高性能硅粉混凝土在水利工程中的應用探究

高平

摘 要：水利工程在防洪抗旱、水電航運等方面發揮了重要作用，保障水利工程整體的穩定性和安全性十分必要。高性能硅粉混凝土作為近年來市場上常用的一種混凝土材料，具有強度大、耐久性好、性價比高等特點，尤其適用于規模較大的水利工程。首先對高性能硅粉混凝土的特點進行了概述，隨后結合實際工作經驗，就高性能硅粉混凝土在水利工程施工各個階段的應用展開了分析。

關鍵詞：硅粉；混凝土；水利工程；實踐應用

中圖分類號：TV431 文獻標識碼：A 文章編號：1004-7344（2018）21-0179-01

引 言

新材料、新技術的應用是推動建筑行業不斷發展的主要動力。近年來，國內水利工程建設規模不斷增加，直接帶動了建材市場的發展。高性能硅粉混凝土就是其中一種應用較為廣泛的新型材料。將硅粉按照一定比例摻加到混凝土中，可以顯著改善混凝土的抗氧化性、抗腐蝕性和抗滲透性，對于提高水利工程整體質量有顯著效果。因此，探究高性能硅粉混凝土在水利工程中的應用具有重要的應用價值。

1 高性能硅粉混凝土的概述

1.1 硅粉混凝土的性質

將硅粉摻入到混凝土中，硅粉和水接觸后會迅速溶解，并且與水泥產生水化反應生成一種凝膠物質，增強混凝土中各種物料（水泥、粉煤灰、砂石等）的粘結度，從而提高了混凝土整體的強度和抗滲能力。除此之外，由于硅粉的顆粒較小，還能在一定程度上優化混凝土的物理性能。例如硅粉顆粒填充在混凝土孔隙中，有效降低了混凝土裂縫問題的發生概率。通常來說，水泥用量中的10%用硅粉代替，可以使混凝土整體強度提升30%左右，由于水泥用量減少，水泥水化熱過程中釋放的熱量也會隨之降低，也可以提升混凝土主體的性能。

1.2 硅粉混凝土使用注意事項

為了提高硅粉混凝土的性能，一般要求硅粉和高效減水劑混合使用，并且混凝土中摻配硅粉的最大量需要控制在水泥用量的10%，過多使用硅粉反而會導致混凝土強度不足；硅粉混凝土在澆筑完成后需要及時開展養護工作，避免因為外部環境變化導致硅粉混凝土的理化性能發生改變；硅粉混凝土通常適用于對強度要求較高的高層建筑或是對抗滲性能有特殊要求的水利工程中。在實際施工中堅持做好上述注意工作，可以確保硅粉混凝土發揮應有的價值，切實提高水利工程的整體質量。

2 高性能硅粉混凝土在水利工程中的應用

2.1 做好水利工程主體清理工作

在混凝土澆筑施工之前，應提前做好水利工程閘墩、基底等部位的清理工作，以避免因為淤泥、雜土的存在影響混凝土的粘結度。清理工作結束后，還要注意做好基底的養護工作，尤其是在夏季高溫或春秋兩季大風天氣下，要注意基底表面的保濕處理，可以避免混凝土澆筑后基底吸收混凝土水分，導致混凝土因過快干燥出現裂縫等問題。如果河流水位較高，基底表面有流水，還應當做好圍護措施，避免流水將新澆筑的水泥沖刷掉。依次完成上述的清理工作后，可以在閘墩表面埋設段鋼筋，然后焊接鋼絲網，為下一步高性能硅粉混凝土澆筑做好準備。

2.2 硅粉混凝土的制備

硅粉混凝土的制備流程與常規混凝土具有高度的類似性，只不過是將水泥中的部分替換為硅粉。配制是要嚴格控制好各類物料的比例，同時要充分進行攪拌，確保各類物料能夠充分的混合。在配制過程中可能會出現一定幅度的升溫情況，需要采取必要的散熱措施，以防止溫度過高影響混凝土的性能。需要注意的是，硅粉混凝土對養護工作要求較高，應當在澆筑工作結束后立即采取養護操作，避免水化熱導致內外溫度差異過大，出現混凝土主體開裂。通常情況下，中等規模的水利工程硅粉混凝土的養護時間控制在15～20d。

另外，有些水利工程的建設位置比較特殊，沒有開闊的地形或是位于山區等偏遠位置，不適宜現場制備硅粉混凝土，需要通過混凝土運輸車從就近的混凝土預制站運輸過來。在運輸過程中，應當盡可能的縮短運輸時間，可以保證硅粉混凝土性能的最優化。

2.3 硅粉混凝土澆筑后的溫度控制

水化熱是硅粉混凝土的特性之一，澆筑后如果不能讓混凝土內部產生的熱量及時散失，導致內外溫差過大，容易出現混凝土結構裂縫。目前來說，對于硅粉混凝土的溫度控制策略有以下幾種。高效減水劑和優質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。混凝土最高澆筑溫度的控制，與氣溫條件有著很大關系，當外界處于持續高溫天氣時，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個環節，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。

2.4 具體的養護措施

硅粉混凝土的養護是一項技術性較強的工作，需要現場技術人員加強重視。尤其是對于一些大規模的水利工程，由于混凝土體積較大，因此要做好養護工作安排，明確個技術人員的責任，以確保養護工作能夠得到落實。具體的養護內容會受到多方面因素的影響。一是施工隊伍的技術水平，例如是否在混凝土制備、澆筑過程中采取了嚴格的質量控制措施，如果施工隊伍的整體技術水平較高，則養護工作的壓力相對較小；而是外界環境的影響，例如在夏季施工需要做好灑水保濕，避免水分過快蒸發造成干裂；冬季應當適當采取保溫工作，防治混凝土內部水分結冰造成主體結構受影響等。總體來說，硅粉混凝土性能的體現需要采取全過程控制，這樣才能保證水利工程的整體質量。

3 結 語

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，對水利工程質量的提高起到很大作用，而現階段我國對硅粉混凝土的使用上還有很大的提升空間，在適用領域上也有待拓展，相信以后這項技術產物將會在更多的領域得到應用，并且通過不斷的改進與完善發揮出更大的作用，更好地提升我國水利工程的質量與性能，使水利工程為國家的發展，與人們生活質量的提高更好地服務。

參考文獻

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收稿日期：2018-6-20