水利工程中高性能硅粉混凝土應(yīng)用

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水利工程在我國的經(jīng)濟(jì)發(fā)展中發(fā)揮重要的作用，水利工程對(duì)水資源資源的有效調(diào)控，不但可以防止洪澇災(zāi)害的發(fā)生，保障人們生命財(cái)產(chǎn)安全，也為人們?nèi)粘５纳a(chǎn)生活提供了大量的能源，是人類經(jīng)濟(jì)發(fā)展與社會(huì)進(jìn)步不可或缺的保障。由于水利工程往往規(guī)模極為龐大系統(tǒng)十分復(fù)雜，因此水利工程的建設(shè)與運(yùn)作需要先進(jìn)的技術(shù)作為支撐，水利工程中的泄水建筑物經(jīng)常受到高速水流的沖刷，因此在設(shè)計(jì)上要充分考慮到其抗沖擊抗腐蝕等多方面能力。在水利工程中，對(duì)混凝土的強(qiáng)度與性能有著極高且十分嚴(yán)格的要求，由于水利工程往往關(guān)系重大，一旦出現(xiàn)事故，將會(huì)造成無法挽回的損失，是國家建設(shè)與人民生命保障的重要設(shè)施。在水利工程中，混凝土的選擇與結(jié)構(gòu)配比，對(duì)水利工程的質(zhì)量與功能的發(fā)揮有著至關(guān)重要的影響，因此如何配置混凝土以提高混凝土的強(qiáng)度與耐受力，是個(gè)十分重要的問題。由在混凝土中加入硅粉生產(chǎn)出的高性能硅粉混凝土，在強(qiáng)度及性能上較普通混凝土有了很大的提高。

1硅粉與硅粉混凝土

硅粉是硅鋼廠的副產(chǎn)品，是爐中的SiO2氣體經(jīng)空氣氧化成SiO2，冷凝成顆粒在經(jīng)過濾器收集而得，其SiO2含量通常為85%～95%。硅粉由極細(xì)的顆粒組成，與水泥顆粒相比，硅顆粒更細(xì)，其平均粒徑約為水泥粒徑的1/100。由于硅粉容重很低，撮起或運(yùn)輸便極為困難，因此一般以含50%硅粉的水漿形式使用。硅粉的加入可有效地提高混凝土的密度，使混凝土的強(qiáng)度增加。硅粉混凝土就是指將硅粉加入到混凝土的拌合物中去，通過硅粉的特有性質(zhì)，有效減少泌水和離析，增加混凝圖拌合物的內(nèi)聚力，從而增加混凝土的密實(shí)性。通過硅粉的加入還可以使混凝土的抗氧化性、抗腐蝕性、抗沖刷性、抗?jié)B透性以及抗凍抗裂等性能得到增強(qiáng)，是混凝土可以更好地承受水利工程的所承受的外力強(qiáng)度以及環(huán)境壓力。硅粉混凝土的配比并不十分復(fù)雜，但在混凝土硬化過程中會(huì)產(chǎn)生水熱化，這些熱量在產(chǎn)生和釋放時(shí)，會(huì)對(duì)工程建筑結(jié)構(gòu)造成影響，如不能較好控制，很可能會(huì)發(fā)生混凝土表面開裂，影響水利工程的正常使用，因此硅粉混凝土在配置時(shí)硅粉加入的比例也需要嚴(yán)格調(diào)控，并且要依據(jù)硅粉的加入量調(diào)整其他原料的比例。對(duì)于硅粉摻入比例的確定還要經(jīng)過反復(fù)的試驗(yàn)與分析，最終確定合適的摻入比例。硅粉摻量因混凝土技術(shù)要求不同而不同，通過研究發(fā)現(xiàn)，硅粉對(duì)混凝土用水量較為敏感，隨著硅粉摻量的增大，混凝土用水量顯著增加，水泥用量也相應(yīng)增加。為滿足低水膠比、泵送、溫控等技術(shù)要求，則需摻加高效減水劑來進(jìn)行補(bǔ)償，當(dāng)硅粉摻量增加到一定程度時(shí)混凝土性能反而降低，因此，摻加的硅粉量為相對(duì)最佳摻量時(shí)，才能顯著改善混凝土的性能。同時(shí)也要注意硅粉的過量摻加，對(duì)泵過程也會(huì)造成很大壓力。

