【摘要】水利工程在社會(huì)生產(chǎn)生活中有著重要地位，近年來(lái)，隨著生態(tài)水利工程建設(shè)的推進(jìn)，以及新材料生產(chǎn)工藝、技術(shù)的不斷發(fā)展，各類(lèi)新材料在工程施工中廣泛應(yīng)用開(kāi)來(lái)，取得良好成效。本文主要對(duì)水利工程施工中新材料的應(yīng)用情況進(jìn)行分析和歸納。

【關(guān)鍵詞】水利工程；新材料；施工應(yīng)用

生態(tài)環(huán)境問(wèn)題是當(dāng)今社會(huì)發(fā)展中必須重視的課題。近年來(lái)，伴隨現(xiàn)代工業(yè)的不斷發(fā)展，生產(chǎn)力得到長(zhǎng)足進(jìn)步，但這也造成能源資源的大量開(kāi)采，增加了工業(yè)廢渣、廢料、廢水及廢氣排放量，這給生態(tài)環(huán)境帶來(lái)極大影響。而水利工程和生態(tài)環(huán)境有著密切關(guān)系，在材料選用上應(yīng)不僅要考慮性能、經(jīng)濟(jì)性，還需重視材料的技術(shù)性、環(huán)保性。所以，在水利工程設(shè)計(jì)和施工中必須重視先進(jìn)的、新的材料使用。

一、外加劑和高性能混凝土

當(dāng)前，在水利工程施工中需要應(yīng)用到諸多種類(lèi)的外加劑，比如：高效減水劑、防凍劑、摻合料等，以提升混凝土耐久性。但在不同工程中的使用要求是不同的。因粉煤灰、硅粉等相對(duì)便宜，一般是水泥價(jià)格的1/3～2/3，應(yīng)用混凝土中能直接等量替代水泥，在一定程度上提升了經(jīng)濟(jì)效益，同時(shí)在抗?jié)B、抗凍級(jí)別要求高于設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，可提升混凝土密實(shí)性，進(jìn)而強(qiáng)化混凝土抗凍性能，有效改善混凝土摻合物的和易性級(jí)抗離析性，提高工程結(jié)構(gòu)的整體壽命。

此外，應(yīng)用高性能混凝土可更好的應(yīng)用工業(yè)廢渣作為摻合料，真正變廢為寶，最大限度提升該混凝土的應(yīng)用性能級(jí)技術(shù)優(yōu)勢(shì)，增強(qiáng)其耐久性，增長(zhǎng)應(yīng)用壽命，降低水泥用量。如此不僅能實(shí)現(xiàn)最大化經(jīng)濟(jì)效益，還能有效減少污染，提高資源利用率，進(jìn)而改善和保障生態(tài)環(huán)境。比如：綠化混凝土就是在工業(yè)廢渣、碎石中添加適量高分子材料，再應(yīng)用泥土、肥料填充到空隙內(nèi)，然后把綠色植物種于混凝土孔內(nèi)。如此生產(chǎn)的綠化混凝土可經(jīng)植物構(gòu)建堅(jiān)固、持久的水利防護(hù)系統(tǒng)。因植物的生長(zhǎng)，能緊住泥土，如此讓綠化混凝土可比以往的水利工程的防護(hù)更為牢固，也契合了生態(tài)水利的理念。

二、聚氨酯防水涂料

通常在我國(guó)高寒高溫地區(qū)和地質(zhì)環(huán)境相對(duì)不佳區(qū)域的大中型引水渠道會(huì)應(yīng)用到聚氨酯防水涂料，由于渠道坡面長(zhǎng)度較大，且不均，工程伸縮縫會(huì)受到氣溫影響而熱脹冷縮、凹陷等問(wèn)題，而這對(duì)防滲工程會(huì)帶來(lái)破壞，導(dǎo)致水滲漏量增加，而降低渠道的引水效率。所以，要根據(jù)實(shí)際情況選用合適的防水涂料。由于應(yīng)用到防水嵌縫中，所以要有較強(qiáng)的粘接性、耐高溫性、較小揮發(fā)性及保油性，同時(shí)在施工中能便捷使用，不會(huì)增加施工難度，高溫狀態(tài)下不會(huì)流淌，而低溫環(huán)境下不會(huì)脆裂，這直接彌補(bǔ)了以往選用瀝青作為伸縮縫材料污染環(huán)境、易受高溫影響等不足。

通常該種材料是由有著一定活性的異氰酸脂基類(lèi)預(yù)聚物和有較好活性羥基固化劑按照一定比例混合而成的，再通過(guò)合適施工工藝、技術(shù)將其涂抹或者填充到具體部位，可在施工溫度環(huán)境下自行完成反應(yīng)，進(jìn)而固化成有較好強(qiáng)度、彈性、粘接性的材料。該材料具有這幾個(gè)特點(diǎn)：（1）可在常溫下應(yīng)用，且高溫不會(huì)粘連，低溫狀態(tài)下不會(huì)發(fā)脆，有較強(qiáng)的密封性、防水性、粘接性穩(wěn)定。（2）具有良好的耐高溫、耐寒凍性，適用高海拔高寒高溫地區(qū)的水利工程建設(shè)和生態(tài)水利改造中。（3）無(wú)毒性、無(wú)污染，有助于保護(hù)水生態(tài)。在實(shí)際應(yīng)用中，能最大限度達(dá)成總引水干渠的施工要求，有較高的性?xún)r(jià)比和經(jīng)濟(jì)效益。另外，該材料在水利工程的防滲、防水方面有較好應(yīng)用。

