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摘要：水工混凝土施工常见质量问题在水利工程施工中带有一定的普遍性，且难以根治，已成为质量通病。这些毛病看似细节性的问题，但细节决定品质，细节体现水平，细节反映企业的技术实力。本文根据实例分析其成因，以供参考。
关键词：水工建筑；清水混凝土；质量控制
1 水工混凝土掺合料
水工混凝土掺合料主要包括粉煤灰、硅粉、磨细矿渣粉、石灰石粉、磷渣粉、凝灰岩粉等。结构材料研究所主要对前四种掺合料进行了试验研究与应用工作。
1.1 粉煤灰
对粉煤灰混凝土抗冻耐久性问题，通过高掺粉煤灰混凝土抗冻耐久性研究。试验结果表明，掺引气剂可使高掺40%粉煤灰的碾压混凝土抗冻等极达到F400，解决了粉煤灰混凝土的抗冻耐久性问题。
1.2 硅粉
试验结果表明，与不掺硅粉的相比，掺硅粉能提高混凝土抗冲磨性，特别是能提高抗空蚀能力3~5 倍。掺硅粉水泥浆材能提高强度与可灌性。
1.3 磨细矿渣粉
通过掺磨细矿渣粉提高混凝土抗硫酸盐能力，掺磨细矿渣配制水泥灌浆材料以提高浆材强度，以及“磨细矿渣+石灰石粉”作为碾压混凝土双掺料等试验研究，取得了显著的技术经济效益。
1.4 石灰石粉近
多年以来，石粉综合利用方面不断开拓与创新，从石灰石粉代砂与石灰石粉部分代粉煤灰，到石灰石粉作碾压混凝土掺合料，通过大量试验研究与应用工作。试验结果表明，石灰石粉与磨细矿渣双掺合料方案中的石灰石粉可调节掺合料的活性和颗粒粒径分布，降低碾压混凝土绝热温升，改善碾压混凝土和易性与可碾性。
2 碾压混凝土坝防渗技术
碾压混凝土坝浇筑层面多，若层面结合不好，很易发生渗漏。可以在上游面3m 左右范围用常态混凝土、富浆二级配碾压混凝土与变态混凝土（在碾压混凝土中灌水泥浆，再用插入式振捣器振实的混凝土）防渗，以及采用PVC 复合土工膜防渗等技术措施，并在实际工程中得到了应用，其中采用PVC复合土工膜作为温泉堡水库碾压混凝土拱坝防渗体。
3 面板堆石坝面板混凝土
3.1 面板混凝土抗裂性
通过对影响面板混凝土抗裂性的主要因素的分析与试验研究，提出了提高面板混凝土抗裂性的技术措施，如掺优质掺合料、高性能减水剂与引气剂、合成纤维或钢纤维，以及涂表面养护剂与粘贴土工膜等。
3.2 面板混凝土抗溶蚀耐久性
面板堆石坝混凝土面板的特点是面积大、厚度较薄，又长期受压力水作用，因此面板混凝土抗溶蚀耐久性显得尤为重要。结合200m 级混凝土面板堆石坝进行了面板混凝土抗溶蚀耐久性的研究，分析了混凝土溶蚀机理与影响因素，可以使用200m 级高面板坝面板混凝土允许渗透系数的计算方法与指标，以及提高面板混凝土抗溶蚀耐久性技术措施等。
3.3 混凝土面板结构受力分析与配筋
对混凝土面板结构受力分析得出的结果，混凝土面板受到各种力的作用，其中有温度、湿度变化及基础、坝体变形引起的面板收缩应力；由外荷载作用引起的面板弯曲应力；由面板混凝土的物理化学作用引起的膨胀应力。根据计算分析得出面板裂缝主要是由温度与湿度变化引起的结论。
4 水工混凝土耐久性
水工混凝土耐久性主要包括混凝土抗冻性、抗冲磨空蚀性、抗化学侵蚀性、碱骨料反应等。
4.1 混凝土抗冻性
通过研究混凝土冻融破坏机理，可以得出抗冻混凝土必须掺用引气剂，气泡间距系数一般不宜超过250μm；通过试验得出，C80、C100 高强混凝土具有超常抗冻性，其抗冻等级大于F1200。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆高强混凝土冻融破坏机理是冻融过程中正、负温度交替变化而产生疲劳应力所致；初步提出适合我国国情，以混凝土结构安全使用寿命为目标的混凝土抗冻性定量化设计方法及相关技术条件。
4.2 混凝土抗冲磨与抗空蚀性
