水利工程中高性能硅粉混凝土應用

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水利工程在我國的經(jīng)濟發(fā)展中發(fā)揮重要的作用，水利工程對水資源資源的有效調(diào)控，不但可以防止洪澇災害的發(fā)生，保障人們生命財產(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)濟發(fā)展與社會進步不可或缺的保障。由于水利工程往往規(guī)模極為龐大系統(tǒng)十分復雜，因此水利工程的建設與運作需要先進的技術(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，因此在設計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，對混凝土的強度與性能有著極高且十分嚴格的要求，由于水利工程往往關(guān)系重大，一旦出現(xiàn)事故，將會造成無法挽回的損失，是國家建設與人民生命保障的重要設施。在水利工程中，混凝土的選擇與結(jié)構(gòu)配比，對水利工程的質(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度與耐受力，是個十分重要的問題。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%。硅粉由極細的顆粒組成，與水泥顆粒相比，硅顆粒更細，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，是混凝土可以更好地承受水利工程的所承受的外力強度以及環(huán)境壓力。硅粉混凝土的配比并不十分復雜，但在混凝土硬化過程中會產(chǎn)生水熱化，這些熱量在產(chǎn)生和釋放時，會對工程建筑結(jié)構(gòu)造成影響，如不能較好控制，很可能會發(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硅粉加入的比例也需要嚴格調(diào)控，并且要依據(jù)硅粉的加入量調(diào)整其他原料的比例。對于硅粉摻入比例的確定還要經(jīng)過反復的試驗與分析，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行補償，當硅粉摻量增加到一定程度時混凝土性能反而降低，因此，摻加的硅粉量為相對最佳摻量時，才能顯著改善混凝土的性能。同時也要注意硅粉的過量摻加，對泵過程也會造成很大壓力。

2硅粉混凝土的使用

在水利工程的施工作業(yè)中，混凝土澆筑時主要的作業(yè)方式，以水閘作業(yè)為例。在澆筑前應對閘墩表面以及基底表面做好清理，清除松動、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，基底表面應保持適當濕度，表面過分干燥，將會吸收新澆混凝土中的水分。同時，基底表面也不能有水流動，否則會導致新澆筑的水泥的流失。完成清理工作后，還需要埋設地標。地標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短鋼筋作為地標，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，要確保混凝原料的充分均勻攪拌，并時刻注意溫度的控制，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)護工作也是十分重要的部分，要對混凝土表面的溫度和適度做到及時的控制，以防止混凝土表面開裂，以及熱變形導致建筑結(jié)構(gòu)的破壞?？梢酝ㄟ^噴水及噴霧的方法對混凝土表層進行養(yǎng)護，養(yǎng)護時間要在十五天以上。值得一提的是，在混凝土攪拌、運輸、澆筑以及養(yǎng)護的過程中，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，充分利用制冷設施來降低出機溫度，混凝土運輸中采用攪拌車，減少運輸途中的溫度回升;減少入倉振搗時的溫度回升。為確?；炷翝仓鳂I(yè)的質(zhì)量與安全性，對技術(shù)人員及操作人員必要的技術(shù)檢驗和考核是不能忽視的，并且還要加強相關(guān)專業(yè)技能的培訓與交流，對于技術(shù)不過關(guān)，專業(yè)能力不強的人員要及時進行清理，對缺乏經(jīng)驗的人員也要做好經(jīng)驗方面的傳授與培訓，保證水利工程工作人員團隊的質(zhì)量，通過對技術(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。同時還要加強責任意識上的教育，避免因工作人員的責任意識不強，玩忽職守，疏忽大意導致水利工程的質(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)域得到應用，并且通過不斷的改進與完善發(fā)揮出更大的作用。水利工程對于國家建設與保障人民生命財產(chǎn)安全有重大意義，因此水利工程中的每一個環(huán)節(jié)都必須要認真對待，并且要積極引進國內(nèi)外先進的科學技術(shù)，與水利工程建設技術(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。

作者：牛志國 羅輯 單位：雞東灌區(qū)管理處平陽分站