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【摘 要】 在水利工程建设中，混凝土作为重要的建筑材料，其质量的优劣直接关系到水利工程的进度与安全，因此，控制好混凝土工程质量是保证整个水利工程质量至关重要的环节。在水利施工过程中，应重视混凝土工程质量的控制方法，从而提高混凝土施工进度，确保水利工程整体质量，创造良好的投资效益。
【关键词】 水利工程；施工；水灰比；强度
混凝土是最为常用的人造石材之一，在房屋建筑、水利、港口、桥梁等工程中得到了广泛的应用，它由水泥、砂、石骨料、水及其它外加材料按一定比例均匀拌和而成。在其组成材料中，水泥与水形成水泥浆，水泥浆包裹在骨料表面并填充其空隙，在硬化前起润滑作用，赋予拌和物一定的和易性，便于施工。硬化后，水泥浆将骨料胶结成一个坚实的整体。施工过程中影响混凝土强度的重要因素有水泥的标号、施工方法及施工质量、水灰比、骨料的种类和级配、骨料的含水量，水的品质，养护条件和Ⅱ期。水泥的标号及骨料等可因设计要求而确定，养护则在工程后期进行，而施工过程中对水灰比的控制就成了直接影响混凝土强度的关键因素。
1、水灰比影响混凝土强度的机理
水利工程施工中，水灰比是影响混凝土强度的重要原因之一。水灰比过大减弱了水泥浆的粘接能力，降低混凝土的密实度，也就使混凝土的强度降低了。特别是冬季施工、当混凝土内部含有一定水分时，受到负温袭击，水分冻结成冰，体积就会膨胀，破坏了混凝土内部结构，使混凝土的一些物理、力学性能受到一定程度的损害。
在混凝土凝结硬化过程中，由于水泥石的收缩受到骨料的约束，在水泥石中会出现拉应力，将在水泥石与骨料的胶结面上甚至在水泥石本身形成细微裂缝。同时，由于混凝土拌和物的泌水作用，也会在石料的下部形成水隙或裂缝，当混凝土受荷后，这种细微裂缝会逐渐扩大，延长并连通起来，形成更大的裂缝，由此可见，一般混凝土的破坏，主要发生在水泥石与骨料的界面上，以及水泥石中。所以混凝土的强度主要取决于水泥石的强度及其与骨料间的黏结力。而水泥石的强度及其与骨料间的黏结力又取决于水泥标号及水灰比的大小。所以在施工过程中水灰比的大小是影响混凝土强度的主要原因，在水泥标号一定的前提下，混凝土的强度随水灰比的增加而有规律的下降。从混凝土强度表达式也看出，C/W即水灰比也与混凝土强度成正比，即水灰比越小，混凝土强度越高；水灰比越大，混凝土强度越底。水灰比和混凝土的捣实程度，两者都对混凝土体积有影响，水灰比-孔隙率关系无疑是最重要的因素。它影响着水泥浆基体和粗骨料间过渡区这两者的孔隙率，水泥在水化过程中的孔隙率取决于水灰比，水灰比和混凝土的振捣密实程度两者都对混凝土体积有影响，充分密实的混凝土在任何水灰比程度下的毛细管空隙率由水灰比所确定。当混凝土混合料能被充分捣实时，混凝土的强度随水灰比的降低而提高。在使用同种水泥的情况下，水灰比越小，与骨料黏结力越大，混凝土强度越高。
2、水利施工中水灰比的控制措施
2.1优选原材料