铁矿石骨料抗冲磨混凝土，与普通骨料混凝土相比，铁矿石骨料抗冲磨混凝土的抗冲磨强度提高2 倍左右，与老混凝土粘结强度提高50～100%；研制硅粉高强混凝土，与不掺硅粉的混凝土相比，其抗冲磨强度提高1 倍左右，而抗空蚀性可提高3～5 倍；研制出改性环氧和聚氨酯环氧两大系列柔性抗冲磨涂层材料，以及柔性全封闭抗冲磨喷涂技术。
4.3 混凝土化学侵蚀性
压力水作用下混凝土渗漏溶蚀是混凝土中水化产物Ca（OH）2随渗漏而不断流失，引起其他水化产物不断分散，并逐步失去胶凝性的一种侵蚀现象，当Ca（OH）2溶出（以CaO 计）达25%时，混凝土抗压强度下降36%左右，抗拉强度下降60%左右。
高浓度及应力作用下混凝土硫酸盐侵蚀试验结果表明，在浓度高达8000mg/L 情况下，无论混凝土处于浸泡条件或干湿循环条件，应力作用均会加速混凝土硫酸盐侵蚀破坏。应力等级越高，其腐蚀速度越快。
4.4 碱骨料反应
混凝土碱骨料反应及抑制碱骨料反应措施的试验研究，提出了掺粉煤灰抑制碱骨料反应，其掺量不宜小于20%的结论。
5 混凝土抗裂性
5.1 低热高抗裂新型大坝混凝土
采用高贝利水泥（低热水泥）配制低热高抗裂新型大坝混凝土获得成功，并开展了变温养护条件下混凝土强度、弹性模量、抗拉强度、极限拉伸等性能试验。试验结果表明，在变温养护条件下，以上性能试验结果均比标准养护条件的提高。低热高抗裂新型大坝混凝土的抗裂性优于中热大坝混凝土。
5.2 水工混凝土抗裂性表达式
提出水工混凝土材料抗裂性（抗裂指数）与水工混凝土结构抗裂性（抗裂安全系数）的区别，对以往已有的水工混凝土材料抗裂指数计算公式进行了评价，指出它们存在考虑因素不全面、公式物理意义不明确及考虑现场情况等问题，并提出考虑因素全面、物理意义明确的水工混凝土材料抗裂指数计算公式。
5.3 提高水工混凝土结构抗裂性的措施
通过对水工混凝土抗裂性影响因素的分析，提出了提高水工混凝土结构抗裂性的技术措施有两个方面：提高混凝土材料本身的抗裂能力，即选择优质骨料（线胀系数较小骨料）、选用发热量低而有微膨胀自生体积变形的水泥、掺用活性掺合料（粉煤灰等）、掺用外加剂及优化混凝土配合比等；采取施工措施，造就混凝土能适应的人为环境（约束条件、温度及湿度等），即合理分缝分块、降低浇筑温度、通水冷却、加强养护与表面保温保护等。
5.4 水工混凝土断裂力学研究
通过对混凝土断裂韧度和断裂能进行大量试验研究和理论分析，阐明了裂缝端微裂缝区、亚临界扩展长度以及混凝土抗拉强度、骨料粒径与试件尺寸等对断裂韧度的影响，提出了确定断裂韧度的计算公式和线弹性断裂力学的应用条件。另外，还开展了混凝土复合型裂缝的断裂准则的理论分析和试验研究，提出了包括准则和裂缝转角的工程断裂判据，并用于混凝土坝裂缝稳定性分析。
5.5 制订材料试验方法与现场检测方法
水工混凝土试验方法；碾压混凝土试验方法；全级配混凝土试验方法；环氧砂浆试验方法；碾压混凝土拌合物仓面贯入阻力检测方法；喷射混凝土与围岩黏结强度现场检测方法（喷射轴拉法）。
结束语
总之，水工混凝土施工过程中应充分考虑各种影响因素。从混凝土施工要求、原材料的选用、配合比的设计、施工中模板和脱模剂选用、混凝土的浇筑和振捣过程控制、拆模的控制等方面应进行全面考虑，将各种因素对清水混凝土的影响降到最低。
参考文献
[1]王伟.清水混凝土施工技术在水工建筑物施工中的应用[J]. 建材与装饰. 2016(34)
[2]许华,应江龙.清水混凝土在拦河坝防浪墙施工中的应用[J]. 水利规划与设计. 2015(06)
论文作者:刘利伟
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2017年2月上
论文发表时间:2017/6/7
标签：混凝土论文; 水工论文; 骨料论文; 面板论文; 石灰石论文; 磨细论文; 耐久性论文; 《建筑学研究前沿》2017年2月上论文;