探讨水利工程建筑中混凝土的配合比设计及性能

探讨水利工程建筑中混凝土的配合比设计及性能

王青珍

云南勘中达岩土工程质量检测有限公司  云南 昆明 650000

摘要：随着各地区经济的快速发展，各地对水利水电工程的关注也日益增加，而对水利水电工程中混凝土配合比的控制则显得尤为重要。水利工程施工中，混凝土是必不可少的，其的配合比能否满足工程的需要，对工程的整体质量起着至关重要的作用。

关键词：性能；水利；建筑；工程；混凝土

引言

水利工程是对天然地表水、地下水进行调控、消害兴利的一项重大民生工程，其关键的地基支承结构对提高水利工程的稳定性、延长其服役寿命具有重要意义。但在工程实践中，受特殊使用环境影响，水工混凝土结构极易出现裂缝等问题。造成这种现象的主要原因是它的流动性差，脆性大等。同时，随着各地区能源、环境保护以及固废的日益增加，将粉煤灰、陶粒等原材料添加到混凝土中，使之得到充分利用，已成为各地区建筑业可持续发展的一项重要方向。

1、重视水利工程建筑混凝土配合比设计的重要性

水利工程是各地区基础设施中的重要组成部分，其建设质量直接关系到国家的经济发展和民生改善。在水利工程中，混凝土是一种广泛使用的建筑材料，其配合比设计对于工程的质量、耐久性和安全性具有至关重要的影响。因此，重视水利工程建筑混凝土配合比设计的重要性是十分必要的。

首先混凝土配合比是指水泥、砂、石、水等原材料的比例关系，其设计目的是在满足工程要求的前提下，通过调整各原材料的比例，达到最佳的施工性能和经济效益。混凝土配合比设计是水利工程建设中的一项关键技术，它直接关系到混凝土的强度、耐久性、抗渗性等性能，从而影响到整个工程的质量和安全。

其次混凝土配合比设计是水利工程质量控制的重要环节。通过合理的配合比设计，可以确保混凝土具有良好的工作性能和力学性能，从而保证工程质量。在实际施工中，配合比设计应根据工程要求、原材料性能、环境条件等因素进行综合考虑，以达到最佳效果。

最后混凝土配合比设计的安全性直接关系到水利工程的安全使用。在设计中，应考虑到混凝土的抗压强度、抗渗性、耐久性等性能，以确保工程在使用过程中能够安全可靠。特别是在水利工程中，混凝土结构承受着较大的水压力和外部荷载，其安全性更为重要。

2、现有水利工程建筑混凝土配合比设计存在的问题

2.1配合比设计不合理

在水利工程中，有些设计人员可能缺乏混凝土材料的实际使用经验，仅依靠理论计算，导致配合比设计不够科学合理。例如，在配合比设计中没有考虑到混凝土材料的实际强度、可塑性以及材料的相互作用等因素，导致在使用过程中出现了强度不达标、可塑性差等问题。

2.2材料选用不合理

设计人员可能对混凝土材料的选择缺乏科学性和系统性，仅凭自己的经验和感觉进行选材，导致材料性能不稳定，难以保证工程质量。例如，在选用水泥时，没有考虑到不同种类水泥的性能差异，导致在使用过程中出现了强度不均匀、开裂等问题。

2.3施工质量监控不到位

混凝土配合比设计存在着施工质量监控不到位的问题。设计人员对混凝土的施工质量监控不够重视，导致混凝土的质量无法得到有效控制。例如，在施工过程中没有进行混凝土的抗渗性、抗冻性等性能检测，导致在使用过程中出现了渗漏、冻害等问题。

3、水利工程建筑混凝土配合比设计流程探析

3.1确定混凝土设计强度等级和耐久性要求

混凝土的设计强度等级是配合比设计的基础，需要根据工程要求和结构形式进行确定。同时，需要考虑混凝土的耐久性要求，以保证工程在使用寿命内能够满足功能要求。

3.2选择原材料

选择合适的原材料是混凝土配合比设计的前提。主要包括水泥、砂、石、外加剂和掺合料等。水泥应选择具有合适强度等级、良好稳定性和适宜价格的水泥；砂应选择具有良好级配、含泥量低和细度模数适宜的砂；石应选择具有良好级配、粒径适宜、含泥量低的碎石或卵石；外加剂和掺合料应选择具有合适性能指标、与水泥和胶凝材料相容性好、价格合理的产品。

