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，這對水利工程的穩(wěn)定性要求很高。同時還要避免由于滲流對建筑物的穩(wěn)定性的不利影響。由于高速水流通過時會對工程產(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，它對工程的質(zhì)量和使用壽命有重要影響，水利工程施工對混凝土強(qiáng)度有較高的要求，在高性能混凝土的使用過程中首先要對它的強(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
水利施工過程中不僅要求混凝土具有高強(qiáng)度，同時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，同時存在著較高的質(zhì)量風(fēng)險，一旦發(fā)生危害將產(chǎn)生不良的社會影響，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▽τ诎韬瓦\(yùn)輸以及澆灌振實等各操作工序的施工要求，在施工過程中避免離析的產(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重要因素，在高性能混凝土的制造過程中大量使用工業(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，在水利工程項目施工過程中應(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，同時通過工業(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，在減少對環(huán)境的污染的同時實現(xiàn)了對資源的充分利用，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。
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)添加劑和無機(jī)礦物的粉料，然后經(jīng)過攪拌和硬化形成。原材料的選擇對于保證高性能混凝土的質(zhì)量有重要作用。在進(jìn)行原材料的選擇時應(yīng)參考工程的實際要求以及施工環(huán)境的影響。選擇水泥時要選擇水化熱較低的水泥，選擇粗骨料時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，粉煤灰應(yīng)使用I級，礦粉使用II級，以保證技術(shù)性能符合工程要求。
2．2設(shè)計配合比
普通混凝土配合比的設(shè)計主要考慮工程的強(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試配和優(yōu)化實現(xiàn)。高性能混凝土的配合比設(shè)計中要盡可能采用低的水膠比，減少水泥的用量，使用更多的無機(jī)礦物質(zhì)摻合料，對骨料最大粒徑進(jìn)行控制。
2．3施工要點
高性能混凝土攪拌時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^程中要采用土罐車進(jìn)行運(yùn)輸，運(yùn)輸過程中要進(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的石子，沖洗干凈后用高標(biāo)號的水泥砂漿將表面澆抹再用混凝土搗實，保證混凝土之間密實結(jié)合。振搗時要嚴(yán)格按照制定好的施工方案來進(jìn)行，對施工人員做好技術(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中，加入摻和料以及其他外加劑并緩凝4h的時間內(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)，可以采用濕麻袋對混凝土表面提前覆蓋，同時通過噴水霧措施來保濕，降低表面干縮，盡可能防止開裂的產(chǎn)生。如果周邊環(huán)境的溫差較大，需要不斷檢測溫度的變化，當(dāng)高性能混凝土溫度最高時將麻袋揭除，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
當(dāng)前，混凝土是建筑工程中主要的結(jié)構(gòu)工程材料，在社會經(jīng)濟(jì)的發(fā)展過程中發(fā)揮著重要作用，在水利施工中對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題，實現(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
