水利施工中新型混凝土材料的應(yīng)用

■張共青 ■江西錦宇建設(shè)集團(tuán)有限公司，江西 鄱陽(yáng) 333100

我國(guó)地大物博，幅員遼闊，水能資源豐富，在科學(xué)發(fā)展觀和可持續(xù)發(fā)展理念的帶動(dòng)下，水利工程得到了充分的開發(fā)和建設(shè)。作為我國(guó)的基礎(chǔ)性工程，水利工程與人們的生活和社會(huì)的發(fā)展有著非常密切的聯(lián)系，是直接關(guān)系國(guó)計(jì)民生的大事。在傳統(tǒng)水利工程施工中，混凝土材料憑借低廉的價(jià)格、豐富的原料以及簡(jiǎn)單的施工工藝，得到了非常廣泛的應(yīng)用，但是不可否認(rèn)，其中仍存在著許多的問題和缺陷。在科技發(fā)展的帶動(dòng)下，新型混凝土材料得到了開發(fā)，有效彌補(bǔ)了傳統(tǒng)混凝土材料的不足，在水利工程建設(shè)中得到了良好的應(yīng)用。

1 新型混凝土材料概述

傳統(tǒng)混凝土主要是由水泥、粗細(xì)骨料、水以及相應(yīng)的摻合料和添加劑組成，按照合適的配比混合，然后經(jīng)過攪拌、振搗、成型以及養(yǎng)護(hù)等工藝流程，形成施工中使用的混凝土材料。在建筑行業(yè)的發(fā)展中，混凝土材料憑借自身低廉的價(jià)格、豐富的原料以及便捷的施工等優(yōu)點(diǎn)得到了非常廣泛的應(yīng)用。但是，在建筑施工技術(shù)飛速發(fā)展的影響下，傳統(tǒng)混凝土材料雖然具備良好的性能，但是同樣存在一定的缺陷和不足，普通的混凝土材料已經(jīng)逐漸難以滿足水利工程的發(fā)展需要，相關(guān)技術(shù)人員加大了對(duì)于新型混凝土材料的研究，并且取得了相當(dāng)顯著的成效。從目前來(lái)看，新型混凝土正在逐漸向著輕質(zhì)、高強(qiáng)、抗腐蝕、耐磨損等方向發(fā)展，這里針對(duì)其中的幾種進(jìn)行簡(jiǎn)單分析。

1．1 纖維混凝土

纖維混凝土是直接在傳統(tǒng)鋼筋混凝土的基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的，指使用鋼纖維、玻璃纖維以及碳纖維等代替鋼筋材料，組成相應(yīng)的纖維束。纖維混凝土的抗壓強(qiáng)度與傳統(tǒng)鋼筋混凝土相比，要高出5倍以上，但是其價(jià)格卻更加低廉。

1．2 彩色混凝土

這種混凝土主要是在水泥材料中摻入了二氧化鈷的成分，因此其顏色非常艷麗，而且可以隨著空氣濕度的變化而變化，例如，在干燥的天氣中，混凝土顏色呈蔚藍(lán)色;在潮濕天氣中，混凝土顏色呈紫色;在下雨天，混凝土又會(huì)變?yōu)槊倒迳Ｊ褂眠@種混凝土作為裝設(shè)材料，不僅可以給人一種變幻莫測(cè)的感覺，還可以對(duì)天氣進(jìn)行預(yù)測(cè)，因此也稱“氣象混凝土”。

1．3 輕質(zhì)混凝土

與傳統(tǒng)混凝土以砂石等為骨料不同，新的輕質(zhì)混凝土在骨料的選擇上采用了浮石、火山渣、膨脹珍珠巖等天然礦物，也可以采用相應(yīng)的有機(jī)材料或者工業(yè)廢料等，不僅質(zhì)地相對(duì)較輕，而且可以對(duì)部分污染物進(jìn)行回收處理，符合可持續(xù)發(fā)展的理念。

1．4 高性能混凝土

上世紀(jì)八十年代以來(lái)，許多發(fā)達(dá)國(guó)家都相繼研制成功了高性能混凝土(簡(jiǎn)稱HPC)，將混凝土帶入了高科技時(shí)代，受到了建筑行業(yè)的重視。高性能混凝土的特點(diǎn)包括:其一，強(qiáng)度較高，可以有效減少混凝土的結(jié)構(gòu)尺寸，減輕結(jié)構(gòu)對(duì)于地基的荷載，進(jìn)而大幅度降低工程造價(jià);其二，高工作性，可以減少施工勞動(dòng)強(qiáng)度，節(jié)約施工能耗;其三，耐久性較強(qiáng)，可以有效延長(zhǎng)建筑的使用壽命。與傳統(tǒng)混凝土相比，高性能混凝土加入了超塑化劑以及多種礦物摻合料，配比與組成更加復(fù)雜，要求也更高。

