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【摘要】水利水电工程的主要和关键材料就是混凝土,本文介绍了微坍落度混凝土、聚丙烯纤维混凝土和钢纤维混凝土的特性和在水利工程建设中的应用。
【關键词】混凝土;水利工程;聚丙烯纤维;钢纤维
0.引言
我国目前正面临洪涝灾害、水资源不足、水环境污染、水土流失四大水问题,因此水利水电工程建设是关系到国民经济持续快速发展和人民群众生命财产安全的大事。目前,很多水利设施是由混凝土在进行设计施工的,用于水电工程的混凝土需要具备以下特点:必须掺优质外加剂、掺优质掺和料、低坍落度,水电工程混凝土耐久性要求高,运行年限要求长,因此对工程质量要求严格。不同的混凝土具有不同的特点和优势,因此应根据混凝土自身的特点,在水利工程中进行合理应用。
1.典型混凝土的特点
微坍落度混凝土是一种稠度介于常态混凝土和碾压混凝土之间的一种混凝土,硬化后与常规混凝土或碾压混凝土的力学和热学性能指标相近,温度变形相近或相容。具有良好的经济性、良好的抗裂性、良好的抗剪强度、较强的抗冻性能、较好的抗渗性和具有良好的微观结构。
聚丙烯纤维混凝土是在混凝土中加入较低掺量水平的聚丙烯纤维。由于其良好的性能价格比以及和常规混凝土相同的施工方法,使聚丙烯纤维混凝土得到了广泛应用。聚丙烯纤维混凝土具有以下特点:可抑制混凝土的塑性收缩微裂纹的产生,提高建筑物的整体性、耐久性和使用寿命;提高混凝土的韧性;提高混凝土的抗渗性;提高混凝土的抗冻融次数;提高海水环境下的耐腐蚀性;提高混凝土的弯曲强度和混凝土的耐磨损性能。
钢纤维混凝土近年来在水电行业中也有广泛应用,技术上已较成熟。在混凝土中掺入钢纤维后,改变了混凝土的破坏形态,由无纤维的脆性断裂向纤维含量较高时的延性破坏,初裂强度和极限强度明显提高,改善钢筋混凝土结构的性能。
2.混凝土在水利工程中的应用
2.1微坍落度混凝土在水利工程的应用
微坍落度混凝土在水利工程方面多用于混凝土坝中。由于碾压混凝土具有超干硬性、灰浆量少的特点,在施工中会产生骨料分离,层间结合也很薄弱,容易形成微小渗漏通道。尤其在碾压混凝土坝体上下游坝面靠近模板、河槽岸坡、止水片、通气孔及廊道等部位,振动碾无法靠近,形成了坝体结构防渗的薄弱部位,影响坝体混凝土结构安全和耐久性。目前,常采用的防渗措施之一就是富胶凝材料碾压混凝土防渗。为进一步发挥碾压混凝土筑坝快速施工的技术优势,简化全断面碾压混凝土坝的防渗措施,加快施工进度,在同一仓面的坝体内部大体积碾压混凝土和上、下游坝面靠近模板部位及其它难以碾压的部位,采用与坝体内部碾压混凝土同层入仓的微坍落度混凝土,使用振捣棒振捣密实,可取得良好效果。
另外,微坍落度混凝土在水利工程工民建及交通工程中也有广泛应用。一般认为在薄壁梁板柱框架结构往往钢筋含量较多,混凝土不能太稠,其坍落度一般控制在5厘米~8厘米,此时采用微坍落度混凝土是很有利的。
2.2聚丙烯纤维混凝土在水利工程中的应用
