水利工程中高性能硅粉混凝土应用

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水利工程在我国的经济发展中发挥重要的作用，水利工程对水资源资源的有效调控，不但可以防止洪涝灾害的发生，保障人们生命财产安全，也为人们日常的生产生活提供了大量的能源，是人类经济发展与社会进步不可或缺的保障。由于水利工程往往规模极为庞大系统十分复杂，因此水利工程的建设与运作需要先进的技术作为支撑，水利工程中的泄水建筑物经常受到高速水流的冲刷，因此在设计上要充分考虑到其抗冲击抗腐蚀等多方面能力。在水利工程中，对混凝土的强度与性能有着极高且十分严格的要求，由于水利工程往往关系重大，一旦出现事故，将会造成无法挽回的损失，是国家建设与人民生命保障的重要设施。在水利工程中，混凝土的选择与结构配比，对水利工程的质量与功能的发挥有着至关重要的影响，因此如何配置混凝土以提高混凝土的强度与耐受力，是个十分重要的问题。由在混凝土中加入硅粉生产出的高性能硅粉混凝土，在强度及性能上较普通混凝土有了很大的提高。

1硅粉与硅粉混凝土

硅粉是硅钢厂的副产品，是炉中的SiO2气体经空气氧化成SiO2，冷凝成颗粒在经过滤器收集而得，其SiO2含量通常为85%～95%。硅粉由极细的颗粒组成，与水泥颗粒相比，硅颗粒更细，其平均粒径约为水泥粒径的1/100。由于硅粉容重很低，撮起或运输便极为困难，因此一般以含50%硅粉的水浆形式使用。硅粉的加入可有效地提高混凝土的密度，使混凝土的强度增加。硅粉混凝土就是指将硅粉加入到混凝土的拌合物中去，通过硅粉的特有性质，有效减少泌水和离析，增加混凝图拌合物的内聚力，从而增加混凝土的密实性。通过硅粉的加入还可以使混凝土的抗氧化性、抗腐蚀性、抗冲刷性、抗渗透性以及抗冻抗裂等性能得到增强，是混凝土可以更好地承受水利工程的所承受的外力强度以及环境压力。硅粉混凝土的配比并不十分复杂，但在混凝土硬化过程中会产生水热化，这些热量在产生和释放时，会对工程建筑结构造成影响，如不能较好控制，很可能会发生混凝土表面开裂，影响水利工程的正常使用，因此硅粉混凝土在配置时硅粉加入的比例也需要严格调控，并且要依据硅粉的加入量调整其他原料的比例。对于硅粉掺入比例的确定还要经过反复的试验与分析，最终确定合适的掺入比例。硅粉掺量因混凝土技术要求不同而不同，通过研究发现，硅粉对混凝土用水量较为敏感，随着硅粉掺量的增大，混凝土用水量显著增加，水泥用量也相应增加。为满足低水胶比、泵送、温控等技术要求，则需掺加高效减水剂来进行补偿，当硅粉掺量增加到一定程度时混凝土性能反而降低，因此，掺加的硅粉量为相对最佳掺量时，才能显著改善混凝土的性能。同时也要注意硅粉的过量掺加，对泵过程也会造成很大压力。

2硅粉混凝土的使用

在水利工程的施工作业中，混凝土浇筑时主要的作业方式，以水闸作业为例。在浇筑前应对闸墩表面以及基底表面做好清理，清除松动、污浊或胶结不良的混凝土。将基底表面清理干净，否则将影响所浇筑混凝土的粘结力。浇筑时，基底表面应保持适当湿度，表面过分干燥，将会吸收新浇混凝土中的水分。同时，基底表面也不能有水流动，否则会导致新浇筑的水泥的流失。完成清理工作后，还需要埋设地标。地标的作用是用来控制混凝土的浇筑厚度，通常是以在闸墩表面上埋设短钢筋作为地标，然后在钢筋上焊接钢丝网。之后是混凝土的搅拌，硅粉混凝土由粗细骨料、胶结材料（水泥、粉煤灰、硅粉）、水和外加剂组成，在混凝土的搅拌过程中，要确保混凝原料的充分均匀搅拌，并时刻注意温度的控制，以防止温度过高影响混凝土的性能。在混凝土的浇筑过程中，主要的作业方式与普通混凝土浇筑基本相同。浇筑完成后的养护工作也是十分重要的部分，要对混凝土表面的温度和适度做到及时的控制，以防止混凝土表面开裂，以及热变形导致建筑结构的破坏。可以通过喷水及喷雾的方法对混凝土表层进行养护，养护时间要在十五天以上。值得一提的是，在混凝土搅拌、运输、浇筑以及养护的过程中，都要做好温度控制的工作，虽然硅粉混凝土在受温度的影响上已经有所改良，但温度控制依然是至关重要的。硅粉混凝土在温度控制上主要要注意两个方面，混凝土的水化热温升控制和混凝土的最高浇筑温度控制。高效减水剂和优质粉煤灰的加入对控制水热化温度上升有很好的效果，不仅能降低水泥初期的水化热，并使其峰值推迟，最高温升降低，同时大幅度降低混凝土的单位用水量，相应的单位胶凝材料用量降低。混凝土最高浇筑温度的控制，与气温条件有着很大关系，当外界处于持续高温天气时，将会给混凝土浇筑温度的控制带来困难。降低浇筑温度要控制3个环节，控制骨料温度、控制水泥温度，充分利用制冷设施来降低出机温度，混凝土运输中采用搅拌车，减少运输途中的温度回升;减少入仓振捣时的温度回升。为确保混凝土浇筑作业的质量与安全性，对技术人员及操作人员必要的技术检验和考核是不能忽视的，并且还要加强相关专业技能的培训与交流，对于技术不过关，专业能力不强的人员要及时进行清理，对缺乏经验的人员也要做好经验方面的传授与培训，保证水利工程工作人员团队的质量，通过对技术人员和操作人员的技能的提升，尽可能减少因人为因素造成的隐患。同时还要加强责任意识上的教育，避免因工作人员的责任意识不强，玩忽职守，疏忽大意导致水利工程的质量受到影响。

3结语

综上所述，硅粉混凝土在水利工程中的应用，有效的增强了水利工程建筑的强度与耐受力，对水利工程质量的提高起到很大作用，而现阶段我国对硅粉混凝土的使用上还有很大的提升空间，在适用领域上也有待拓展，相信以后这项技术产物将会在更多的领域得到应用，并且通过不断的改进与完善发挥出更大的作用。水利工程对于国家建设与保障人民生命财产安全有重大意义，因此水利工程中的每一个环节都必须要认真对待，并且要积极引进国内外先进的科学技术，与水利工程建设技术相融合，更好地提升我国水利工程的质量与性能，使水利工程为国家的发展，与人们生活质量的提高更好地服务。

作者：牛志国 罗辑 单位：鸡东灌区管理处平阳分站