浅谈水利工程微膨胀混凝土技术运用

韩小江 郭广瑞

在水利工程的施工中，微膨胀混凝土起着十分重要的作用。它可以充分保证水利工程结构的整体性与耐久性，所以，对它的施工务必要加以重视。从原材料的选择与混凝土配合比设计，就可相应的简化温度控制措施，大大降低混凝土开裂率，加大浇筑的长度与厚度，从而缩短施工的周期。同时微膨胀混凝土还可在施工环境中的狭窄和钢筋密布处起到省时与保证工程质量的目的。

微膨胀混凝土在水利工程施工中的基本原理工程中运用的微膨胀混凝土充分利用了微膨胀剂补偿收缩这一特性，可产生适量的微膨胀，使块体与后浇带混凝土之间更加紧密的结合在一起。在一般情况下后浇带混凝土与块体之间的混凝土强度是相同等级的，但是为了使后浇带混凝土与块体混凝土之间结合更加的紧密，在设计时就把后浇带混凝土使用微膨胀混凝土。同时，后浇带混凝土体积较大，为了避免因后浇带混凝土温升而引起的相邻块体的混凝土及本身因为温度应力而出现裂缝现象，因而也要求后浇带混凝土具有一定的低热性能。在进行大体积混凝土的各块体旅工时，会在后浇带混凝土位置上预设比较多的钢筋，为了能让后浇带混凝土和块体混凝土连成一个整体，同时，后浇带混凝土的深度非常深，所以后浇带混凝土施工时也是具有相当的难度，不仅混凝土泵送管道不好布置，而且施工人员也不便施工。因此，可将后浇带混凝土设计成自密实混凝土，以进行高抛免振捣施工。并根据结构部位及其收缩应力的差异，来灵活调整砼膨胀剂的掺量，使混凝土收缩应力得到比较适宜的补偿。采用了这种方法进行施工，不仅能提高了闸墩锚拉竖井等部位的整体性，便于施工，而且还大大提高施工进度，降低了施工管理费用。

微膨胀混凝土在水利工程中的配合}E设计．1微膨胀混凝土中膨胀剂的选择及其检测笔者认为，由中国建材科研院研制开发的u型膨胀剂比较好，可按工程的具体要求来定其掺量，为了能获得较好的膨胀性，一般的u型膨胀剂掺量约占水泥质量的10％-14％。尤其对以抗裂为主的坝体周边工程，有比较明显的效果。在这种掺量下的混凝土自由膨胀强度和普通的混凝土相比，其自由强度可降低5％-10％，一般不予考虑。在水利工程中，混凝土不可避免的处于受限状态，在受限状态下的膨胀混凝土强度一般要比普通混凝土强度提高10％-30％，这与受限状态强弱和掺量有关系。受限状态下的掺量为10％-14％，混凝土膨胀后的实际强度要比相同强度等级普通自由混凝土强度高的多。但是，一旦掺量大于.. 14％并且处于非强化受限状态时，就不能忽视上述提到的不利因素。而型膨胀剂掺量约占8％-10％时，膨胀率就会降低，但会提高混凝土强度，因此具有一定的抗渗性能，这种掺量适合以抗渗为主的坝体主体结构。如同时需提高抗裂性以及抗渗性时，应增加膨胀剂掺量约为14％，并适当的提高混凝土强度等级。膨胀剂掺量在14％-16％时，膨胀率会有明显的提高，但会导致混凝土自由状态下的强度下降，不能忽视此问题。采用较大掺量仅适用于大体积并且处于较强受限制状态的填充混凝土，由于受限状态强度高越高，混凝土的实际强度也会随着有较大的提高，就可以补偿在自由狀态时的强度损失。

一般对于地处季节性冻胀地区的水利工程施工来说，抗裂与抗渗工程中膨胀剂的掺用，应考虑与早强剂和抗冻剂一起进行使用，一般情况下不会出现不相容现象，但必须经过实验测试，待实验稳定后再进行同时掺入。

新旧混凝土的结合紧密性与建筑物的整体要求。然而，能否实现有效膨胀最为关键的是膨胀剂自身性能与掺量。一般来说，把后浇带混凝土的限制膨胀率控制在(2—3)10-4较为适宜。同时，膨胀剂的掺入对于混凝土本身的工作性能也会产生影响，这就必须对其进行高效减水剂的相容性的检验。

