摘要：水利工程作为一种用于控制和调配自然界的地表水和地下水，达到除害兴利目的而修建的民生工程，作为水利工程的重要基础支撑的混凝土结构在提升水利工程稳定性、延长使用寿命等方面起着至关重要的作用。然而，实际施工过程中，水利工程中的混凝土结构由于其特殊的应用环境而易于发生开裂等问题。究其原因，这主要与其流动性较差、脆性较大等有关。此外，在节能环保和固体废弃物逐渐增多的今天，将粉煤灰、陶粒等原材料加入混凝土中进行充分利用是实现建筑行业可持续发展的重要趋势，而掺有粉煤灰等的自密实混凝土的配合比设计及其对材料物性指标的影响方面的报道较少。

关键词：水利工程建筑;混凝土配合比;设计性能研究

1、水利工程混凝土施工技术概述

针对水利项目建筑期间混凝土建筑流程而言，其通常使用模板、钢筋、灌注等建筑技术。模板技术能够为水利项目供给模型，确保后续建筑活动期间创建良好的数据基础。在使用此项技术过程中，必须特殊重视模板的相关施工，依据所有建筑标准开展施工，从而能够良好的体现此技术的作用。

在水利项目混凝土建筑施工期间钢筋是主要的原材料，在建筑期间承受了众多的作用力，在使用钢筋技术期间必须详细的研究钢筋承受作用力的极限，保证所有的钢筋拥有较高的稳定性。灌注技术在水利项目开展浇灌工作中发挥良好的防护效果，在使用此种技术过程中需要依照浇筑标准开展，同时必须针对浇筑环节应用材料的配合比进行规划。

2、混凝土施工技术在水利水电施工中应用的优势

混凝土在项目建筑期间应用比较频繁，其也可叫做砼，一般条件下被水泥当作胶凝材质，把砂石当作骨料，融入水和别的材料，依照固定的配比展开搅拌，之后把混合物使用到项目建筑中。水利项目建筑期间，应用的混凝土通常是普通混凝土，具有较强的抗腐蚀能力，较高的刚度以及投入资金较少的特点。

混凝土依據自己高抗腐蚀性与投入资金少的特性，其在水利项目建筑期间使用频率较高。由于混凝土具有较高的作用，部分材质不能影响其完整性。若是在水利项目建筑期间，应用其他材料，容易发生腐蚀现象，造成材料发生损坏，鉴于此种情况，若是针对表层开展解决措施，则会加剧资金的投入，所以其他材质的材料不能在水利项目中过多的应用。

3、试验材料与方法

以天然河砂、900级页岩陶粒、水泥（PC32.5、PO42.5）、850级粉煤灰、水、减水剂（WK-2型聚羧酸减水剂）等为原料制备了不同强度等级的自密实混凝土;根据JGJ/T283-2012《自密实混凝土应用技术规程》和GB/T50081-2002《普通混凝土力学性能试验方法标准》计算了不同组分的用量，不同水灰比、陶粒体积率和粉煤灰取代率的自密实混凝土的配合比设计，自密实混凝土试件的尺寸为100mm×100mm×100mm。

根据GB/T17431.2-2010《轻集料及其试验方法》计算表观密度;根据GB/T50081-2002《普通混凝土力学性能试验方法标准》测试立方体的压缩强度。以三组平行试样的平均值作为测试结果，测试仪器为MTS-810型电液压力学试验机，拉伸速率为0.5MPa/s。

4、结果及讨论

不同水灰比的自密实混凝土的表观密度和坍落扩展度。从观密度测试结果来看，随着水灰比从0.32增加至0.40，三种自密实混凝土的表观密度都表现为逐渐减小特征;从坍落扩展度测试结果来看，随着水灰比从0.32增加至0.40，三种自密实混凝土的坍落扩展度都表现为逐渐增加特征，且强度等级越低则相同水灰比下的自密实混凝土的坍落扩展度越高。

不同水灰比的自密实混凝土的立方体压缩强度测试结果，分别分析不同强度等级的自密实混凝土在养护时间为7d和28d时的立方体拉伸强度测试结果。对于SCLC30试件，7d压缩强度先增加后减小，而28d压缩强度呈现先减小后增大特征;对于SCLC40试件，7d压缩强度先增加后减小，而28d压缩强度呈现先减小后增大特征;对于SCLC50试件，7d压缩强度先增加后减小，而28d压缩强度呈现先减小后增大特征。在水灰比为0.36时，不同强度等级的自密实混凝土的7d和28d压缩强度都较高。

从密度测试结果来看，随着陶粒体积率从0.36增加至0.44，三种自密实混凝土的表观密度都表现为逐渐减小特征;从坍落扩展度测试结果来看，随着水灰比从0.36增加至0.44，三种自密实混凝土的坍落扩展度都表现为逐渐增加特征，且强度等级越低则相同陶粒体积率下的自密实混凝土的坍落扩展度越高。

对于SCLC30试件，7d压缩强度和28d压缩强度都表现为逐渐减小特征;对于SCLC40试件，7d压缩强度和28d压缩强度随着粗骨料体积掺量的变化趋势与SCLC30试件相似;对于SCLC50试件，7d压缩强度和28d压缩强度也整体呈现逐渐减小特征。综合而言，在陶粒体积率为0.40时，不同强度等级的自密实混凝土的7d和28d压缩强度都较高。

随着粉煤灰掺量从15%增加至35%，三种自密实混凝土的表观密度都表现为逐渐减小特征;从坍落扩展度测试结果来看，随着粉煤灰掺量从15%增加至35%，三种自密实混凝土的坍落扩展度都表现为逐渐增加特征，且强度等级越低则相同粉煤灰掺量下的自密实混凝土的坍落扩展度越高。

对于SCLC30试件，7d压缩强度和28d压缩强度都表现为逐渐减小特征;对于SCLC40试件，7d压缩强度和28d压缩强度随着粉煤灰掺量的变化趋势与SCLC30试件相似;对于SCLC50试件，7d压缩强度和28d压缩强度也整体呈现逐渐减小特征。综合而言，在粉煤灰掺量为25%时，不同强度等级的自密实混凝土的7d和28d压缩强度都较高。

优化后SCLC30、SCLC40和SCLC50试件的表观密度分别为每立方米1857kg、1866kg和1885kg，坍落扩展度分别为710mm、700mm和680mm，7d压缩强度分别为31.6MPa、41.9MPa和48.1MPa，28d压缩强度分别为38.7MPa、47.8MPa和53.0MPa。对比分析可知，自密实混凝土的强度等级越高，对应的表观密度越大、坍落扩展度越小、7d和28d压缩强度越大。

5、结束语

综上所述，对水利工程中自密实混凝土进行了配合比设计，并考察了水灰比、陶粒体积率和粉煤灰掺量对自密实混凝土表观密度、坍落扩展度和压缩压强度的影响。结果表明，随着水灰比、陶粒体积率和粉煤灰掺量的增加，3种自密实混凝土的表观密度都表现为逐渐减小，坍落扩展度都表现为逐渐增加特征，且强度等级越低则相同水灰比、陶粒体积率和粉煤灰掺量下的自密实混凝土的坍落扩展度越高。优化后SCLC30、SCLC40和SCLC50试件的7d压缩强度分别为31.6、41.9和48.1MPa，28d压缩强度分别为38.7、47.8和53.0MPa。

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