高宏恩
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。
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。
20 世紀(jì)80年代以來,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,受到了水利行業(yè)的重視。高性能混凝土的特點(diǎn)包括:①?gòu)?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);②高工作性,可以減少施工勞動(dòng)強(qiáng)度,節(jié)約施工能耗;③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。
考慮到水利工程在長(zhǎng)期使用中容易發(fā)生腐蝕,從而產(chǎn)生裂縫,危害水利工程的安全,所以在實(shí)際施工中,為了設(shè)法減小混凝土結(jié)構(gòu)的質(zhì)量隱患,使用性能較為優(yōu)良的聚丙烯復(fù)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(yōu)點(diǎn)。
表1 聚丙烯復(fù)合纖維混凝土材料的優(yōu)點(diǎn)
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。
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。
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(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?。使用這種混凝土作為裝設(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”。
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。
與普通混凝土相比,這些新型混凝土具有很多優(yōu)點(diǎn),比如抗?jié)B性較高,易于施工,養(yǎng)護(hù)及維修費(fèi)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(yīng)用??偠灾?,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]戴祥.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(18).