钢纤维混凝土与高层建筑论文

论文栏目:高层建筑论文

1抗冲击性卓越
混凝土的抗冲击性是指当混凝土材料遭受外部打击时所展现出来的抵抗破坏力的能力，抗冲击性越强的混凝土所建造出来的建筑物才更加坚固，贡献出更长的使用寿命。相比于普通的混凝土材料，钢纤维混凝土的抗冲击性要高于其两倍以上，韧性更能达到普通混凝土的十倍之多，因此在现代的建筑材料中，越来越倾向于钢纤维混凝土的使用，否则高层建筑会更加容易受到外力的侵蚀而出现质量问题和安全隐患。由于高层建筑都不是短时间的易耗品，而是需要长时间使用的资产，因此降低磨损与折旧也是在建造高层建筑的目标之一。在同等条件下，加入了钢纤维的混凝土的磨损程度要比普通混凝土总体降低百分之三十左右，这可以更好的减少建筑的年度折旧，节约成本，提升利润空间。
2钢纤维混凝土原材料配比需求
2.1单位水泥用量
一般来说，在水灰比保持同一水平不变的条件下，如果想要提高拌合料的整体流动性，就需要加入更多的水泥，反之，则在单位混凝土中加入少量水泥。这是因为水泥除了需要满足空隙填补这一需求，还需要额外的水泥浆来形成间隔防护层，来减少骨料与钢纤维之间的摩擦，这种润滑性可以有效的增强拌合料的流动性。
2.2水泥品种的选取
不同品种和质量的水泥对于混凝土的整体性能也有着不同程度的影响，因此挑选水泥的品种也是十分必要的。同时在选定品种的基础上一定要细心挑选符合最低标准的高质量水泥才可。
2.3钢纤维的选取
在进行钢纤维种类的筛选时，主要是对长度和直径进行更替，如果钢纤维的长度过短则不能有效起到性能提高的作用，而如果钢纤维过长则会影响拌合物的质量并给施工过程带来一定的麻烦。同时，如果直径过细则会在搅拌过程中发生弯折与磨损，反之则会降低强化效果，因此在钢纤维的长度与直径的比例也需要挑选。
2.4粗集料的选取
在挑选粗集料时，主要是对其直径、形状等进行筛选。高级配的粗集料可以有效的缩小空隙，从而大大增加混凝土的紧实程度。因此，科学合理的选择粗集料也可以帮助节约成本，提高建筑质量水平。
2.5细集料
细集料也就是我们通常所说的细骨料，主要作用时填充原料空隙并作为钢纤维混凝土的骨架的一部分。如果细集料的挑选出现不符合实际需求标准的情况，就会使原料空隙过大从而影响混凝土的稳定性。
2.6减水剂
减水剂是一种可以减少拌合过程中用水数量的可溶于水的外加剂，其主要功能在于提高混凝土的耐久程度和抗压强度等等，在改善混凝土整体性能中起着重要的作用，因此选用适当的减水剂也可以很好的提高混凝土的整体化学性能。
3钢纤维混凝土施工技术在高层建筑中的应用
3.1钢纤维混凝土在梁柱节点的应用
梁柱节点在整个框架中处于受力核心区域，起着分配荷载力并保证结构整体性能的重要作用，而节点的承载力主要取决于节点处的混凝土的整体强度，因此对于梁柱节点的强度保证是建筑过程中的一个重点。在梁柱节点处应用钢纤维混凝土可以有效的提高抗压性、抗剪性并提高柔韧性，全方位的提高梁柱节点的坚固程度。早在上世纪70年代，就已经有过多次此方面的实验，结果表明这种材料的混凝土在强度、刚度、荷载能力等各方面都比普通混凝土有着极大程度的超越。在近年来的各种关于节点刚度、承载能力等的研究中，也对钢纤维混凝土对于高层建筑的整体质量的提高有着更深入的理解和应用。
3.2钢纤维混凝土的连梁抗震性应用