材料对水灰比也有重要的影响，它包括硅酸盐水泥的组成、硅酸盐水泥质量、骨料粒径、粗骨料与细骨料的配合比和有害杂质含量及拌合水质等。骨料粒径越大，骨料粘附的水泥浆量越少，即单位体积内水泥和骨料接触面积小。因此，水泥用量减少，且强度上升，即骨料粒径越大，水灰比可以相应增大。但骨料最大粒径不能过大，否则离析增大、流动性差、坍落度下降，而且受结构截面，钢筋间距限制不易灌注密实，混凝土均匀性得不到保证。因此，满足上述条件时，骨料粒径可适当增大，以增大水灰比。粗骨料与细骨料的配合比对水灰比也有影响，粗骨料之间的间隙被细骨料填充，这不但增加混凝土的刚性结构强度，而且减少水泥浆的间隙填充量。在相同强度要求下，粗骨料与细骨料的配合比最佳，尽量达到配合比曲线中值。骨料中含有害杂质如泥土、三氧化硫等，对水灰比也有影响。泥土若附着在骨料表面，将影响水泥浆对骨料的附着能力，引起强度下降；三氧化硫含量过多会生成硫酸钙晶体，体积膨胀，破坏混凝土内部结构，降低强度。为弥补它们造成的强度损失，需要增加水泥用量。拌合水质对水灰比也有相应的影响。
2.2合理控制骨料含水率
在其他影响混凝土强度的因素中，混凝土配合比是至关重要的。提到混凝土的配合比就必须谈谈混凝土骨料的含水率对水灰比以及混凝土强度的影响。骨料的含水量越高就应通过计算相应降低混凝土的拌和用水量以保证设计的水灰比，从而保证混凝土的设计强度。以免因此而增大了水灰比，从而降低了混凝土的强度。因此，应定期测定混凝土骨料的含水率，及时对施工配合比进行调整。检查数量按每工作班检查一次。检验方法是检查含水率测试结果和施工配合比通知单。在实际施工中，监理工程师应见证原材料取样，并填写见证取样单，交相应资质等级的试验室进行混凝土配合比的设计及试配工作。在混凝土拌制前，应测定砂、石含水率，并根据测试结果调整配料用量以及拌和用水量。
2.3拌合条件的控制
水利施工中，搅拌机内型、搅拌参数、搅拌时间、搅拌工艺等都会影响水灰比。混凝土的性能主要受混凝土空间物理结构和水泥粘结强度的决定，拌合条件直接影响混凝土空间物理结构，影响混凝土空间结构的均匀性，可使水泥浆更好地发挥粘结作用。在相同的施工要求下，用好的拌合条件，不但可以提高效率，而且可以减小水灰比，提高经济性。搅拌机的类型对水灰比的影响。如果搅拌机的料流循环体积占拌合总体积的百分率越大，在相同搅拌容积和搅拌时间下，搅拌均匀性越好。从百分率方面来比较，行星搅拌机>双叶片双卧轴搅拌机>双卧轴搅拌机>鼓式搅拌机。搅拌效果也是如此，对于搅拌相同配合比的混凝土，在搅拌体积和搅拌时间相同的条件下，双叶片搅拌机较单叶片搅拌机搅拌效果要好。循环面积百分率越大，拌合料循环空间越大，拌和出来的混凝土空间结构也就越均匀，混凝土强度也就越大，因而相同强度要求下，对水灰比要求较小。
搅拌参数包括轴向倾角、颈向倾角、叶片排列、相位角等。搅拌参数是为了使拌合材料能在循环空间内更好地循环拌和以提高混凝土空间结构均匀性，从而可以减少附加水泥用量，在水不变的情况下，增大了水灰比。如果搅拌参数匹配不好，虽有相同的搅拌条件和水灰比，但强度却相差很大。拌合时间是通过延长拌合材料在空间中的循环时间，提高混凝土各成分空间均匀性，以提高混凝土的性能。在其他条件相同的情况下，选用合理的搅拌时间，可减少水泥用水量，相对增大水灰比，从而提高经济性。
3、结束语
在水利工程施工过程中，要充分认识到用水量即水灰比对混凝土质量影响的每个环节，做好各个方面的质量控制工作。在施工过程中，应该在满足流动性的前提下尽量采用较小的水灰比以保证混凝土的强度，从而确保工程的质量。
参考文献：
[1]徐福纯，倪宇光，沈淑红.浅谈混凝土强度與水灰比的关系[J].水利天地，2002，（06）
