摘 要：高性能硅粉混凝土作为一项高科技产品，具备了持久性、高强度的特点，不断被使用在水利工程当中。文章通过对高性能硅粉混凝土相关内容的介绍，对硅粉混凝土在水利工程当中的冲蚀破坏理由进行探讨，为水利工程建设提供一些倡议。
关键词：高性能；硅粉；混凝土；水利工程
硅粉还没有被人们所使用以前，被视为污染环境的不良物质。早在50年代硅灰就已经被广大学者所关注，经常被使用在水泥混凝土当中作为掺合料。可是，最开始把硅粉混入到混凝土时，因为它的超微粒子功能加大了混凝土单位用水量，因此，大家只将它看做是十分便宜的水泥混合料。到了70年代末期，高效减水剂被研发出来，透过它同硅粉超微粒子进行结合使用，让人们观察到了由于硅集料的充填效果而引发的密实充填性，通过活性反应将混凝土性能改善的功能。所以，全球的专家都在进行硅粉混凝土的研究。当前，硅粉不但作为一般掺合料使用在混凝土中，还可以将混凝土配置的更加具有高抗渗性以及高耐久性。
1 高性能混凝土的概述
1.1 高性能混凝土的定义。高性能混凝土是通过当前混凝土的先进技术制作而成，大面积提升了一般混凝土的施工性、耐久性、和适用性的新型技术混凝土。高性能混凝土被看作是本世纪具有高强度、高耐久性、高工作性的混凝土。
1.2 高性能混凝土在水利工程中的应用。（1）水利工程项目的力学特征。水利工程建筑物通常要受波浪压力、动水压力、静水压力、冰凌推力以及附加地震激荡力等，所承受的受力条件异常复杂。水利工程的建筑物的内部和地基的内部会出现渗流以及渗透压力。迅猛的水流透过水利工程时会产生高强度的冲蚀以及冲象。（2）高性能混凝土可以符合水利工程对混凝土的要求。混凝土要具备抗冻性和抗渗性，这样的技术与标准较适合使用在山区水库、高边坡处理、深基坑开挖以及复杂地基处理的具有高难度的项目上。
1.3 高性能混凝土的性能。（1）新拌高性能混凝土的性能。新拌高性能混凝土的性能包含了混凝土的填充型、工作性、稳定性以及可泵性等。新拌混凝土具有较好的工作性，容易充填混凝土，塌落度较大、粘性较强、泌水量较低的特性。新拌混凝土具有较好的填充性，不仅可以具备高流动性，也可以具备高填充性，可以确保混凝土拌合物可以准确透过钢筋的缝隙到达模板的所有角落。新拌混凝土具有较低的可泵性，粘性很高，进行泵送的过程里，混凝土和管壁之间具有非常大的剪切应力。（2）硬化高性能混凝土的性能。主要包含了收缩性、力学性、耐久性等内容。硬化高性高性能硅粉混凝土在水利工程中的应用由专注毕业论文与职称论文的www.808so.com提供,转载请保留.能混凝土具备了较好的力学性能以及较高的早期、后期的抗压强度，其抗拉强度会随着抗压强度的上升而上升，它的弹性模量要比普通的混凝土高出许多，因此会被骨料以及渗入量影响。硬化高性能混凝土具备较好的抗渗性、抗腐蚀性、抗冻性、抗碱性以及抗碳化性等，硬化高性能混凝土将水泥浆以及骨料之间的粘结有所改善，具备了较好的抗腐蚀性以及抗渗透性。
2 我国高性能硅粉混凝土在水利工程中的应用
上世纪80年代时期，硅粉混凝土被广泛应用在我国的水利工程当中。由于硅粉混凝土的和易性差、出现裂缝等理由，一旦混凝土的表面没有符合设计要求中的平整度以及在出现裂缝时没有被及时修补完整，就会因为高速的水流冲击而导致恶劣的后果。
我国很多科研机构提供的研究结果可以证明，水泥用量适当的状况下，将硅粉融入其中可以大大提升固化物的抗压、抗冲击强度、抗拉以及抗耐磨性等，其抗冲磨的力量可以提升0.5到2.5倍之多，而抗空蚀强度可以提高到1.6倍之多。在混凝土里融入硅粉，不但仅是为了提升混凝土的抗压强度，最关键的是为了可以明显提升混凝土的抗冲耐磨性，特别是可以大面积提升混凝土的抗空蚀作用。
