水利施工中高性能混凝土的應(yīng)用

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一、高性能混凝土的性能

水利工程施工與常規(guī)工程施工不同，水利工程的受力比較復(fù)雜，需要承受靜水壓力以及各種動(dòng)水壓力，還要承受地震震蕩力以及波浪壓力等多種外部荷載的作用，這對(duì)水利工程的穩(wěn)定性要求很高。同時(shí)還要避免由于滲流對(duì)建筑物的穩(wěn)定性的不利影響。由于高速水流通過(guò)時(shí)會(huì)對(duì)工程產(chǎn)生沖蝕和沖刷的作用，為了保證水利工程的質(zhì)量，高性能混凝土需要有很好的的強(qiáng)度和耐久性。

1．1高強(qiáng)度

強(qiáng)度是混凝土基本的性能要求，它對(duì)工程的質(zhì)量和使用壽命有重要影響，水利工程施工對(duì)混凝土強(qiáng)度有較高的要求，在高性能混凝土的使用過(guò)程中首先要對(duì)它的強(qiáng)度進(jìn)行全面了解，當(dāng)工程結(jié)構(gòu)的跨度比較大而斷面又要求比較小時(shí)應(yīng)采用高強(qiáng)度的混凝土，混凝土的強(qiáng)度的提高可以提高結(jié)構(gòu)的承載能力，有效保證工程的質(zhì)量。

1．2良好耐久性

水利施工過(guò)程中不僅要求混凝土具有高強(qiáng)度，同時(shí)還要有良好的耐久性，混凝土的耐久性直接影響工程的使命壽命和后期的維修成本，我國(guó)早期的一些混凝土設(shè)施工程已進(jìn)入老化期，它們的維護(hù)成本很高，同時(shí)存在著較高的質(zhì)量風(fēng)險(xiǎn)，一旦發(fā)生危害將產(chǎn)生不良的社會(huì)影響，造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失。高性能混凝土技術(shù)很好的解決混凝土的耐久性問(wèn)題，保證了工程的安全運(yùn)行。影響混凝土的耐久性的因素主要是自然老化以及人為劣化。自然老化是受環(huán)境影響而使混凝土出現(xiàn)裂縫以及剝落等現(xiàn)象，隨著二氧化碳的侵入，使得混凝土的安全性降低并發(fā)生碳化，降低了混凝土的保護(hù)作用。人為劣化是在使用過(guò)程中由于人為因素造成的混凝土使用功能的降低。為了提高工程的耐久性，需要避免混凝土裂縫的出現(xiàn)，提高混凝土的質(zhì)量。

1．3良好的工藝性和經(jīng)濟(jì)性

良好的工藝性能對(duì)于保證混凝土的的質(zhì)量有重要意義，它有利于混凝土的高強(qiáng)度以及良好的耐久性的保證?；炷恋墓に囆灾饕▽?duì)于拌和運(yùn)輸以及澆灌振實(shí)等各操作工序的施工要求，在施工過(guò)程中避免離析的產(chǎn)生，保證施工完成以后的混凝土的平整和表面的光潔。經(jīng)濟(jì)性較高是高性能混凝土得以推廣的一個(gè)重要因素，在高性能混凝土的制造過(guò)程中大量使用工業(yè)中的廢渣細(xì)摻料，降低了水泥以及電的使用量，降低了它的成本，在水利工程項(xiàng)目施工過(guò)程中應(yīng)用十分便利。

1．4環(huán)保性能好

高性能混凝土的制造過(guò)程中使用現(xiàn)代的混凝土技術(shù)，很大程度上減少了水利的使用量，同時(shí)通過(guò)工業(yè)廢渣的利用，有效降低了資源的消耗，減少了工業(yè)廢氣和廢水的排放，在減少對(duì)環(huán)境的污染的同時(shí)實(shí)現(xiàn)了對(duì)資源的充分利用，具有良好的經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)境效益，高性能混凝土的良好環(huán)保性促進(jìn)了它在工程施工中的廣泛使用。

