C90高性能混凝土，實際施工用料為：金羊P·Ⅱ52.5R、S95礦粉、挪威硅灰、“柯杰”KJ-JS高性能減水劑。用膠凝材料513～635kg/m3，KJ-JS摻1.9%～2.7%，水膠比為0.32～0.22，砂率為42%～44%，配制出滿足工程設(shè)計與施工要求的高性能混凝土。

在攪拌站的的抽樣中：廣州市粵秀混凝土有限公司C80高性能混凝土共抽樣25組，28d強度平均值94.4MPa(達(dá)到了設(shè)計標(biāo)號的118%)；C70高性能混凝土共抽樣20組，28d強度平均值84MPa(達(dá)到了設(shè)計標(biāo)號的120%)。

西塔主塔樓已經(jīng)于今年年初封頂。攻關(guān)小組已經(jīng)成功對C60~C90混凝土配合比進行優(yōu)化，解決了超高性能混凝土低水灰比、高黏度與可泵性的矛盾，現(xiàn)場應(yīng)用情況良好，強度等級均勻，坍落度及擴展度泵送后損失很小，完全可以滿足現(xiàn)場施工需要。

工程項目同時進行C100超高性能混凝土超高泵送的攻關(guān)。

C100超高性能混凝土超高泵送的試制與應(yīng)用

隨著高層與超高層建筑的增多，泵送混凝土技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用，高層與超高層建筑如雨后春筍般出現(xiàn)，其中已建或在建的C60以上超高泵送的超高層建筑工程有上海金茂大廈、北京國貿(mào)三期、香港國際金融中心等。

業(yè)內(nèi)著名專家馮乃謙教授帶領(lǐng)項目攻關(guān)小組及其相關(guān)單位人員進行了C100超高性能混凝土超高泵送的大量研究試制與應(yīng)用。

C100超高性能混凝土超高泵送的技術(shù)關(guān)鍵是超高性能混凝土必須具有良好的可泵性和較高的流動性。需解決黏度與和易性之間的矛盾、坍落度與擴展度泵送損失的控制，這兩個問題主要通過優(yōu)化原材料品種和混凝土配合比來解決；擴展度和黏度經(jīng)時損失問題需通過選擇、調(diào)整外加劑組分解決；高流動性混凝土的強度保證問題需通過提高配比的富余系數(shù)、規(guī)范現(xiàn)場取樣和現(xiàn)場施工、養(yǎng)護等方法進行控制。

主要原材料

水泥：越堡金羊牌P·Ⅱ52.5R硅酸鹽水泥。硅粉：?？袭a(chǎn)品。礦粉：新加坡在國內(nèi)的合資產(chǎn)品，比表面積800m2/kg。高性能減水劑：廣東柯杰與巴斯夫化學(xué)建材有限公司廣東分公司提供的聚羧酸高性能減水劑KJ-JS。砂：粵群攪拌站提供的河砂，Mx=2.7。碎石：花崗巖碎石粒徑10mm~20mm(實為10mm~30mm)。碎石：花崗巖豆石粒徑5mm~10mm。