三、無(wú)砂混凝土綠色磚

無(wú)砂混凝土綠色磚應(yīng)用的塊體材料主要是生態(tài)孔性混凝土，即前文提到的綠化混凝土，能滿足植物生長(zhǎng)需要，可開(kāi)展植被作業(yè)，具有交較強(qiáng)的防護(hù)效用，能有效保護(hù)生態(tài)環(huán)境。其特性主要表現(xiàn)為：一是良好的護(hù)砌及播種性能，能夠?qū)崿F(xiàn)安全、可靠護(hù)砌和保護(hù)生態(tài)環(huán)境密切結(jié)合，重新構(gòu)造水、草構(gòu)成的水生態(tài)。二是可使護(hù)砌材料表溫下降5～6℃，降低熱島效應(yīng)。三是可大幅提升護(hù)砌材料表層透氣性，更好地實(shí)現(xiàn)濕熱交換能。四是可最大限度保全好水生態(tài)鏈，改善和強(qiáng)化河流自身凈化力。五是可減少砂石挖掘?qū)Φ乩憝h(huán)境的影響；六是在一定程度上減少水泥用量，降低CO2排放。

基于該材料的特性，有助于植物在其表面生長(zhǎng)，不僅能促進(jìn)自然生態(tài)恢復(fù)，還起到一定的環(huán)境美化效果，因而廣泛應(yīng)用到河道整治工程、護(hù)坡工程中。該材料相對(duì)以往的砌磚而言，適應(yīng)變形、沉陷性能較弱較低，但其生態(tài)保護(hù)效用顯著，通常應(yīng)用在堤壩兩側(cè)防護(hù)工程中。

四、格賓石籠及護(hù)墊

格賓石籠及護(hù)墊是當(dāng)前水利工程中較為常用的一個(gè)新型材料，其有著這幾個(gè)特性：一是柔性結(jié)構(gòu)，可適應(yīng)地基和河床較大程度的不均沉降或者變形，及沖刷引起的沉陷，不存在結(jié)構(gòu)縫，有良好的延展性。二是良好透水性，該材料結(jié)構(gòu)的透水性可牢固土壤，穩(wěn)定山坡，減少水土流失。三是較強(qiáng)耐腐蝕性，在表面應(yīng)用了特殊性低碳鋼絲，壽命長(zhǎng)，耐用，且在表層還增加了PVC，可用于岸灘。四是裝置便捷，可依照設(shè)計(jì)捆綁組成想要的形狀，可構(gòu)成整體。五是施工便捷，可直接通過(guò)機(jī)械及人工結(jié)合施工，效率高，進(jìn)度快，是傳統(tǒng)剛性工程施工的近3倍。六是經(jīng)濟(jì)性和實(shí)用性，能因地制宜就地選用石料。七是綠色環(huán)保，該材料的結(jié)構(gòu)可和工程周?chē)h(huán)境密切結(jié)合，在石縫間可生長(zhǎng)植物，能在短時(shí)間內(nèi)恢復(fù)生態(tài)環(huán)境。

因該材料具有較好的適應(yīng)變形性能，因此在應(yīng)用極廣，通常應(yīng)用到河流航道、江河湖堤護(hù)坡、護(hù)岸等工程中，且在軟地基、沉降不均山坡、水閘游水流沖刷區(qū)域均可應(yīng)用。

五、土工編織物

土工編織物的基本材料較多，包括聚丙烯、聚乙烯、聚酞胺等。從生產(chǎn)工藝看，分為編織型與無(wú)紡型兩個(gè)類(lèi)型。可用于這幾個(gè)方面：一是充當(dāng)反濾層替代以往的砂礫濾料；二是充當(dāng)排水體替代以往的粗粒料；三是鋪設(shè)在兩類(lèi)土料間，充當(dāng)分隔層，避免混雜；四是作為加筋材料。因該材料有著良好透水性、施工便捷、經(jīng)濟(jì)、高強(qiáng)度高、分布均勻、抗腐蝕等特點(diǎn)，在西方發(fā)達(dá)國(guó)家的水利工程建設(shè)中有較好應(yīng)用，近年來(lái)，我國(guó)也開(kāi)展對(duì)該材料開(kāi)展了實(shí)踐研究，取得了諸多成效。

總而言之，材料選用直接關(guān)系到水利工程施工質(zhì)量，在工業(yè)技術(shù)不斷發(fā)展的今天，應(yīng)重視各類(lèi)新材料在水利工程中的應(yīng)用，包括混凝土、外加劑、護(hù)砌體等，最大限度實(shí)現(xiàn)水利工程的經(jīng)濟(jì)、社會(huì)及環(huán)境效益。

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