水利施工中新型混凝土材料应用论文

时间:2018-08-16 材料毕业论文 我要投稿

  摘要:在经济发展的带动下,社会对于能源的需求不断增加,能源紧缺问题日益凸显,严重影响了社会的进步和经济的发展。在这样的背景下,各种新的能源如太阳能、风能、水能等得到了相应的开发和利用,水利工程项目的数量也在不断增加。在水利工程施工中,混凝土材料的应用非常广泛,但是传统混凝土材料或多或少都存在相应的问题。本文对新型混凝土材料进行了简单分析,并对其在水利工程中的应用进行了探讨。

  我国地大物博,幅员辽阔,水能资源丰富,在科学发展观和可持续发展理念的带动下,水利工程得到了充分的开发和建设。作为我国的基础性工程,水利工程与人们的生活和社会的发展有着非常密切的联系,是直接关系国计民生的大事。在传统水利工程施工中,混凝土材料凭借低廉的价格、丰富的原料以及简单的施工工艺,得到了非常广泛的应用,但是不可否认,其中仍存在着许多的问题和缺陷。在科技发展的带动下,新型混凝土材料得到了开发,有效弥补了传统混凝土材料的不足,在水利工程建设中得到了良好的应用。

  1新型混凝土材料概述

  传统混凝土主要是由水泥、粗细骨料、水以及相应的掺合料和添加剂组成,按照合适的配比混合,然后经过搅拌、振捣、成型以及养护等工艺流程,形成施工中使用的混凝土材料。在建筑行业的发展中,混凝土材料凭借自身低廉的价格、丰富的原料以及便捷的施工等优点得到了非常广泛的应用。但是,在建筑施工技术飞速发展的影响下,传统混凝土材料虽然具备良好的性能,但是同样存在一定的缺陷和不足,普通的混凝土材料已经逐渐难以满足水利工程的发展需要,相关技术人员加大了对于新型混凝土材料的研究,并且取得了相当显著的成效。从目前来看,新型混凝土正在逐渐向着轻质、高强、抗腐蚀、耐磨损等方向发展,这里针对其中的几种进行简单分析。

  1.1纤维混凝土纤维混凝土是直接在传统钢筋混凝土的基础上发展起来的,指使用钢纤维、玻璃纤维以及碳纤维等代替钢筋材料,组成相应的纤维束。纤维混凝土的抗压强度与传统钢筋混凝土相比,要高出5倍以上,但是其价格却更加低廉。

  1.2彩色混凝土这种混凝土主要是在水泥材料中掺入了二氧化钴的成分,因此其颜色非常艳丽,而且可以随着空气湿度的变化而变化,例如,在干燥的天气中,混凝土颜色呈蔚蓝色;在潮湿天气中,混凝土颜色呈紫色;在下雨天,混凝土又会变为玫瑰色。使用这种混凝土作为装设材料,不仅可以给人一种变幻莫测的感觉,还可以对天气进行预测,因此也称“气象混凝土”。

  1.3轻质混凝土与传统混凝土以砂石等为骨料不同,新的轻质混凝土在骨料的选择上采用了浮石、火山渣、膨胀珍珠岩等天然矿物,也可以采用相应的有机材料或者工业废料等,不仅质地相对较轻,而且可以对部分污染物进行回收处理,符合可持续发展的理念。

  1.4高性能混凝土上世纪八十年代以来,许多发达国家都相继研制成功了高性能混凝土(简称HPC),将混凝土带入了高科技时代,受到了建筑行业的重视。高性能混凝土的特点包括:其一,强度较高,可以有效减少混凝土的结构尺寸,减轻结构对于地基的荷载,进而大幅度降低工程造价;其二,高工作性,可以减少施工劳动强度,节约施工能耗;其三,耐久性较强,可以有效延长建筑的使用寿命。与传统混凝土相比,高性能混凝土加入了超塑化剂以及多种矿物掺合料,配比与组成更加复杂,要求也更高。

  2新型混凝土材料在水利施工中的应用

  在水利施工中,新型混凝土的应用可以有效提升工程的整体质量,缩短施工期限,减少施工人员的工作量。新型混凝土在水利工程中的应用主要体现在以下几个方面。

  2.1微塌落度混凝土微塌落度混凝土具有灰浆量少、超干硬性等特点,这主要是由于在混凝土施工过程中,可能会产生骨料分离的情况,形成微小的渗漏通道,减小层间的结合力。从目前来看,水利工程防渗施工中,凝胶材料碾压混凝土的应用时最为常见的防渗措施之一,但是在混凝土坝体的同一仓面,或者上下游八面靠近模板的位置,碾压施工难以有效展开,在这种情况下,就可以应用微塌落度混凝土进行浇筑,然后使用振捣棒振捣密实,可以在保证施工质量的前提下,不影响碾压混凝土筑坝的快速施工,具有良好的效果。

  2.2聚丙烯纤维混凝土与其他混凝土相比,聚丙烯纤维混凝土具有干缩量小,初凝效果好等特点,是目前工程建设中应用最为广泛的新型混凝土材料。通常在对水利工程进行设计时,钢筋网中的间距约为15-20cm,通过设置相应的表层分布钢筋网,可以对混凝土进行有效保护,减少表面收缩性裂缝的产生。在工程中加入适当的聚丙烯纤维混凝土,可以替代钢筋网的存在,不仅能够有效简化施工流程,加快施工进度,还可以减少工程的施工成本。凭借自身高粘稠性的特点,聚丙烯纤维混凝土可以对混凝土的塑性龟裂进行有效抑制,提升器抗渗性能,在薄壁结构中的应用可以发挥着极佳的效果,因此在隧道支护、护坡工程以及拱桥底部的修补等工程项目中有着非常广泛的应用。

  2.3钢纤维混凝土钢纤维混凝土一般应用于水流冲击作用强烈的位置,可以有效提高水利工程的抗磨损性能,增强其对于水流冲蚀以及气蚀的抵抗能力。但是相对而言,钢纤维混凝土的造价较高,而且施工难度大,对于施工单位的专业素质有着相对严格的要求,因此,在实际应用中存在很大的限制。

  2.4碾压混凝土碾压混凝土一般用于大体积混凝土结构的施工,如水工大坝等。在施工中,碾压混凝土的浇筑机具与普通混凝土存在很大的区别,例如,在平整施工中,使用推土机;在振捣施工中,使用碾压机;在切缝处理中,采用切缝机。相比之下,碾压混凝土的整个施工过程机械化程度高,施工效率高,不仅施工周期可以缩短30%-50%,也可以有效减少水泥和水的用量,减少工程的施工成本。

  2.5预填骨料升浆混凝土如果水利工程施工中,地质条件比较复杂,则在针对底板进行施工时,可以采用预填骨料升浆混凝土,即采用密度相对较大,厚度在4-5m的铁矿石作为预填骨料,在矿石层下铺设相应厚度的石灰石,上部则铺设现浇钢筋混凝土板,并在预填骨料层中设置压浆孔,注入砂浆,可以有效提升基础的强度和稳定性,缩短工期。

  3结语

  总而言之,水利工程作为我国的基础工程,在经济社会的发展中有着非常重要的作用,需要相关部门的充分重视。新型混凝土材料的应用,可以有效提升水利工程的施工质量和施工速度,推动水利工程的持续健康发展,应该得到充分重视。

  参考文献

  [1]蒋文彬.详细论述土木工程中新型混凝土材料应用[J].四川建材,2010,36(2):271-273.

  [2]戴永祥.新型混凝土材料在建筑工程中的应用分析[J].山西建筑,2014,40(18):126-127.

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