对于提高高层建筑的抗震性能，钢纤维混凝土也有着极大的贡献。因为在高层的建筑物中，连梁起着调节与保证剪力墙与框架这一建筑的核心结构，因此可以说的上是当地震来临之际的第一道有力的防线。但是如何提高连梁的抗震性能又是一大难题，因为连梁的跨高较大，因此脆性强，遭受外力冲击时遭到剪性破坏的几率就会更大。而通过近年建筑界的学者不断研究，最终发现使用钢纤维混凝土可以有效的提高连梁的延性与抗震性，可以保证高层建筑在遇到地震等强大的外力冲击时能够在建筑的第一道防线处分散更大的冲击力，从而减少建筑主体的伤害程度。
3.3钢纤维混凝土的柱延性应用
在建造高层建筑中，为了减少使用的柱子截面数以及降低短柱的数量，通常会在建筑底部的柱子中使用高强度的混凝土，但是这种高强度的混凝土在给建筑带来便利的同时也存在着安全隐患，这种隐患主要是其较低的柱延性所带来的。为了兼具强度和延性两者特性共同存在的方法主要有两个，第一种是在高强度混凝土外围使用钢管等强度较大的材质进行圈围保护，保持其功能的发挥；第二种方法即在混凝土中混合进入钢纤维这种可以增强混凝土延性的原料，各项试验和实践皆证明了添加了钢纤维的混凝土在延性上大幅度高于普通混凝土，这就有效的解决了高层建筑因柱延性较低而产生的诸多问题和隐患。
3.4钢纤维混凝土在高层建筑桩基承台上的应用
高层建筑中，桩基承台可以说是受力最复杂的部分之一，由于本身的压力或者外力，常常要受到弯曲、冲击、剪性作用等多种力量，而且随着人们对高层建筑层数要求的提高，桩基承台所负荷的压力也越来越大，因此普通的高强度混凝土在日常的工程中早已不适用，钢纤维混凝土才是有效控制承台厚度并保证坚固程度的最优选择。加入了钢纤维的混凝土在各方面化学特性和物力特性方面都有着明显优于普通混凝土的优势，因此，在高层建筑中使用钢纤维混凝土可以有效坚固建筑各组件，为建筑整体的安全奠定坚实的基础。
3.5钢纤维混凝土在高层建筑转换层大梁中的应用
高层建筑中的功能分布十分复杂，因此常常遇到上下功能不同的问题，这个时候就需要一个中间结构转换层来进行调节沟通对不同的结构进行转换。在这个转换层中，大梁是最核心的一个组成部分，因为其结构的特点，所以压力负荷极高，对于抗剪和抗裂水平的需求也高于其他部位。例如，某地区通达大厦工程中第十层中的转换层的大梁全部使用钢纤维混凝土，在混凝土混合物中，钢纤维的占比在百分之一，而正是使用了钢纤维混凝土，转换层的抗剪性提高了百分之四十五以上，在增强建筑质量的基础上，还提高了建筑的防震性能，同时提高了经济使用性。
3.6钢纤维混凝土在高层建筑柱和剪力墙中的应用
为了提高高层建筑的整体重量负荷能力，通常在建筑的底层的柱和剪力墙中使用高强度混凝土。但是使用高强度混凝土有一个弊端，即当超过一定范围之后，其材质会变得很脆弱，无法抵抗过强的压力，因此可以在混凝土中加入适量的钢纤维，这可以有效的提高其受力极限，使基层建筑更加坚韧。
4结束语
通过以上分析，可以深入了解钢纤维混凝土的优越性能以及给人们带来的便利。钢纤维混凝土各方面的力学性能不仅能够解决高层建筑结构的难题，还能确保高层建筑的整体经济性，这对于高层建筑迎合现代化发展要求是十分必要的。随着人们对于高层建筑的关注逐渐加深，对于此方面的科学研究工作也不断深入开展，在理论研究和实践操作上都积累了不少经验，在未来的建筑建造中，钢纤维混凝土也将会以更高的技艺水平应用于更高的建造平台。