高性能硅粉混凝土在水利工程中的應(yīng)用探究

高平

摘 要：水利工程在防洪抗旱、水電航運等方面發(fā)揮了重要作用，保障水利工程整體的穩(wěn)定性和安全性十分必要。高性能硅粉混凝土作為近年來市場上常用的一種混凝土材料，具有強度大、耐久性好、性價比高等特點，尤其適用于規(guī)模較大的水利工程。首先對高性能硅粉混凝土的特點進行了概述，隨后結(jié)合實際工作經(jīng)驗，就高性能硅粉混凝土在水利工程施工各個階段的應(yīng)用展開了分析。

關(guān)鍵詞：硅粉；混凝土；水利工程；實踐應(yīng)用

中圖分類號：TV431 文獻標(biāo)識碼：A 文章編號：1004-7344（2018）21-0179-01

引 言

新材料、新技術(shù)的應(yīng)用是推動建筑行業(yè)不斷發(fā)展的主要動力。近年來，國內(nèi)水利工程建設(shè)規(guī)模不斷增加，直接帶動了建材市場的發(fā)展。高性能硅粉混凝土就是其中一種應(yīng)用較為廣泛的新型材料。將硅粉按照一定比例摻加到混凝土中，可以顯著改善混凝土的抗氧化性、抗腐蝕性和抗?jié)B透性，對于提高水利工程整體質(zhì)量有顯著效果。因此，探究高性能硅粉混凝土在水利工程中的應(yīng)用具有重要的應(yīng)用價值。

1 高性能硅粉混凝土的概述

1.1 硅粉混凝土的性質(zhì)

將硅粉摻入到混凝土中，硅粉和水接觸后會迅速溶解，并且與水泥產(chǎn)生水化反應(yīng)生成一種凝膠物質(zhì)，增強混凝土中各種物料（水泥、粉煤灰、砂石等）的粘結(jié)度，從而提高了混凝土整體的強度和抗?jié)B能力。除此之外，由于硅粉的顆粒較小，還能在一定程度上優(yōu)化混凝土的物理性能。例如硅粉顆粒填充在混凝土孔隙中，有效降低了混凝土裂縫問題的發(fā)生概率。通常來說，水泥用量中的10%用硅粉代替，可以使混凝土整體強度提升30%左右，由于水泥用量減少，水泥水化熱過程中釋放的熱量也會隨之降低，也可以提升混凝土主體的性能。

1.2 硅粉混凝土使用注意事項

為了提高硅粉混凝土的性能，一般要求硅粉和高效減水劑混合使用，并且混凝土中摻配硅粉的最大量需要控制在水泥用量的10%，過多使用硅粉反而會導(dǎo)致混凝土強度不足；硅粉混凝土在澆筑完成后需要及時開展養(yǎng)護工作，避免因為外部環(huán)境變化導(dǎo)致硅粉混凝土的理化性能發(fā)生改變；硅粉混凝土通常適用于對強度要求較高的高層建筑或是對抗?jié)B性能有特殊要求的水利工程中。在實際施工中堅持做好上述注意工作，可以確保硅粉混凝土發(fā)揮應(yīng)有的價值，切實提高水利工程的整體質(zhì)量。

2 高性能硅粉混凝土在水利工程中的應(yīng)用

2.1 做好水利工程主體清理工作

在混凝土澆筑施工之前，應(yīng)提前做好水利工程閘墩、基底等部位的清理工作，以避免因為淤泥、雜土的存在影響混凝土的粘結(jié)度。清理工作結(jié)束后，還要注意做好基底的養(yǎng)護工作，尤其是在夏季高溫或春秋兩季大風(fēng)天氣下，要注意基底表面的保濕處理，可以避免混凝土澆筑后基底吸收混凝土水分，導(dǎo)致混凝土因過快干燥出現(xiàn)裂縫等問題。如果河流水位較高，基底表面有流水，還應(yīng)當(dāng)做好圍護措施，避免流水將新澆筑的水泥沖刷掉。依次完成上述的清理工作后，可以在閘墩表面埋設(shè)段鋼筋，然后焊接鋼絲網(wǎng)，為下一步高性能硅粉混凝土澆筑做好準(zhǔn)備。