2 新型混凝土材料在水利施工中的應(yīng)用

在水利施工中，新型混凝土的應(yīng)用可以有效提升工程的整體質(zhì)量，縮短施工期限，減少施工人員的工作量。新型混凝土在水利工程中的應(yīng)用主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面。

2．1 微塌落度混凝土

微塌落度混凝土具有灰漿量少、超干硬性等特點(diǎn)，這主要是由于在混凝土施工過程中，可能會(huì)產(chǎn)生骨料分離的情況，形成微小的滲漏通道，減小層間的結(jié)合力。從目前來(lái)看，水利工程防滲施工中，凝膠材料碾壓混凝土的應(yīng)用時(shí)最為常見的防滲措施之一，但是在混凝土壩體的同一倉(cāng)面，或者上下游八面靠近模板的位置，碾壓施工難以有效展開，在這種情況下，就可以應(yīng)用微塌落度混凝土進(jìn)行澆筑，然后使用振搗棒振搗密實(shí)，可以在保證施工質(zhì)量的前提下，不影響碾壓混凝土筑壩的快速施工，具有良好的效果。

2．2 聚丙烯纖維混凝土

與其他混凝土相比，聚丙烯纖維混凝土具有干縮量小，初凝效果好等特點(diǎn)，是目前工程建設(shè)中應(yīng)用最為廣泛的新型混凝土材料。通常在對(duì)水利工程進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，鋼筋網(wǎng)中的間距約為15-20cm，通過設(shè)置相應(yīng)的表層分布鋼筋網(wǎng)，可以對(duì)混凝土進(jìn)行有效保護(hù)，減少表面收縮性裂縫的產(chǎn)生。在工程中加入適當(dāng)?shù)木郾├w維混凝土，可以替代鋼筋網(wǎng)的存在，不僅能夠有效簡(jiǎn)化施工流程，加快施工進(jìn)度，還可以減少工程的施工成本。憑借自身高粘稠性的特點(diǎn)，聚丙烯纖維混凝土可以對(duì)混凝土的塑性龜裂進(jìn)行有效抑制，提升器抗?jié)B性能，在薄壁結(jié)構(gòu)中的應(yīng)用可以發(fā)揮著極佳的效果，因此在隧道支護(hù)、護(hù)坡工程以及拱橋底部的修補(bǔ)等工程項(xiàng)目中有著非常廣泛的應(yīng)用。

2．3 鋼纖維混凝土

鋼纖維混凝土一般應(yīng)用于水流沖擊作用強(qiáng)烈的位置，可以有效提高水利工程的抗磨損性能，增強(qiáng)其對(duì)于水流沖蝕以及氣蝕的抵抗能力。但是相對(duì)而言，鋼纖維混凝土的造價(jià)較高，而且施工難度大，對(duì)于施工單位的專業(yè)素質(zhì)有著相對(duì)嚴(yán)格的要求，因此，在實(shí)際應(yīng)用中存在很大的限制。

2．4 碾壓混凝土

碾壓混凝土一般用于大體積混凝土結(jié)構(gòu)的施工，如水工大壩等。在施工中，碾壓混凝土的澆筑機(jī)具與普通混凝土存在很大的區(qū)別，例如，在平整施工中，使用推土機(jī);在振搗施工中，使用碾壓機(jī);在切縫處理中，采用切縫機(jī)。相比之下，碾壓混凝土的整個(gè)施工過程機(jī)械化程度高，施工效率高，不僅施工周期可以縮短30%-50%，也可以有效減少水泥和水的用量，減少工程的施工成本。

2．5 預(yù)填骨料升漿混凝土

如果水利工程施工中，地質(zhì)條件比較復(fù)雜，則在針對(duì)底板進(jìn)行施工時(shí)，可以采用預(yù)填骨料升漿混凝土，即采用密度相對(duì)較大，厚度在4-5m的鐵礦石作為預(yù)填骨料，在礦石層下鋪設(shè)相應(yīng)厚度的石灰石，上部則鋪設(shè)現(xiàn)澆鋼筋混凝土板，并在預(yù)填骨料層中設(shè)置壓漿孔，注入砂漿，可以有效提升基礎(chǔ)的強(qiáng)度和穩(wěn)定性，縮短工期。

3 結(jié)語(yǔ)

總而言之，水利工程作為我國(guó)的基礎(chǔ)工程，在經(jīng)濟(jì)社會(huì)的發(fā)展中有著非常重要的作用，需要相關(guān)部門的充分重視。新型混凝土材料的應(yīng)用，可以有效提升水利工程的施工質(zhì)量和施工速度，推動(dòng)水利工程的持續(xù)健康發(fā)展，應(yīng)該得到充分重視。

［1］蔣文彬．詳細(xì)論述土木工程中新型混凝土材料應(yīng)用［J］．四川建材，2010，36(2):271-273．

［2］戴永祥．新型混凝土材料在建筑工程中的應(yīng)用分析［J］．山西建筑，2014，40(18):126-127．