水利施工掌控水灰比关键性

1引言

混凝土是水利工程施工中的主要材料，混凝土是构成水利工程主体的重要成分，混凝土主要由石骨料、水泥、砂、水以及外加剂等材料按照一定的比例混合搅拌而成，这些材料经过待搅拌完成后应用到施工当中，一定时间硬化而形成的人造石材。砂石在混凝土中具有骨架作用，由此可以称之为混凝土的骨料，水泥和水相互混合搅拌形成水泥浆具有一定的润滑性，在这种润滑性的作用下使得混凝土各种材料具有和易性，水泥浆将混凝土中的骨料进行包裹，并对骨料的空隙进行了填补，使估量更加坚实，提高了水利工程建筑的坚固性。

混泥土作为施工过程中的主要材料，其强度在施工方法、水灰比、骨料的成分、骨料的含水性、水泥标号以及水的品质等多种因素的作用下，会产生不同的变化。在具体的工程设计中对混凝土中的水泥标号及骨料质量的要求是不同的，养护工作也于工程后期进行，而施工过程中影响混凝土强度的关键因素主要是混凝土中的水灰比，为此必须对其进行严格控制。

2水对混凝土强度所造成的影响

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。

3混凝土中水的基本存在方式与用水量对混凝土强度的影响

混凝土中的水主要以物理结合水、化学结合水、物理化学结合水三种方式存在。所谓物理结合水主要是指在混凝土中以自由水的形式存在，这种水主要存在于混凝土的晶格间和毛孔缝隙中，在蒸发作用的影响下，这部分水的含量极不稳定，主要承担着与外界进行湿度交换的作用。与物理结合水不同，化学结合水不具有与外界进行湿度交换的作用，并且在混凝土中是以强结合形式存在的，不引起收缩和膨胀变形，形成微小自身变形。而物理化学结合水，字面意义具有物理结合水和化学结合水的双重特质，它在定量上并不严格，为吸附薄膜结构的形式存在，以这种形式存在于混凝土中的水对水泥颗粒具有一定的稀释和溶解作用。

为充分保障混凝土的强度，混凝土在进行水化反应过程中总必须有适量的水参与到反应当中，混凝土中以三种不同形式存在的水各自发挥着各自的作用，他们对水泥的水化反应、颗粒的稀释扩散创造了必要条件。

水的用量与水的存在对混凝土强度的影像中同样重要，在水利工程施工之前必须由审查实验室对混凝土中的各种材料的配合比进行试验研究，满足工程施工与设计的具体要求，此时混凝土方可投入到水利工程施工之中。试验室在进行配合比试验时必须对混凝土的重要组成材料之一的水的用量加以确定，并对水泥的用量加以确定。受用水量的影响，在混凝土配合比达到试验要求用水量的基础上，逐步加大混凝土的用水量，混凝土的强度呈逐步降低趋势。检验显示用水每增加5kg，混凝土的强度降低约112MPa左右。为此若想充分保障施工过程中混凝土的强度，必须对混凝土的拌和同水量加以严格控制，为满足水利工程的质量创造前提条件。

4混凝土中水灰比过大引起的工程质量问题

所谓混凝土中的水灰比过大主要是指混凝土浇筑的用水量过大，用水量过大将减低混凝土的黏聚性和保水性，影响混凝土浇筑质量，对工程建设的质量及使用寿命造成不利影响。在混凝土振捣过程中，水泥浆体与骨料分离，造成流浆、离析现象。水灰比过大，如再加上环境温度偏高，在混凝土浇筑后初凝阶段，水泥水化反应激烈，分子链逐渐形成，出现泌水和水分急剧蒸发现象，将引起失水收缩。在混凝土终凝之前，骨料和胶合料之间也将产生不均匀的沉缩变形。水灰比越大，则这两种变形也越大。失水收缩引起的变形多发生在混凝土的浇筑面，特别是养护不良的部位。沉缩变形引起的裂缝多发生在混凝土的浇筑面侧面，这些裂缝常沿钢筋分布。

5混凝土骨料含水率对水灰比的影响

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。如本人参加的“某输水管道滑坡危岩治理工程”，因当位共同向设计单位提出修改水灰比的意见，经过多方实地考察及测量分析和共同协商，一致同意将原来的设计水灰比降低了1个百分点以保证混凝土的强度，经过工程实践证明效果良好。

6结束语

通过前文的论述我们可以发现，水利工程施工过程中的混凝强度受用水量（水灰比）的影响非常严重，为充分保障水利工程建筑的安全性与可靠性，施工过程中必须对每个环节加以注意。受工程设计与施工的具体要求不同混凝土中水灰比会有所不同，为此必须对不同工程的水灰比进行充分的试验研究，保障水灰比被控制在合理的范围之内。通过合理的水灰比保障混凝土的质量，进而为保障工程的施工质量创造有利条件。