我国普遍使用的是强度等级在40MPa以下的混凝土，并且施工经验以及研究成果都非常丰富。而对于我国的水利工程来讲，70MPa的硅粉混凝土使用范围相对较少。黄河小浪底的孔板洞闸室以下的洞身、明流洞、排沙洞明流段以及溢洪道等工程都使用的是C70高性能的硅粉混凝土。
3 高性能硅粉性能的主要特点
3.1 高性能硅粉的物理性质以及化学性质都非常稳定，属于中性无机填料，不存在结晶水，不与固化物有所反应，不对反应机理有所影响。
3.2 高性能硅粉融入到混凝土当中可以将混凝土的空隙进行填充，提升了整体的密度以及降低了空隙率。并且，硅粉在混凝土里存在火山灰反应，硅粉水化构成的富贵凝胶，它的强度要比Ca（OH）2要高出很多。
3.3 高性能硅粉对于不同类型的树脂具有非常好的浸润性能，它的吸附能力较好，较易进行混合，不会出现结团的现象。
3.4 高性能硅粉的颗粒度的大小分布较为合理，它的致密性非常好，硬度较高，具有较强的耐磨作用，可以大面积提升固化物的抗压、抗拉、抗耐磨性以及抗冲击性，其耐冲磨性可以提升到0.5至2.5倍。
3.5 可以加大导热的系数，转变胶黏性以及加大阻燃的能力。
3.6 高性能硅粉可以有效降低环氧树脂固化反应的放热峰温度，将固化物的线膨胀系数有效降低，而且也可以将固化物的收缩率有效降低，进而将内应力消除，预防开裂现象的出现。
3.7 因为硅粉的颗粒度较细，分布较为合理，可以非常好的降低以及消除分层及沉淀的现象。
3.8 硅粉的质地较纯，杂质含量比较低，物化性能较为稳固，使得固化物具备了非常好的绝缘性能以及抗电弧性能。
3.9 二氧化硅是高性能硅粉的主要化学成分，它属于惰性物质，同大多数酸、碱不存在化学反应。硅粉由于均匀的分布在物件的表面，所以可以起到较强的抗腐蚀性，它的抗空蚀性可以提升3到16倍。
3.10 高性能硅粉的堆积密度非常小，通常只是在0.2至0.8t/m3和1.0至2.2t/m3之间。对比其他的矿物性的填品使用量来讲，聚合物的填充材料用量较小，装载质量较小，可以将聚合物的使用量大大降低，所以，就可以将产品的成本降低。
3.11 抗冻性较好。通过反复试验可以证明，融入硅粉后的混凝土比普通的混凝土具有更好的抗冻性。
3.12 具备了早强的特性。高性能硅粉混凝土使得诱导期大大缩减，具备了较好的早强性。
4 高性能硅粉混凝土冲蚀破坏理由
4.1 高性能硅粉混凝土和易性差对于抗冲蚀性的影响。混凝土和易性属于混凝土配比里的一个关键参数，和易性差不但会对施工造成影响，还会对混凝土的施工质量造成影响，使得混凝土的均匀性以及表面平整性都受到影响。
4.2 高性能硅粉混凝土的裂缝会对混凝土的总体强度有所影响。对于混凝土曾有这样的说法：“不存在不裂的混凝土，由于硅粉混凝土的裂缝对空蚀性没有较大的影响，因此可以放心使用。”但是这样的论点并不正确，硅粉混凝土的裂缝还是会对混凝土的整体强度造成影响的。
5 结语
只有在混凝土中融入高性能硅粉，才能有效保护混凝土表面裂缝现象，这样的技术也会被大量使用在施工当中，让工程质量有所提升。
参考文献
[1] 李清富，薛延信，张海洋.不同掺合料对高性能混凝土工作性能影响的试验研究[J].混凝土，2012（01）.
[2] 张金梁，郭占成，支歆，唐惠庆.微硅粉中SiO2在稀碱液中的溶解行为及动力学[J].过程工程学报，2012（02）.
作者简介：隋荣（1984- ），女，黑龙江七台河人，现任广东水电二局股份有限公司水利施工工程师，毕业于黑龙江大学水利水电工程专业，工科学士学位，研究方向：水利工程施工技术与管理。
探索高性能硅粉混凝土在水利工程中应用
更新时间：2024-03-12
作者：用户投稿
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