3.3确定混凝土配合比参数

混凝土配合比参数包括水胶比、砂率、单位用水量等。水胶比是影响混凝土强度、耐久性和收缩的重要因素，应根据原材料性能、设计强度等级和耐久性要求进行选择。砂率对混凝土的工作性和经济性有重要影响，应根据砂的细度模数和级配情况选择合适的砂率。单位用水量直接影响混凝土的工作性和经济性，应根据工程要求和原材料性能进行选择。

3.4进行试配和调整

根据确定的配合比参数进行试配，以检验混凝土的工作性、强度和耐久性。试配时应根据工程要求和实际情况选择合适的试配样本，并按照规定的程序进行操作。如果试配结果不符合要求，需要对配合比参数进行调整，直到找到合适的配合比为止。

3.5确定最终配合比

在经过试配和调整后，最终确定水利工程建筑混凝土的配合比。该配合比应满足设计强度等级和耐久性要求，同时具有较好的工作性和经济性。在确定最终配合比时，还需要考虑实际施工条件和原材料的变化，以确保混凝土的质量和性能。

3.6配合比的执行和监督

在确定最终配合比后，应将其应用于实际施工中。为了确保混凝土的质量和性能，应对配合比的执行进行监督和管理。具体措施包括：对原材料进行严格控制，确保其质量稳定；对配合比进行复核，确保其准确性；对施工现场的混凝土进行抽检，确保其工作性和强度符合要求；对施工现场的混凝土浇筑进行监督，确保其符合施工规范和技术要求。

4、水利工程建筑混凝土配合比性能优化路径

4.1合理选择原材料

选择优质的原材料是优化混凝土配合比的基础。应选用质量稳定、性能优良的水泥、骨料和外加剂等原材料，确保混凝土的质量和性能。同时，应根据工程需要和实际情况，选择适合的原材料品牌和规格[1]。

4.2优化水泥用量和水灰比

水泥用量是影响混凝土强度和耐久性的重要因素。过多的水泥用量会导致混凝土开裂、收缩等问题，而过少的水泥用量则会导致混凝土强度不足。因此，应根据工程需要和实际情况，选择适当的水泥用量。同时，应合理控制水灰比，以保证混凝土的和易性和耐久性。

4.3合理选择骨料

骨料是混凝土中的重要组成部分，对于混凝土的强度和耐久性具有重要影响。因此，应选择质量稳定、级配良好的骨料[2]。同时，应根据工程需要和实际情况，确定骨料的粒径和级配。

4.4添加外加剂

外加剂可以改善混凝土的性能指标，提高混凝土的强度和耐久性。应根据工程需要和实际情况，选择适合的外加剂种类和用量。同时，应关注外加剂与混凝土的相容性，避免出现不良反应。

4.5加强配合比设计

配合比设计是优化混凝土配合比的关键环节。应根据工程需要和实际情况，进行合理的配合比设计。同时，应关注混凝土的工作性能、力学性能和耐久性能等方面的要求，确保混凝土配合比满足工程需要。施工过程中的质量控制对于优化混凝土配合比也至关重要。应加强施工现场的质量控制，确保混凝土的搅拌、运输、浇筑和养护等环节符合规范要求。同时，应定期对混凝土进行质量检测和维护，确保混凝土的质量和性能符合工程需要。

结束语

综上所述，水利工程建筑混凝土配合比设计存在着配合比设计不合理、材料选用不合理、施工工艺不合理以及施工质量监控不到位等问题。为了保证工程质量，设计人员应加强对混凝土配合比设计的科学性和实用性的研究，合理选择材料，科学制定施工工艺，并加强施工质量监控，以提高混凝土工程的质量和可靠性。

参考文献

[1]赖子祺.水利工程建筑混凝土检测中超声波技术的应用[J].珠江水运,2021(13):48-49.

[2]陈亮.水利工程中混凝土建筑渗漏处理措施分析与探究[J].水利建设与管理,2015,35(05):71-73.