□蘭振虎（伊犁花城勘測設(shè)計研究有限責(zé)任公司）

0 引言

水工混凝土用途不同，技術(shù)要求也不同，水工混凝土是水利工程中最主要的建筑材料，因此，提高水工混凝土性能才能使水利工程發(fā)揮更大作用。

1 影響水工混凝土性能的因素

1.1 水泥

水泥的強(qiáng)度和性能是影響水工混凝土性能的重要因素。水泥的水化速度、需水量、水泥細(xì)度等都會影響到混凝土的性能。理論上講，水泥顆粒度越細(xì)，水化反應(yīng)就越迅速，早期強(qiáng)度就越高，然而，同時也要控制水泥細(xì)度，如果水泥顆粒度過大，后期混凝土的體積收縮率也會增大，就會對混凝土結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性造成影響，一旦水泥結(jié)構(gòu)發(fā)生開裂、破壞等，混凝土的抗凍性、抗?jié)B性和穩(wěn)定性就會受到破壞，影響工程質(zhì)量。

1.2 集料

集料本身的抗凍性會影響整個混凝土的性能。常用的集料有天然砂、人工砂以及兩者的混合物。集料的選擇對于混凝土的抗?jié)B、抗凍等都有一定影響。集料的質(zhì)量會影響混凝土性能，主要包括：碎石強(qiáng)度、壓碎值、混凝土含泥量和顆粒級配。大體積混凝土為了降低用水量和水泥用量會使用大礫石，而石頭的壓碎值則直接影響著混凝土的強(qiáng)度及變形情況。

1.3 外加劑

混凝土中的外加劑主要有2種:引氣劑和減水劑。①引氣劑。引氣劑的作用是降低水的表面張力，使混凝土內(nèi)部產(chǎn)生微小、穩(wěn)定的氣泡，從而使整個混凝土結(jié)構(gòu)更加穩(wěn)定，當(dāng)混凝土因為凍結(jié)產(chǎn)生膨脹壓力時，這些小氣泡就可以起到緩解作用，降低膨脹對混凝土結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的破壞，這些氣泡還可以阻止外界水分的侵入，從而減少水飽和度，起到抗凍作用。②減水劑。減水劑是目前混凝土工程中應(yīng)用較多的一種外加劑，它可以有效減少混凝土配比時的單位用水量，并能使混凝土的稠度達(dá)到要求，從而提高混凝土整體性能?；炷猎谟不罂紫堵屎涂讖降拇笮∈怯绊懫滟|(zhì)量的重要因素，而孔隙率和孔徑大小是由混凝土拌和物的水灰比來決定的，當(dāng)水灰比從0.40升到0.80時，相應(yīng)的滲透系數(shù)也就增大了100倍以上，此時，利用減水劑，可以增加水泥顆粒間的相互吸附性，并且能有效阻礙顆粒間的凝絮作用，使混凝土顆粒間的穩(wěn)定性更高，同時還能有效減少拌和用水量。

1.4 含氣量

混凝土結(jié)構(gòu)的含氣量影響著混凝土的抗凍性能。混凝土結(jié)構(gòu)中存在一定的氣泡是正?，F(xiàn)象，但是氣泡應(yīng)保持一定的大小，且不互相連接，在混凝土中均勻分布。氣泡過大會導(dǎo)致混凝土結(jié)構(gòu)不穩(wěn)定，影響其抗凍性。而氣泡間距也是影響混凝土抗凍性能的關(guān)鍵，理論上來說，對于同一強(qiáng)度等級的混凝土來說，氣泡間距越大，其耐久性能就越低。因此，控制其氣泡間距也極其重要。

1.5 水灰比

水灰比是影響整個混凝土結(jié)構(gòu)性能的重要因素。同類混凝土，其水灰比越小，強(qiáng)度就越高，抗凍性也就越好。這也就是為什么很多混凝土工程中添加減水劑來減少用水量和含氣量，提高混凝土穩(wěn)固性的原因。通常情況下，降低水灰比有2種方法：第一種方法是用水量不變，增大水泥用量；第二種方法是水泥用量不變，減小用水量。用水量不變，增大水泥用量的辦法會導(dǎo)致成本的增加，所以很多工程中并不采用。而第二種方法是提高混凝土性能應(yīng)用較廣的方法，這種方法可以通過添加減水劑，使混凝土在水泥用量不變的情況下，減少用水量、降低水灰比，從而提高混凝土的整體性能。

