高宏恩
我國地大物博,幅員遼闊,水能資源豐富,在科學發展觀和可持續發展理念的帶動下,水利工程得到了充分的開發和建設。作為我國的基礎性工程,水利工程與人們的生活和社會的發展有著非常密切的聯系,是直接關系國計民生的大事。在傳統水利工程施工中,混凝土材料憑借低廉的價格、豐富的原料以及簡單的施工工藝,得到了非常廣泛的應用,但是不可否認,其中仍存在著許多的問題和缺陷。在科技發展的帶動下,新型混凝土材料得到了開發,有效彌補了傳統混凝土材料的不足。
傳統混凝土主要是由水泥、粗細骨料、水以及相應的摻合料和添加劑組成,按照合適的配比混合,然后經過攪拌、振搗、成型以及養護等工藝流程,形成施工中使用的混凝土材料。在建筑行業的發展中,混凝土材料憑借自身低廉的價格、豐富的原料以及便捷的施工等優點得到了非常廣泛的應用。但是,在建筑施工技術飛速發展的影響下,傳統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逐漸難以滿足水利工程的發展需要,相關技術人員加大了對于新型混凝土材料的研究,并且取得了相當顯著的成效。從目前來看,新型混凝土正在逐漸向著輕質、高強、抗腐蝕、耐磨損等方向發展。
20 世紀80年代以來,許多發達國家都相繼研制成功了高性能混凝土(簡稱HPC),將混凝土帶入了高科技時代,受到了水利行業的重視。高性能混凝土的特點包括:①強度較高,可以有效減少混凝土的結構尺寸,減輕結構對于地基的荷載,進而大幅度降低工程造價;②高工作性,可以減少施工勞動強度,節約施工能耗;③耐久性較強,可以有效延長建筑的使用壽命。與傳統混凝土相比,高性能混凝土加入了超塑化劑以及多種礦物摻合料,配比與組成更加復雜,要求也更高。
考慮到水利工程在長期使用中容易發生腐蝕,從而產生裂縫,危害水利工程的安全,所以在實際施工中,為了設法減小混凝土結構的質量隱患,使用性能較為優良的聚丙烯復合纖維混凝土是較為理想的做法,表1 中介紹了該種混凝土的主要優點。

表1 聚丙烯復合纖維混凝土材料的優點
在工程中加入適當的聚丙烯纖維混凝土,可以替代鋼筋網的存在,不僅能夠有效簡化施工流程,加快施工進度,還可以減少工程的施工成本。憑借自身高粘稠性的特點,聚丙烯纖維混凝土可以對混凝土的塑性龜裂進行有效抑制,提升抗滲性能,在薄壁結構中的應用可以發揮著極佳的效果。
微塌落度混凝土具有灰漿量少、超干硬性等特點,這主要是由于在混凝土施工過程中,可能會產生骨料分離的情況,形成微小的滲漏通道,減小層間的結合力。從目前來看,水利工程防滲施工中,凝膠材料碾壓混凝土的應用時最為常見的防滲措施之一,但是在混凝土壩體的同一面,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,就可以應用微塌落度混凝土進行澆筑,然后使用振搗棒振搗密實,可以在保證施工質量的前提下,不影響碾壓混凝土筑壩的快速施工。
碾壓混凝土一般用于大體積混凝土結構的施工,如水工大壩等。在施工中,碾壓混凝土的澆筑機具與普通混凝土存在很大的區別,例如,在平整施工中,使用推土機;在振搗施工中,使用碾壓機;在切縫處理中,采用切縫機。相比之下,碾壓混凝土的整個施工過程機械化程度高,施工效率高,不僅施工周期可以縮短三到五成,也可以有效減少水泥和水的用量,從而降低工程的施工成本。
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,混凝土顏色呈蔚藍色;在潮濕天氣中,混凝土顏色呈紫色;在下雨天,混凝土又會變為玫瑰色。使用這種混凝土作為裝設材料,不僅可以給人一種變幻莫測的感覺,還可以對天氣進行預測,因此也稱“氣象混凝土”。
鋼纖維混凝土一般應用于水流沖擊作用強烈的位置,可以有效提高水利工程的抗磨損性能,增強其對于水流沖蝕以及氣蝕的抵抗能力。但是相對而言,鋼纖維混凝土的造價較高,而且施工難度大,對于施工單位的專業素質有著相對嚴格的要求,因此,在實際應用中存在很大的限制。
與普通混凝土相比,這些新型混凝土具有很多優點,比如抗滲性較高,易于施工,養護及維修費用較低,有著顯著的使用效果,所以在水利工程中得到了廣泛的應用。總而言之,水利工程作為我國的基礎工程,在經濟社會的發展中有著非常重要的作用,需要相關部門的充分重視。新型混凝土材料的應用,可以有效提升水利工程的施工質量和施工速度,推動水利工程的持續健康發展,應該得到充分重視。
[1]戴祥.新型混凝土材料在建筑工程中的應用分析[J].山西建筑,2014(18).