水利施工中新型混凝土材料的應用

■張共青 ■江西錦宇建設集團有限公司，江西 鄱陽 333100

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，在水利工程建設中得到了良好的應用。

1 新型混凝土材料概述

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，這里針對其中的幾種進行簡單分析。

1．1 纖維混凝土

纖維混凝土是直接在傳統鋼筋混凝土的基礎上發展起來的，指使用鋼纖維、玻璃纖維以及碳纖維等代替鋼筋材料，組成相應的纖維束。纖維混凝土的抗壓強度與傳統鋼筋混凝土相比，要高出5倍以上，但是其價格卻更加低廉。

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”。

1．3 輕質混凝土

與傳統混凝土以砂石等為骨料不同，新的輕質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，也可以采用相應的有機材料或者工業廢料等，不僅質地相對較輕，而且可以對部分污染物進行回收處理，符合可持續發展的理念。

1．4 高性能混凝土

上世紀八十年代以來，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，受到了建筑行業的重視。高性能混凝土的特點包括:其一，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;其二，高工作性，可以減少施工勞動強度，節約施工能耗;其三，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。

2 新型混凝土材料在水利施工中的應用

在水利施工中，新型混凝土的應用可以有效提升工程的整體質量，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用主要體現在以下幾個方面。

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，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倉面，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，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，是目前工程建設中應用最為廣泛的新型混凝土材料。通常在對水利工程進行設計時，鋼筋網中的間距約為15-20cm，通過設置相應的表層分布鋼筋網，可以對混凝土進行有效保護，減少表面收縮性裂縫的產生。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，提升器抗滲性能，在薄壁結構中的應用可以發揮著極佳的效果，因此在隧道支護、護坡工程以及拱橋底部的修補等工程項目中有著非常廣泛的應用。

2．3 鋼纖維混凝土

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。

2．4 碾壓混凝土

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 預填骨料升漿混凝土

如果水利工程施工中，地質條件比較復雜，則在針對底板進行施工時，可以采用預填骨料升漿混凝土，即采用密度相對較大，厚度在4-5m的鐵礦石作為預填骨料，在礦石層下鋪設相應厚度的石灰石，上部則鋪設現澆鋼筋混凝土板，并在預填骨料層中設置壓漿孔，注入砂漿，可以有效提升基礎的強度和穩定性，縮短工期。

3 結語

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］蔣文彬．詳細論述土木工程中新型混凝土材料應用［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用分析［J］．山西建筑，2014，40(18):126-127．