二、水利工程項(xiàng)目中高性能混凝土的應(yīng)用

2．1原材料的選擇

高性能混凝土的原材料主要包括水泥、水以及粗細(xì)骨料，它們按照一定的比例進(jìn)行組合，為了提高高性能混凝土的強(qiáng)度和耐久性，減少水泥的使用，可以加入適量的化學(xué)添加劑和無(wú)機(jī)礦物的粉料，然后經(jīng)過(guò)攪拌和硬化形成。原材料的選擇對(duì)于保證高性能混凝土的質(zhì)量有重要作用。在進(jìn)行原材料的選擇時(shí)應(yīng)參考工程的實(shí)際要求以及施工環(huán)境的影響。選擇水泥時(shí)要選擇水化熱較低的水泥，選擇粗骨料時(shí)為了提高骨料顆粒和水泥漿間的黏著力進(jìn)而提高混凝土的強(qiáng)度，應(yīng)當(dāng)選擇表面積較大的角狀骨料，細(xì)骨料可以選擇質(zhì)地硬碎石砂，它可以影響拌合物的性能，選擇摻合料時(shí)，粉煤灰應(yīng)使用I級(jí)，礦粉使用II級(jí)，以保證技術(shù)性能符合工程要求。

2．2設(shè)計(jì)配合比

普通混凝土配合比的設(shè)計(jì)主要考慮工程的強(qiáng)度要求，而水利工程還要考慮工程的耐久性，高性能混凝土的配合比的設(shè)計(jì)要綜合考慮它的強(qiáng)度性能和高耐久性。選擇優(yōu)質(zhì)的原材料有助于保證混凝土的施工的順利進(jìn)行，高性能混凝土的配合需要通過(guò)試配和優(yōu)化實(shí)現(xiàn)。高性能混凝土的配合比設(shè)計(jì)中要盡可能采用低的水膠比，減少水泥的用量，使用更多的無(wú)機(jī)礦物質(zhì)摻合料，對(duì)骨料最大粒徑進(jìn)行控制。

2．3施工要點(diǎn)

高性能混凝土攪拌時(shí)投料的順序依次為砂石骨料、水泥、摻合料、外加劑，投料完成后進(jìn)行攪拌，出料后進(jìn)行運(yùn)輸?shù)倪^(guò)程中要采用土罐車進(jìn)行運(yùn)輸，運(yùn)輸過(guò)程中要進(jìn)行中速攪拌。施工縫預(yù)留位置應(yīng)該在施工的方案中確定，在進(jìn)行施工縫接槎處理時(shí)應(yīng)保證混凝土強(qiáng)度高于1.2MPa，然后清除混凝土表面的浮漿以及松動(dòng)的石子，沖洗干凈后用高標(biāo)號(hào)的水泥砂漿將表面澆抹再用混凝土搗實(shí)，保證混凝土之間密實(shí)結(jié)合。振搗時(shí)要嚴(yán)格按照制定好的施工方案來(lái)進(jìn)行，對(duì)施工人員做好技術(shù)培訓(xùn)，避免由于振搗方式不正確造成混凝土的分層、以及表面浮漿等質(zhì)量問(wèn)題，減小在混凝土硬化后裂縫的可能性，提高工程的耐久性。在高性能混凝土拌制時(shí)中，加入摻和料以及其他外加劑并緩凝4h的時(shí)間內(nèi)已澆表面容易產(chǎn)生裂縫，為了防止裂縫的產(chǎn)生，振搗時(shí)可采用二次振搗表面，它不僅可以防止表層裂紋的出現(xiàn)，可以提高混凝土的強(qiáng)度。高性能混凝土中水泥比較小，混凝土表面的水分蒸發(fā)后內(nèi)部的水分不易遷移，需要加強(qiáng)高性能混凝土前期養(yǎng)護(hù)，可以采用濕麻袋對(duì)混凝土表面提前覆蓋，同時(shí)通過(guò)噴水霧措施來(lái)保濕，降低表面干縮，盡可能防止開(kāi)裂的產(chǎn)生。如果周邊環(huán)境的溫差較大，需要不斷檢測(cè)溫度的變化，當(dāng)高性能混凝土溫度最高時(shí)將麻袋揭除，用保溫材料覆蓋高性能混凝土表面，降低它的內(nèi)外溫差。

三、結(jié)束語(yǔ)

當(dāng)前，混凝土是建筑工程中主要的結(jié)構(gòu)工程材料，在社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展過(guò)程中發(fā)揮著重要作用，在水利施工中對(duì)于混凝土有較高的要求，為了保證工程的質(zhì)量，要加強(qiáng)高性能混凝土應(yīng)用的研究，解決在耐久性研究中存在的問(wèn)題，實(shí)現(xiàn)高性能混凝土的優(yōu)化，提高建筑的質(zhì)量和使用壽命，促進(jìn)它在防洪以及農(nóng)田水利建設(shè)中的應(yīng)用，滿足工程建設(shè)中對(duì)高性能混凝土的需求。

作者：孫述彬 單位：安徽省水利科學(xué)研究院