2硅粉混凝土的使用

在水利工程的施工作業(yè)中，混凝土澆筑時(shí)主要的作業(yè)方式，以水閘作業(yè)為例。在澆筑前應(yīng)對(duì)閘墩表面以及基底表面做好清理，清除松動(dòng)、污濁或膠結(jié)不良的混凝土。將基底表面清理干凈，否則將影響所澆筑混凝土的粘結(jié)力。澆筑時(shí)，基底表面應(yīng)保持適當(dāng)濕度，表面過分干燥，將會(huì)吸收新澆混凝土中的水分。同時(shí)，基底表面也不能有水流動(dòng)，否則會(huì)導(dǎo)致新澆筑的水泥的流失。完成清理工作后，還需要埋設(shè)地標(biāo)。地標(biāo)的作用是用來控制混凝土的澆筑厚度，通常是以在閘墩表面上埋設(shè)短鋼筋作為地標(biāo)，然后在鋼筋上焊接鋼絲網(wǎng)。之后是混凝土的攪拌，硅粉混凝土由粗細(xì)骨料、膠結(jié)材料（水泥、粉煤灰、硅粉）、水和外加劑組成，在混凝土的攪拌過程中，要確?；炷系某浞志鶆驍嚢?，并時(shí)刻注意溫度的控制，以防止溫度過高影響混凝土的性能。在混凝土的澆筑過程中，主要的作業(yè)方式與普通混凝土澆筑基本相同。澆筑完成后的養(yǎng)護(hù)工作也是十分重要的部分，要對(duì)混凝土表面的溫度和適度做到及時(shí)的控制，以防止混凝土表面開裂，以及熱變形導(dǎo)致建筑結(jié)構(gòu)的破壞?？梢酝ㄟ^噴水及噴霧的方法對(duì)混凝土表層進(jìn)行養(yǎng)護(hù)，養(yǎng)護(hù)時(shí)間要在十五天以上。值得一提的是，在混凝土攪拌、運(yùn)輸、澆筑以及養(yǎng)護(hù)的過程中，都要做好溫度控制的工作，雖然硅粉混凝土在受溫度的影響上已經(jīng)有所改良，但溫度控制依然是至關(guān)重要的。硅粉混凝土在溫度控制上主要要注意兩個(gè)方面，混凝土的水化熱溫升控制和混凝土的最高澆筑溫度控制。高效減水劑和優(yōu)質(zhì)粉煤灰的加入對(duì)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(shí)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。混凝土最高澆筑溫度的控制，與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(shí)，將會(huì)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(gè)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(jī)溫度，混凝土運(yùn)輸中采用攪拌車，減少運(yùn)輸途中的溫度回升;減少入倉振搗時(shí)的溫度回升。為確?；炷翝仓鳂I(yè)的質(zhì)量與安全性，對(duì)技術(shù)人員及操作人員必要的技術(shù)檢驗(yàn)和考核是不能忽視的，并且還要加強(qiáng)相關(guān)專業(yè)技能的培訓(xùn)與交流，對(duì)于技術(shù)不過關(guān)，專業(yè)能力不強(qiáng)的人員要及時(shí)進(jìn)行清理，對(duì)缺乏經(jīng)驗(yàn)的人員也要做好經(jīng)驗(yàn)方面的傳授與培訓(xùn)，保證水利工程工作人員團(tuán)隊(duì)的質(zhì)量，通過對(duì)技術(shù)人員和操作人員的技能的提升，盡可能減少因人為因素造成的隱患。同時(shí)還要加強(qiáng)責(zé)任意識(shí)上的教育，避免因工作人員的責(zé)任意識(shí)不強(qiáng)，玩忽職守，疏忽大意導(dǎo)致水利工程的質(zhì)量受到影響。

3結(jié)語

綜上所述，硅粉混凝土在水利工程中的應(yīng)用，有效的增強(qiáng)了水利工程建筑的強(qiáng)度與耐受力，對(duì)水利工程質(zhì)量的提高起到很大作用，而現(xiàn)階段我國對(duì)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(xiàng)技術(shù)產(chǎn)物將會(huì)在更多的領(lǐng)域得到應(yīng)用，并且通過不斷的改進(jìn)與完善發(fā)揮出更大的作用。水利工程對(duì)于國家建設(shè)與保障人民生命財(cái)產(chǎn)安全有重大意義，因此水利工程中的每一個(gè)環(huán)節(jié)都必須要認(rèn)真對(duì)待，并且要積極引進(jìn)國內(nèi)外先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)，與水利工程建設(shè)技術(shù)相融合，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)。

作者：牛志國 羅輯 單位：雞東灌區(qū)管理處平陽分站