1.6 混凝土的攪拌、澆筑和養(yǎng)護(hù)等過程對混凝土性能的影響

混凝土在攪拌過程中，水灰比配合不平衡、集料稱重不準(zhǔn)、集料攪拌順序顛倒、攪拌不均勻等都會使混凝土的性能發(fā)生改變。如果澆筑過程中，混凝土發(fā)生離析現(xiàn)象，但是沒有進(jìn)行及時彌補(bǔ)，會導(dǎo)致混凝土強(qiáng)度不夠，從而影響建筑效果。另外，在進(jìn)行混凝土工程養(yǎng)護(hù)時，如果沒有按照規(guī)范要求進(jìn)行養(yǎng)護(hù)，很有可能導(dǎo)致混凝土在澆筑完成后發(fā)生開裂、滲透等現(xiàn)象，影響工程質(zhì)量。養(yǎng)護(hù)時間不夠也會降低混凝土質(zhì)量效果。

2 水工混凝土性能上存在的問題

2.1 裂縫

水工混凝土工程出現(xiàn)裂縫是工程中常見的問題，主要有結(jié)構(gòu)裂縫、溫度裂縫、冷裂縫和沉降裂縫等，出現(xiàn)這些裂縫的原因既有工程建設(shè)過程中施工技術(shù)和施工工藝的影響，同時也有自然環(huán)境的影響等。①結(jié)構(gòu)裂縫。產(chǎn)生結(jié)構(gòu)裂縫的原因主要是局部應(yīng)力過于集中，應(yīng)力超過了當(dāng)時混凝土能承受的最大抗拉強(qiáng)度，于是就產(chǎn)生了裂縫。②溫度裂縫。高強(qiáng)度的混凝土通常需要的水泥量較大，于是大面積的水化反應(yīng)使混凝土的溫度也相對升高，當(dāng)這些溫度不能很好的釋放就進(jìn)行施工，會出現(xiàn)溫差，導(dǎo)致混凝土結(jié)構(gòu)的開裂。另外，在夏天進(jìn)行混凝土施工時未采取必要的降溫、養(yǎng)護(hù)措施也會使混凝土出現(xiàn)溫度裂縫。③施工裂縫。施工裂縫主要是混凝土工程建設(shè)過程中人為原因造成的。在進(jìn)行大面積混凝土澆筑時，往往混凝土鋪設(shè)面積較大，但后期的工程養(yǎng)護(hù)沒有跟上，就造成了工程的開裂。另外，澆筑時間過長，兩次澆筑之間相隔時間過久也是導(dǎo)致混凝土開裂的原因。④沉降裂縫。沉降裂縫主要是在工程施工前對施工場地的調(diào)研不夠準(zhǔn)確造成的，沒有準(zhǔn)確發(fā)現(xiàn)施工場地地下水情況，導(dǎo)致混凝土工程在長期使用過程中發(fā)生基礎(chǔ)沉降。

2.2 混凝土內(nèi)部不嚴(yán)密，澆筑不科學(xué)

造成這種情況的原因主要是：混凝土礫石顆粒較大，不能完全滲入；泥漿并不能形成有效包裹；水灰配合比偏小，水泥砂漿過稀，產(chǎn)生離析現(xiàn)象；下料角度太高，澆筑不嚴(yán)密。

3 提高水工混凝土性能的措施

3.1 合理進(jìn)行原料配比，保證澆筑原料合格

不僅要考慮到混凝土采用的水泥品種以及集料的品種等，還要充分了解混凝土工程的特性，并且針對工程建設(shè)中的特殊要求進(jìn)行相應(yīng)設(shè)計。要充分測試材料的性能和建筑結(jié)構(gòu)等，在水泥質(zhì)量、集料選擇、外加劑選擇上進(jìn)行充分合理考慮。在進(jìn)行混凝土配制時，要嚴(yán)格按照有關(guān)工程建設(shè)要求進(jìn)行水灰比的調(diào)配，防止離析現(xiàn)象的發(fā)生。對于耐久性混凝土工程來說，必須要將含氣量控制在一定范圍內(nèi)，保證混凝土強(qiáng)度和穩(wěn)定性。