聚丙烯纤维混凝土目前得到最广泛应用的场合主要是面支承平板结构,水电站的消力池、船闸底板、护坦等都属于面支承平板结构一类的底板混凝土。厚度较小,常与基岩直接接触,混凝土浇筑后容易发生裂缝。聚丙烯纤维混凝土因其干缩量小,初凝时的塑性收缩微裂纹得到抑制,所以可以减轻这类底板混凝土开裂问题。在常规设计过程中,为了防止表面出现的收缩裂缝,通常设置表层分布钢筋网。由于钢筋网中间距一般为15厘米~20厘米,有时起不到防止混凝土表面裂缝的目的。而采用一定掺量的聚丙烯纤维混凝土来替代钢筋网是一个经济有效的措施,可大大简化了施工,加快工程进度。同时也很适合用于滑模施工的堆石坝面板等挡水结构。
其次,由于聚丙烯混凝土有较高的粘稠性,因此适宜用于喷射混凝土。喷射聚丙烯纤维混凝土与喷射普通混凝土相比较,能够明显的减少回弹损失,提高生产能力,降低成本,并且能够防止裂纹的产生。可用于隧道支护、建筑物穹顶和拱桥底部修补喷浆、护坡工程、水池及筒仓结构的预应力绕丝喷浆护面等。聚丙烯纤维混凝土在边坡稳定的效果上也优于喷射普通混凝土。
另外,在许多诸如水池、水利工程及海岸工程等对抗裂防渗有较高要求的混凝土构筑物中,采用了聚丙烯纤维混凝土,既抑制了混凝土的塑性龟裂,又提高了抗渗性能,对薄壁结构尤为适宜。
2.3钢纤维混凝土在水利工程中的应用
钢纤维混凝土可用于高速水流作用的部位。水利水电工程的消力池、溢流面、泄洪洞、闸门门槽、溢洪道泄流槽以及排沙孔道都有高速水流冲刷、磨损和气蚀问题,特别当水流中掺有泥沙时,此类问题更为突出。为了提高这些部位的混凝土抗冲蚀磨损能力,需要采用钢纤维混凝土。但这些混凝土工程造价高,施工难度也很大。■
【参考文献】
[1]钱煜荣,王后明.阐述混凝土施工技术在水利工程中的应用实践[J].民营科技,2011,(2):212.
[2]连宇,王军,连华.聚丙烯纤维混凝土在水利水电工程中的应用[J].水利科技与经济,2010,16(4):476-477.
[3]薛广鹏.浅谈混凝土在水利水电工程上的应用[J].四川建材,2010,36(4):32-35.
【關键词】混凝土;水利工程;聚丙烯纤维;钢纤维
0.引言
我国目前正面临洪涝灾害、水资源不足、水环境污染、水土流失四大水问题,因此水利水电工程建设是关系到国民经济持续快速发展和人民群众生命财产安全的大事。目前,很多水利设施是由混凝土在进行设计施工的,用于水电工程的混凝土需要具备以下特点:必须掺优质外加剂、掺优质掺和料、低坍落度,水电工程混凝土耐久性要求高,运行年限要求长,因此对工程质量要求严格。不同的混凝土具有不同的特点和优势,因此应根据混凝土自身的特点,在水利工程中进行合理应用。
1.典型混凝土的特点
微坍落度混凝土是一种稠度介于常态混凝土和碾压混凝土之间的一种混凝土,硬化后与常规混凝土或碾压混凝土的力学和热学性能指标相近,温度变形相近或相容。具有良好的经济性、良好的抗裂性、良好的抗剪强度、较强的抗冻性能、较好的抗渗性和具有良好的微观结构。
聚丙烯纤维混凝土是在混凝土中加入较低掺量水平的聚丙烯纤维。由于其良好的性能价格比以及和常规混凝土相同的施工方法,使聚丙烯纤维混凝土得到了广泛应用。聚丙烯纤维混凝土具有以下特点:可抑制混凝土的塑性收缩微裂纹的产生,提高建筑物的整体性、耐久性和使用寿命;提高混凝土的韧性;提高混凝土的抗渗性;提高混凝土的抗冻融次数;提高海水环境下的耐腐蚀性;提高混凝土的弯曲强度和混凝土的耐磨损性能。
钢纤维混凝土近年来在水电行业中也有广泛应用,技术上已较成熟。在混凝土中掺入钢纤维后,改变了混凝土的破坏形态,由无纤维的脆性断裂向纤维含量较高时的延性破坏,初裂强度和极限强度明显提高,改善钢筋混凝土结构的性能。