2.2 硅粉混凝土的制備

硅粉混凝土的制備流程與常規(guī)混凝土具有高度的類似性，只不過是將水泥中的部分替換為硅粉。配制是要嚴(yán)格控制好各類物料的比例，同時要充分進行攪拌，確保各類物料能夠充分的混合。在配制過程中可能會出現(xiàn)一定幅度的升溫情況，需要采取必要的散熱措施，以防止溫度過高影響混凝土的性能。需要注意的是，硅粉混凝土對養(yǎng)護工作要求較高，應(yīng)當(dāng)在澆筑工作結(jié)束后立即采取養(yǎng)護操作，避免水化熱導(dǎo)致內(nèi)外溫度差異過大，出現(xiàn)混凝土主體開裂。通常情況下，中等規(guī)模的水利工程硅粉混凝土的養(yǎng)護時間控制在15～20d。

另外，有些水利工程的建設(shè)位置比較特殊，沒有開闊的地形或是位于山區(qū)等偏遠位置，不適宜現(xiàn)場制備硅粉混凝土，需要通過混凝土運輸車從就近的混凝土預(yù)制站運輸過來。在運輸過程中，應(yīng)當(dāng)盡可能的縮短運輸時間，可以保證硅粉混凝土性能的最優(yōu)化。

2.3 硅粉混凝土澆筑后的溫度控制

水化熱是硅粉混凝土的特性之一，澆筑后如果不能讓混凝土內(nèi)部產(chǎn)生的熱量及時散失，導(dǎo)致內(nèi)外溫差過大，容易出現(xiàn)混凝土結(jié)構(gòu)裂縫。目前來說，對于硅粉混凝土的溫度控制策略有以下幾種。高效減水劑和優(yōu)質(zhì)粉煤灰的加入對控制水熱化溫度上升有很好的效果，不僅能降低水泥初期的水化熱，并使其峰值推遲，最高溫升降低，同時大幅度降低混凝土的單位用水量，相應(yīng)的單位膠凝材料用量降低?；炷磷罡邼仓囟鹊目刂疲c氣溫條件有著很大關(guān)系，當(dāng)外界處于持續(xù)高溫天氣時，將會給混凝土澆筑溫度的控制帶來困難。降低澆筑溫度要控制3個環(huán)節(jié)，控制骨料溫度、控制水泥溫度，充分利用制冷設(shè)施來降低出機溫度。

2.4 具體的養(yǎng)護措施

硅粉混凝土的養(yǎng)護是一項技術(shù)性較強的工作，需要現(xiàn)場技術(shù)人員加強重視。尤其是對于一些大規(guī)模的水利工程，由于混凝土體積較大，因此要做好養(yǎng)護工作安排，明確個技術(shù)人員的責(zé)任，以確保養(yǎng)護工作能夠得到落實。具體的養(yǎng)護內(nèi)容會受到多方面因素的影響。一是施工隊伍的技術(shù)水平，例如是否在混凝土制備、澆筑過程中采取了嚴(yán)格的質(zhì)量控制措施，如果施工隊伍的整體技術(shù)水平較高，則養(yǎng)護工作的壓力相對較小；而是外界環(huán)境的影響，例如在夏季施工需要做好灑水保濕，避免水分過快蒸發(fā)造成干裂；冬季應(yīng)當(dāng)適當(dāng)采取保溫工作，防治混凝土內(nèi)部水分結(jié)冰造成主體結(jié)構(gòu)受影響等?？傮w來說，硅粉混凝土性能的體現(xiàn)需要采取全過程控制，這樣才能保證水利工程的整體質(zhì)量。

3 結(jié) 語

硅粉混凝土在水利工程中的應(yīng)用，有效的增強了水利工程建筑的強度與耐受力，對水利工程質(zhì)量的提高起到很大作用，而現(xiàn)階段我國對硅粉混凝土的使用上還有很大的提升空間，在適用領(lǐng)域上也有待拓展，相信以后這項技術(shù)產(chǎn)物將會在更多的領(lǐng)域得到應(yīng)用，并且通過不斷的改進與完善發(fā)揮出更大的作用，更好地提升我國水利工程的質(zhì)量與性能，使水利工程為國家的發(fā)展，與人們生活質(zhì)量的提高更好地服務(wù)。

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收稿日期：2018-6-20