3.2 施工過程中混凝土質(zhì)量的控制

混凝土是多個工種共同結(jié)合的產(chǎn)品，無論是集料、設(shè)備、養(yǎng)護(hù)、溫控還是水泥質(zhì)量、水灰比等都會影響著混凝土的質(zhì)量，因此，為保證混凝土性能，必須要在施工過程中建立一定的施工規(guī)范，以保證混凝土質(zhì)量。首先，要對施工材料和設(shè)備進(jìn)行必要檢查，發(fā)現(xiàn)不合格產(chǎn)品不準(zhǔn)進(jìn)行施工，設(shè)備要保證安全穩(wěn)定運行。其次，加大對施工重點、難點的檢查，只有保證了重點、難點建設(shè)的完善，才能真正保證施工質(zhì)量。另外，還要規(guī)范施工環(huán)節(jié)，無論是水灰配比、攪拌順序、添料順序、外加劑添加比例等都要嚴(yán)格把關(guān)，防止混凝土強(qiáng)度不夠。同時還要注意的是：在振搗混凝土?xí)r，要安排專門人員進(jìn)行指導(dǎo)，保證混凝土的振搗效果，使水灰結(jié)合更加全面，從而提高混凝土的整體特性。在混凝土澆筑過程中，要堅持嚴(yán)密的原則，對于施工重點、難點部分可以放緩澆筑速度，確保澆筑嚴(yán)密，以防因澆筑不嚴(yán)密發(fā)生斷裂現(xiàn)象。

3.3 做好防護(hù)工作，保護(hù)工程質(zhì)量

在混凝土澆筑完成后，為防止裂縫的產(chǎn)生，要做好混凝土表面的防護(hù)工作，采取必要的保溫和冷卻措施，防止產(chǎn)生溫度裂縫。另外，也要做好濕養(yǎng)護(hù)，及時對混凝土表面進(jìn)行灑水，防止混凝土因干縮而產(chǎn)生應(yīng)力集中、裂縫，這些措施都能有效降低混凝土出現(xiàn)裂縫的幾率。同時，要做好巡查和抽樣檢查工作，在發(fā)現(xiàn)混凝土表面出現(xiàn)開裂等問題時要及時進(jìn)行修補(bǔ)，防止裂縫的擴(kuò)大。

4 結(jié)語

由于各種原因，水工建筑物在施工期間、使用期間都會不可避免的出現(xiàn)質(zhì)量缺陷，這就要求相關(guān)設(shè)計施工人員在進(jìn)行混凝土生產(chǎn)的過程中嚴(yán)把質(zhì)量關(guān)，將“工程質(zhì)量”放在工程建設(shè)首位，切實提高水工混凝土的質(zhì)量。因此，在水工混凝土生產(chǎn)過程中，要合理進(jìn)行配比，做好設(shè)計研究，根據(jù)實際情況進(jìn)行工程建設(shè)，同時也要采取必要的養(yǎng)護(hù)措施和急救措施，消除工程建設(shè)中存在的質(zhì)量問題和安全問題，真正提高水工建筑的質(zhì)量。只要這樣才能最大限度發(fā)揮工程項目的功能，取得最大經(jīng)濟(jì)效益。

[1]肖延亮,李光偉,張洋.水工混凝土抗?jié)B性能的影響因素探討[J].水電站設(shè)計,2013（1）.

[2]林巖,姜明武.水工混凝土質(zhì)量控制[J].現(xiàn)代商貿(mào)工業(yè),2013（7）.

[3]戈雪良,曾力,方坤河,劉冬梅.磷渣粉對水工混凝土性能的影響[J].水力發(fā)電學(xué)報,2008（2）.

[4]劉數(shù)華,曾力.新型摻合料對水工混凝土性能的影響[J].水力發(fā)電學(xué)報,2011（2）.

[5]唐婧媛,岳福波,張恒渤.淺析減水劑對水工混凝土性能的改善[J].吉林農(nóng)業(yè),2012（2）.

[6]侯新月,徐明革.影響水工混凝土抗凍性能的因素及改善措施[J].黑龍江水利科技,2009（2）.