2.混凝土在水利工程中的应用
2.1微坍落度混凝土在水利工程的应用
微坍落度混凝土在水利工程方面多用于混凝土坝中。由于碾压混凝土具有超干硬性、灰浆量少的特点,在施工中会产生骨料分离,层间结合也很薄弱,容易形成微小渗漏通道。尤其在碾压混凝土坝体上下游坝面靠近模板、河槽岸坡、止水片、通气孔及廊道等部位,振动碾无法靠近,形成了坝体结构防渗的薄弱部位,影响坝体混凝土结构安全和耐久性。目前,常采用的防渗措施之一就是富胶凝材料碾压混凝土防渗。为进一步发挥碾压混凝土筑坝快速施工的技术优势,简化全断面碾压混凝土坝的防渗措施,加快施工进度,在同一仓面的坝体内部大体积碾压混凝土和上、下游坝面靠近模板部位及其它难以碾压的部位,采用与坝体内部碾压混凝土同层入仓的微坍落度混凝土,使用振捣棒振捣密实,可取得良好效果。
另外,微坍落度混凝土在水利工程工民建及交通工程中也有广泛应用。一般认为在薄壁梁板柱框架结构往往钢筋含量较多,混凝土不能太稠,其坍落度一般控制在5厘米~8厘米,此时采用微坍落度混凝土是很有利的。
2.2聚丙烯纤维混凝土在水利工程中的应用
聚丙烯纤维混凝土目前得到最广泛应用的场合主要是面支承平板结构,水电站的消力池、船闸底板、护坦等都属于面支承平板结构一类的底板混凝土。厚度较小,常与基岩直接接触,混凝土浇筑后容易发生裂缝。聚丙烯纤维混凝土因其干缩量小,初凝时的塑性收缩微裂纹得到抑制,所以可以减轻这类底板混凝土开裂问题。在常规设计过程中,为了防止表面出现的收缩裂缝,通常设置表层分布钢筋网。由于钢筋网中间距一般为15厘米~20厘米,有时起不到防止混凝土表面裂缝的目的。而采用一定掺量的聚丙烯纤维混凝土来替代钢筋网是一个经济有效的措施,可大大简化了施工,加快工程进度。同时也很适合用于滑模施工的堆石坝面板等挡水结构。
其次,由于聚丙烯混凝土有较高的粘稠性,因此适宜用于喷射混凝土。喷射聚丙烯纤维混凝土与喷射普通混凝土相比较,能够明显的减少回弹损失,提高生产能力,降低成本,并且能够防止裂纹的产生。可用于隧道支护、建筑物穹顶和拱桥底部修补喷浆、护坡工程、水池及筒仓结构的预应力绕丝喷浆护面等。聚丙烯纤维混凝土在边坡稳定的效果上也优于喷射普通混凝土。
另外,在许多诸如水池、水利工程及海岸工程等对抗裂防渗有较高要求的混凝土构筑物中,采用了聚丙烯纤维混凝土,既抑制了混凝土的塑性龟裂,又提高了抗渗性能,对薄壁结构尤为适宜。
2.3钢纤维混凝土在水利工程中的应用
钢纤维混凝土可用于高速水流作用的部位。水利水电工程的消力池、溢流面、泄洪洞、闸门门槽、溢洪道泄流槽以及排沙孔道都有高速水流冲刷、磨损和气蚀问题,特别当水流中掺有泥沙时,此类问题更为突出。为了提高这些部位的混凝土抗冲蚀磨损能力,需要采用钢纤维混凝土。但这些混凝土工程造价高,施工难度也很大。■
【参考文献】
[1]钱煜荣,王后明.阐述混凝土施工技术在水利工程中的应用实践[J].民营科技,2011,(2):212.
[2]连宇,王军,连华.聚丙烯纤维混凝土在水利水电工程中的应用[J].水利科技与经济,2010,16(4):476-477.
[3]薛广鹏.浅谈混凝土在水利水电工程上的应用[J].四川建材,2010,36(4):32-35.