高性能硅粉混凝土在水利工程中的应用探究

高平

摘 要：水利工程在防洪抗旱、水电航运等方面发挥了重要作用，保障水利工程整体的稳定性和安全性十分必要。高性能硅粉混凝土作为近年来市场上常用的一种混凝土材料，具有强度大、耐久性好、性价比高等特点，尤其适用于规模较大的水利工程。首先对高性能硅粉混凝土的特点进行了概述，随后结合实际工作经验，就高性能硅粉混凝土在水利工程施工各个阶段的应用展开了分析。

关键词：硅粉；混凝土；水利工程；实践应用

中图分类号：TV431 文献标识码：A 文章编号：1004-7344（2018）21-0179-01

引 言

新材料、新技术的应用是推动建筑行业不断发展的主要动力。近年来，国内水利工程建设规模不断增加，直接带动了建材市场的发展。高性能硅粉混凝土就是其中一种应用较为广泛的新型材料。将硅粉按照一定比例掺加到混凝土中，可以显著改善混凝土的抗氧化性、抗腐蚀性和抗渗透性，对于提高水利工程整体质量有显著效果。因此，探究高性能硅粉混凝土在水利工程中的应用具有重要的应用价值。

1 高性能硅粉混凝土的概述

1.1 硅粉混凝土的性质

将硅粉掺入到混凝土中，硅粉和水接触后会迅速溶解，并且与水泥产生水化反应生成一种凝胶物质，增强混凝土中各种物料（水泥、粉煤灰、砂石等）的粘结度，从而提高了混凝土整体的强度和抗渗能力。除此之外，由于硅粉的颗粒较小，还能在一定程度上优化混凝土的物理性能。例如硅粉颗粒填充在混凝土孔隙中，有效降低了混凝土裂缝问题的发生概率。通常来说，水泥用量中的10%用硅粉代替，可以使混凝土整体强度提升30%左右，由于水泥用量减少，水泥水化热过程中释放的热量也会随之降低，也可以提升混凝土主体的性能。

1.2 硅粉混凝土使用注意事项

为了提高硅粉混凝土的性能，一般要求硅粉和高效减水剂混合使用，并且混凝土中掺配硅粉的最大量需要控制在水泥用量的10%，过多使用硅粉反而会导致混凝土强度不足；硅粉混凝土在浇筑完成后需要及时开展养护工作，避免因为外部环境变化导致硅粉混凝土的理化性能发生改变；硅粉混凝土通常适用于对强度要求较高的高层建筑或是对抗渗性能有特殊要求的水利工程中。在实际施工中坚持做好上述注意工作，可以确保硅粉混凝土发挥应有的价值，切实提高水利工程的整体质量。

2 高性能硅粉混凝土在水利工程中的应用

2.1 做好水利工程主体清理工作

在混凝土浇筑施工之前，应提前做好水利工程闸墩、基底等部位的清理工作，以避免因为淤泥、杂土的存在影响混凝土的粘结度。清理工作结束后，还要注意做好基底的养护工作，尤其是在夏季高温或春秋两季大风天气下，要注意基底表面的保湿处理，可以避免混凝土浇筑后基底吸收混凝土水分，导致混凝土因过快干燥出现裂缝等问题。如果河流水位较高，基底表面有流水，还应当做好围护措施，避免流水将新浇筑的水泥冲刷掉。依次完成上述的清理工作后，可以在闸墩表面埋设段钢筋，然后焊接钢丝网，为下一步高性能硅粉混凝土浇筑做好准备。

2.2 硅粉混凝土的制备

硅粉混凝土的制备流程与常规混凝土具有高度的类似性，只不过是将水泥中的部分替换为硅粉。配制是要严格控制好各类物料的比例，同时要充分进行搅拌，确保各类物料能够充分的混合。在配制过程中可能会出现一定幅度的升温情况，需要采取必要的散热措施，以防止温度过高影响混凝土的性能。需要注意的是，硅粉混凝土对养护工作要求较高，应当在浇筑工作结束后立即采取养护操作，避免水化热导致内外温度差异过大，出现混凝土主体开裂。通常情况下，中等规模的水利工程硅粉混凝土的养护时间控制在15～20d。

另外，有些水利工程的建设位置比较特殊，没有开阔的地形或是位于山区等偏远位置，不适宜现场制备硅粉混凝土，需要通过混凝土运输车从就近的混凝土预制站运输过来。在运输过程中，应当尽可能的缩短运输时间，可以保证硅粉混凝土性能的最优化。

2.3 硅粉混凝土浇筑后的温度控制

水化热是硅粉混凝土的特性之一，浇筑后如果不能让混凝土内部产生的热量及时散失，导致内外温差过大，容易出现混凝土结构裂缝。目前来说，对于硅粉混凝土的温度控制策略有以下几种。高效减水剂和优质粉煤灰的加入对控制水热化温度上升有很好的效果，不仅能降低水泥初期的水化热，并使其峰值推迟，最高温升降低，同时大幅度降低混凝土的单位用水量，相应的单位胶凝材料用量降低。混凝土最高浇筑温度的控制，与气温条件有着很大关系，当外界处于持续高温天气时，将会给混凝土浇筑温度的控制带来困难。降低浇筑温度要控制3个环节，控制骨料温度、控制水泥温度，充分利用制冷设施来降低出机温度。

2.4 具体的养护措施

硅粉混凝土的养护是一项技术性较强的工作，需要现场技术人员加强重视。尤其是对于一些大规模的水利工程，由于混凝土体积较大，因此要做好养护工作安排，明确个技术人员的责任，以确保养护工作能够得到落实。具体的养护内容會受到多方面因素的影响。一是施工队伍的技术水平，例如是否在混凝土制备、浇筑过程中采取了严格的质量控制措施，如果施工队伍的整体技术水平较高，则养护工作的压力相对较小；而是外界环境的影响，例如在夏季施工需要做好洒水保湿，避免水分过快蒸发造成干裂；冬季应当适当采取保温工作，防治混凝土内部水分结冰造成主体结构受影响等。总体来说，硅粉混凝土性能的体现需要采取全过程控制，这样才能保证水利工程的整体质量。

3 结 语

硅粉混凝土在水利工程中的应用，有效的增强了水利工程建筑的强度与耐受力，对水利工程质量的提高起到很大作用，而现阶段我国对硅粉混凝土的使用上还有很大的提升空间，在适用领域上也有待拓展，相信以后这项技术产物将会在更多的领域得到应用，并且通过不断的改进与完善发挥出更大的作用，更好地提升我国水利工程的质量与性能，使水利工程为国家的发展，与人们生活质量的提高更好地服务。

参考文献

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收稿日期：2018-6-20