水利施工中高性能混凝土的应用

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一、高性能混凝土的性能

水利工程施工与常规工程施工不同，水利工程的受力比较复杂，需要承受静水压力以及各种动水压力，还要承受地震震荡力以及波浪压力等多种外部荷载的作用，这对水利工程的稳定性要求很高。同时还要避免由于渗流对建筑物的稳定性的不利影响。由于高速水流通过时会对工程产生冲蚀和冲刷的作用，为了保证水利工程的质量，高性能混凝土需要有很好的的强度和耐久性。

1．1高强度

强度是混凝土基本的性能要求，它对工程的质量和使用寿命有重要影响，水利工程施工对混凝土强度有较高的要求，在高性能混凝土的使用过程中首先要对它的强度进行全面了解，当工程结构的跨度比较大而断面又要求比较小时应采用高强度的混凝土，混凝土的强度的提高可以提高结构的承载能力，有效保证工程的质量。

1．2良好耐久性

水利施工过程中不仅要求混凝土具有高强度，同时还要有良好的耐久性，混凝土的耐久性直接影响工程的使命寿命和后期的维修成本，我国早期的一些混凝土设施工程已进入老化期，它们的维护成本很高，同时存在着较高的质量风险，一旦发生危害将产生不良的社会影响，造成巨大的经济损失。高性能混凝土技术很好的解决混凝土的耐久性问题，保证了工程的安全运行。影响混凝土的耐久性的因素主要是自然老化以及人为劣化。自然老化是受环境影响而使混凝土出现裂缝以及剥落等现象，随着二氧化碳的侵入，使得混凝土的安全性降低并发生碳化，降低了混凝土的保护作用。人为劣化是在使用过程中由于人为因素造成的混凝土使用功能的降低。为了提高工程的耐久性，需要避免混凝土裂缝的出现，提高混凝土的质量。

1．3良好的工艺性和经济性

良好的工艺性能对于保证混凝土的的质量有重要意义，它有利于混凝土的高强度以及良好的耐久性的保证。混凝土的工艺性主要包括对于拌和运输以及浇灌振实等各操作工序的施工要求，在施工过程中避免离析的产生，保证施工完成以后的混凝土的平整和表面的光洁。经济性较高是高性能混凝土得以推广的一个重要因素，在高性能混凝土的制造过程中大量使用工业中的废渣细掺料，降低了水泥以及电的使用量，降低了它的成本，在水利工程项目施工过程中应用十分便利。

1．4环保性能好

高性能混凝土的制造过程中使用现代的混凝土技术，很大程度上减少了水利的使用量，同时通过工业废渣的利用，有效降低了资源的消耗，减少了工业废气和废水的排放，在减少对环境的污染的同时实现了对资源的充分利用，具有良好的经济效益和环境效益，高性能混凝土的良好环保性促进了它在工程施工中的广泛使用。

二、水利工程项目中高性能混凝土的应用

2．1原材料的选择

高性能混凝土的原材料主要包括水泥、水以及粗细骨料，它们按照一定的比例进行组合，为了提高高性能混凝土的强度和耐久性，减少水泥的使用，可以加入适量的化学添加剂和无机矿物的粉料，然后经过搅拌和硬化形成。原材料的选择对于保证高性能混凝土的质量有重要作用。在进行原材料的选择时应参考工程的实际要求以及施工环境的影响。选择水泥时要选择水化热较低的水泥，选择粗骨料时为了提高骨料颗粒和水泥浆间的黏着力进而提高混凝土的强度，应当选择表面积较大的角状骨料，细骨料可以选择质地硬碎石砂，它可以影响拌合物的性能，选择掺合料时，粉煤灰应使用I级，矿粉使用II级，以保证技术性能符合工程要求。

2．2设计配合比

普通混凝土配合比的设计主要考虑工程的强度要求，而水利工程还要考虑工程的耐久性，高性能混凝土的配合比的设计要综合考虑它的强度性能和高耐久性。选择优质的原材料有助于保证混凝土的施工的顺利进行，高性能混凝土的配合需要通过试配和优化实现。高性能混凝土的配合比设计中要尽可能采用低的水胶比，减少水泥的用量，使用更多的无机矿物质掺合料，对骨料最大粒径进行控制。

2．3施工要点

高性能混凝土搅拌时投料的顺序依次为砂石骨料、水泥、掺合料、外加剂，投料完成后进行搅拌，出料后进行运输的过程中要采用土罐车进行运输，运输过程中要进行中速搅拌。施工缝预留位置应该在施工的方案中确定，在进行施工缝接槎处理时应保证混凝土强度高于1.2MPa，然后清除混凝土表面的浮浆以及松动的石子，冲洗干净后用高标号的水泥砂浆将表面浇抹再用混凝土捣实，保证混凝土之间密实结合。振捣时要严格按照制定好的施工方案来进行，对施工人员做好技术培训，避免由于振捣方式不正确造成混凝土的分层、以及表面浮浆等质量问题，减小在混凝土硬化后裂缝的可能性，提高工程的耐久性。在高性能混凝土拌制时中，加入掺和料以及其他外加剂并缓凝4h的时间内已浇表面容易产生裂缝，为了防止裂缝的产生，振捣时可采用二次振捣表面，它不仅可以防止表层裂纹的出现，可以提高混凝土的强度。高性能混凝土中水泥比较小，混凝土表面的水分蒸发后内部的水分不易迁移，需要加强高性能混凝土前期养护，可以采用湿麻袋对混凝土表面提前覆盖，同时通过喷水雾措施来保湿，降低表面干缩，尽可能防止开裂的产生。如果周边环境的温差较大，需要不断检测温度的变化，当高性能混凝土温度最高时将麻袋揭除，用保温材料覆盖高性能混凝土表面，降低它的内外温差。

三、结束语

当前，混凝土是建筑工程中主要的结构工程材料，在社会经济的发展过程中发挥着重要作用，在水利施工中对于混凝土有较高的要求，为了保证工程的质量，要加强高性能混凝土应用的研究，解决在耐久性研究中存在的问题，实现高性能混凝土的优化，提高建筑的质量和使用寿命，促进它在防洪以及农田水利建设中的应用，满足工程建设中对高性能混凝土的需求。

作者：孙述彬 单位：安徽省水利科学研究院