□蘭振虎（伊犁花城勘測(cè)設(shè)計(jì)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(huì)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(shí)也要控制水泥細(xì)度，如果水泥顆粒度過(guò)大，后期混凝土的體積收縮率也會(huì)增大，就會(huì)對(duì)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(kāi)裂、破壞等，混凝土的抗凍性、抗?jié)B性和穩(wěn)定性就會(huì)受到破壞，影響工程質(zhì)量。

1.2 集料

集料本身的抗凍性會(huì)影響整個(gè)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(duì)于混凝土的抗?jié)B、抗凍等都有一定影響。集料的質(zhì)量會(huì)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(jí)配。大體積混凝土為了降低用水量和水泥用量會(huì)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(gè)混凝土結(jié)構(gòu)更加穩(wěn)定，當(dāng)混凝土因?yàn)閮鼋Y(jié)產(chǎn)生膨脹壓力時(shí)，這些小氣泡就可以起到緩解作用，降低膨脹對(duì)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(shí)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(lái)決定的，當(dāng)水灰比從0.40升到0.80時(shí)，相應(yīng)的滲透系數(shù)也就增大了100倍以上，此時(shí)，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(shí)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(guò)大會(huì)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(lái)說(shuō)，對(duì)于同一強(qiáng)度等級(jí)的混凝土來(lái)說(shuō)，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(gè)混凝土結(jié)構(gòu)性能的重要因素。同類(lèi)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(lái)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(huì)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(guò)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(guò)程對(duì)混凝土性能的影響

混凝土在攪拌過(guò)程中，水灰比配合不平衡、集料稱(chēng)重不準(zhǔn)、集料攪拌順序顛倒、攪拌不均勻等都會(huì)使混凝土的性能發(fā)生改變。如果澆筑過(guò)程中，混凝土發(fā)生離析現(xiàn)象，但是沒(méi)有進(jìn)行及時(shí)彌補(bǔ)，會(huì)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(shí)，如果沒(méi)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(kāi)裂、滲透等現(xiàn)象，影響工程質(zhì)量。養(yǎng)護(hù)時(shí)間不夠也會(huì)降低混凝土質(zhì)量效果。

2 水工混凝土性能上存在的問(wèn)題

2.1 裂縫

水工混凝土工程出現(xiàn)裂縫是工程中常見(jiàn)的問(wèn)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(guò)程中施工技術(shù)和施工工藝的影響，同時(shí)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(guò)于集中，應(yīng)力超過(guò)了當(dāng)時(shí)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(duì)升高，當(dāng)這些溫度不能很好的釋放就進(jìn)行施工，會(huì)出現(xiàn)溫差，導(dǎo)致混凝土結(jié)構(gòu)的開(kāi)裂。另外，在夏天進(jìn)行混凝土施工時(shí)未采取必要的降溫、養(yǎng)護(hù)措施也會(huì)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(guò)程中人為原因造成的。在進(jìn)行大面積混凝土澆筑時(shí)，往往混凝土鋪設(shè)面積較大，但后期的工程養(yǎng)護(hù)沒(méi)有跟上，就造成了工程的開(kāi)裂。另外，澆筑時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，兩次澆筑之間相隔時(shí)間過(guò)久也是導(dǎo)致混凝土開(kāi)裂的原因。④沉降裂縫。沉降裂縫主要是在工程施工前對(duì)施工場(chǎng)地的調(diào)研不夠準(zhǔn)確造成的，沒(méi)有準(zhǔn)確發(fā)現(xiàn)施工場(chǎng)地地下水情況，導(dǎo)致混凝土工程在長(zhǎng)期使用過(guò)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(guò)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(duì)工程建設(shè)中的特殊要求進(jìn)行相應(yīng)設(shè)計(jì)。要充分測(cè)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(shí)，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(duì)于耐久性混凝土工程來(lái)說(shuō)，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(guò)程中混凝土質(zhì)量的控制

混凝土是多個(gè)工種共同結(jié)合的產(chǎn)品，無(wú)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(huì)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(guò)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(duì)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(yùn)行。其次，加大對(duì)施工重點(diǎn)、難點(diǎn)的檢查，只有保證了重點(diǎn)、難點(diǎn)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(wú)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(shí)還要注意的是：在振搗混凝土?xí)r，要安排專(zhuān)門(mén)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(guò)程中，要堅(jiān)持嚴(yán)密的原則，對(duì)于施工重點(diǎn)、難點(diǎn)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(shí)對(duì)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(shí)，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(kāi)裂等問(wèn)題時(shí)要及時(shí)進(jìn)行修補(bǔ)，防止裂縫的擴(kuò)大。

4 結(jié)語(yǔ)

由于各種原因，水工建筑物在施工期間、使用期間都會(huì)不可避免的出現(xiàn)質(zhì)量缺陷，這就要求相關(guān)設(shè)計(jì)施工人員在進(jìn)行混凝土生產(chǎn)的過(guò)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(shí)提高水工混凝土的質(zhì)量。因此，在水工混凝土生產(chǎn)過(guò)程中，要合理進(jìn)行配比，做好設(shè)計(jì)研究，根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行工程建設(shè)，同時(shí)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(wèn)題和安全問(wèn)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(xiàng)目的功能，取得最大經(jīng)濟(jì)效益。

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