微膨胀混泥土原材料组成①水泥：普通硅酸盐水泥，细度小于10％：②粉煤灰：需I级灰，水量95％：

③膨胀剂：UEA一(I)：④中砂：细度模数为2．4—2．8：⑤石料：5—4O的连续级配石i⑥减水剂：缓凝型高效减水剂。

微膨胀混泥土的配合比例微膨胀混凝土在水利工程中应注意的问题．1微膨胀混泥土中膨胀剂的使用误区要适量的掺加膨胀剂量。参考GBJ11988规范，其中掺膨胀剂的补偿收缩混凝土指标为：水中养护l4天限制膨胀率应≥0．015％。补偿收缩是膨胀剂主要用途，大量的工程实践也表明，防水工程中的侧墙、后浇带或膨胀加强带中的混凝土的限制膨胀率必需控制在一定的范围以内。应根据不同的结构的抗裂要求来适当掺加膨胀剂量。因膨胀剂和水泥及减水剂之间存在一定适应性，所以在相同的配合比下，使用不同的水泥和减水剂，混凝土所产生的膨胀率也不相同。一定要根据原材料来进行补偿收缩混凝土的试配实验。

对掺膨胀剂的混凝土强度下降不必太过于担忧。应以28天的强度是否达到试配强度为准，时间不宜过短。

对膨胀剂掺量要进行严格的控制，一般情况下不可随意进行更改。

对于膨胀剂的推荐掺量不可过度的依赖，应根据不同结构部位及实际情况，合理的增减膨胀剂，才能达到最佳的补偿收缩效果。

后浇带混凝土浇筑注意事项在进行后浇带混凝土浇筑前，要仔细做好浇筑前的各项准备工作，在浇筑时，应采用高抛自密实的施工方法，将橡胶软管和泵送管连在一起，橡胶软管口要与浇筑面相差1-2m，混凝土从橡胶软管口送出，自由下落到浇筑面自动流平并密实，不需要振捣。要特别注意，橡胶软管口与浇筑面距离不能超过2m，否则容易引起混凝土产生离析，既石子上浮与浆体下沉，从而影响到施工的质量。对于模板边角处与钢筋密集等处，必要时也要进行短时间的适当振捣，时间不宜过长。进行混凝土浇筑时，每层的厚度不可超过30cm，并沿着一定方向进行浇筑。待完成混泥土浇筑后，要使用塑料布或者是草袋子遮盖并进行洒水养护，待混凝土初凝后要进行储水养护。

对原材料的质量控制对与原材料的质量要求必须符合相关规范，并按规定进行定期的分批检测，计量应尽量的准确，将误差控制在允许的范围之内。混凝土中膨胀剂分布是否均匀将会影响到混凝土的补偿应力，将会直接影响膨胀效果，使用时要进行充分搅拌，并加强均匀性检测，运用离差系数值来控制膨胀剂掺量均匀性标准。混凝土在养护期内要提供足够的水份，保证充分发挥其膨胀性能。在低温、高温或雨季施工时，要求就同常规混凝土。

在设计上除了要保证合理的配合比以及原材料的控制外．最为关键的还是本身的施工管理在工地施工或搅拌站旋工中最普遍存在的现象就是不按混凝土配合比掺入足够量的膨胀剂，这将会大大降低浇筑的混凝土膨胀效率，更谈不上补偿收缩了。所以，在施工的管理过程中一定要确保膨胀剂掺量的准确性。

在进行现场拌制微胀混凝土时，所用的搅拌时间要比普通混凝土延长左右，这样可以保证膨胀剂与水泥、减水剂等充分拌合且均匀，提高匀质性。

在管理养护过程中，对掺膨胀剂的混凝土养护必须要严格，因为膨胀混凝土需要充分的湿养护才能更好的发挥膨胀效应，一般养护期不得低于14天。

在水利工程中，坝体出现裂缝是个难题，在施工过程中要对混凝土震捣密实并均匀。一些施工单位为了加快施工进度，12天就拆浇筑混凝土模板，其实此时的混凝土水化热升温最高，早拆模板造成了散热快，大大增加了墙内外的温差，非常容易出现温差裂缝。大量的施工实践证明，墙体要用保湿效果较好的胶合板制模，完成混凝土浇筑后，对顶部利用水管进行慢淋养护，墙体宜在第5天拆模，拆模后要尽快用麻包片贴墙并进行喷水养护，养护期大概是1014天。

虽然采取了很多的预防措施，尤其是C40以上混凝土，墙体也难免不出现一定裂缝，有的在l2天拆模板后就会发现裂缝，这是由于混凝土的内外温差而引起的，要降低水泥用量并减小混凝土早期水化热。

近几年来，微膨胀混泥土在水利工程施工中得到了非常广泛应用，在坝体等各种抗裂防渗透工程应用中，也取得了比较好的经济效果。通过一系列科学的管理与精心的施工，微膨胀混泥土会在水利工程建设中发挥越来越重要的作用。

［责任编辑：薛俊歌］