[2]张树春.关于混凝土强度影响因素的分析[J].林业科技情报，1998，（02）
[3]余洋.浅析水灰比对混凝土强度的影响与控制[J].河南水利，2006，（06）
【关键词】 水利工程；施工；水灰比；强度
混凝土是最为常用的人造石材之一，在房屋建筑、水利、港口、桥梁等工程中得到了广泛的应用，它由水泥、砂、石骨料、水及其它外加材料按一定比例均匀拌和而成。在其组成材料中，水泥与水形成水泥浆，水泥浆包裹在骨料表面并填充其空隙，在硬化前起润滑作用，赋予拌和物一定的和易性，便于施工。硬化后，水泥浆将骨料胶结成一个坚实的整体。施工过程中影响混凝土强度的重要因素有水泥的标号、施工方法及施工质量、水灰比、骨料的种类和级配、骨料的含水量，水的品质，养护条件和Ⅱ期。水泥的标号及骨料等可因设计要求而确定，养护则在工程后期进行，而施工过程中对水灰比的控制就成了直接影响混凝土强度的关键因素。
1、水灰比影响混凝土强度的机理
水利工程施工中，水灰比是影响混凝土强度的重要原因之一。水灰比过大减弱了水泥浆的粘接能力，降低混凝土的密实度，也就使混凝土的强度降低了。特别是冬季施工、当混凝土内部含有一定水分时，受到负温袭击，水分冻结成冰，体积就会膨胀，破坏了混凝土内部结构，使混凝土的一些物理、力学性能受到一定程度的损害。
在混凝土凝结硬化过程中，由于水泥石的收缩受到骨料的约束，在水泥石中会出现拉应力，将在水泥石与骨料的胶结面上甚至在水泥石本身形成细微裂缝。同时，由于混凝土拌和物的泌水作用，也会在石料的下部形成水隙或裂缝，当混凝土受荷后，这种细微裂缝会逐渐扩大，延长并连通起来，形成更大的裂缝，由此可见，一般混凝土的破坏，主要发生在水泥石与骨料的界面上，以及水泥石中。所以混凝土的强度主要取决于水泥石的强度及其与骨料间的黏结力。而水泥石的强度及其与骨料间的黏结力又取决于水泥标号及水灰比的大小。所以在施工过程中水灰比的大小是影响混凝土强度的主要原因，在水泥标号一定的前提下，混凝土的强度随水灰比的增加而有规律的下降。从混凝土强度表达式也看出，C/W即水灰比也与混凝土强度成正比，即水灰比越小，混凝土强度越高；水灰比越大，混凝土强度越底。水灰比和混凝土的捣实程度，两者都对混凝土体积有影响，水灰比-孔隙率关系无疑是最重要的因素。它影响着水泥浆基体和粗骨料间过渡区这两者的孔隙率，水泥在水化过程中的孔隙率取决于水灰比，水灰比和混凝土的振捣密实程度两者都对混凝土体积有影响，充分密实的混凝土在任何水灰比程度下的毛细管空隙率由水灰比所确定。当混凝土混合料能被充分捣实时，混凝土的强度随水灰比的降低而提高。在使用同种水泥的情况下，水灰比越小，与骨料黏结力越大，混凝土强度越高。
2、水利施工中水灰比的控制措施
2.1优选原材料
材料对水灰比也有重要的影响，它包括硅酸盐水泥的组成、硅酸盐水泥质量、骨料粒径、粗骨料与细骨料的配合比和有害杂质含量及拌合水质等。骨料粒径越大，骨料粘附的水泥浆量越少，即单位体积内水泥和骨料接触面积小。因此，水泥用量减少，且强度上升，即骨料粒径越大，水灰比可以相应增大。但骨料最大粒径不能过大，否则离析增大、流动性差、坍落度下降，而且受结构截面，钢筋间距限制不易灌注密实，混凝土均匀性得不到保证。因此，满足上述条件时，骨料粒径可适当增大，以增大水灰比。粗骨料与细骨料的配合比对水灰比也有影响，粗骨料之间的间隙被细骨料填充，这不但增加混凝土的刚性结构强度，而且减少水泥浆的间隙填充量。在相同强度要求下，粗骨料与细骨料的配合比最佳，尽量达到配合比曲线中值。骨料中含有害杂质如泥土、三氧化硫等，对水灰比也有影响。泥土若附着在骨料表面，将影响水泥浆对骨料的附着能力，引起强度下降；三氧化硫含量过多会生成硫酸钙晶体，体积膨胀，破坏混凝土内部结构，降低强度。为弥补它们造成的强度损失，需要增加水泥用量。拌合水质对水灰比也有相应的影响。
2.2合理控制骨料含水率
在其他影响混凝土强度的因素中，混凝土配合比是至关重要的。提到混凝土的配合比就必须谈谈混凝土骨料的含水率对水灰比以及混凝土强度的影响。骨料的含水量越高就应通过计算相应降低混凝土的拌和用水量以保证设计的水灰比，从而保证混凝土的设计强度。以免因此而增大了水灰比，从而降低了混凝土的强度。因此，应定期测定混凝土骨料的含水率，及时对施工配合比进行调整。检查数量按每工作班检查一次。检验方法是检查含水率测试结果和施工配合比通知单。在实际施工中，监理工程师应见证原材料取样，并填写见证取样单，交相应资质等级的试验室进行混凝土配合比的设计及试配工作。在混凝土拌制前，应测定砂、石含水率，并根据测试结果调整配料用量以及拌和用水量。
2.3拌合条件的控制
水利施工中，搅拌机内型、搅拌参数、搅拌时间、搅拌工艺等都会影响水灰比。混凝土的性能主要受混凝土空间物理结构和水泥粘结强度的决定，拌合条件直接影响混凝土空间物理结构，影响混凝土空间结构的均匀性，可使水泥浆更好地发挥粘结作用。在相同的施工要求下，用好的拌合条件，不但可以提高效率，而且可以减小水灰比，提高经济性。搅拌机的类型对水灰比的影响。如果搅拌机的料流循环体积占拌合总体积的百分率越大，在相同搅拌容积和搅拌时间下，搅拌均匀性越好。从百分率方面来比较，行星搅拌机>双叶片双卧轴搅拌机>双卧轴搅拌机>鼓式搅拌机。搅拌效果也是如此，对于搅拌相同配合比的混凝土，在搅拌体积和搅拌时间相同的条件下，双叶片搅拌机较单叶片搅拌机搅拌效果要好。循环面积百分率越大，拌合料循环空间越大，拌和出来的混凝土空间结构也就越均匀，混凝土强度也就越大，因而相同强度要求下，对水灰比要求较小。
搅拌参数包括轴向倾角、颈向倾角、叶片排列、相位角等。搅拌参数是为了使拌合材料能在循环空间内更好地循环拌和以提高混凝土空间结构均匀性，从而可以减少附加水泥用量，在水不变的情况下，增大了水灰比。如果搅拌参数匹配不好，虽有相同的搅拌条件和水灰比，但强度却相差很大。拌合时间是通过延长拌合材料在空间中的循环时间，提高混凝土各成分空间均匀性，以提高混凝土的性能。在其他条件相同的情况下，选用合理的搅拌时间，可减少水泥用水量，相对增大水灰比，从而提高经济性。
3、结束语
在水利工程施工过程中，要充分认识到用水量即水灰比对混凝土质量影响的每个环节，做好各个方面的质量控制工作。在施工过程中，应该在满足流动性的前提下尽量采用较小的水灰比以保证混凝土的强度，从而确保工程的质量。
参考文献：
[1]徐福纯，倪宇光，沈淑红.浅谈混凝土强度與水灰比的关系[J].水利天地，2002，（06）
[2]张树春.关于混凝土强度影响因素的分析[J].林业科技情报，1998，（02）
[3]余洋.浅析水灰比对混凝土强度的影响与控制[J].河南水利，2006，（06）