港口与航道工程混凝土配合比设计与施工研究

邓深思

摘要：近年来，我国港口、航道工程建设发展快速，取得了显著的成果。为了进一步提高建设质量，加强港口、航道的安全性与耐久性，本文着眼于混凝土设计与施工，对混凝土进行了介绍，并从配合比设计与施工方面论述了设计要点与施工注意事项，希望能够为提高港口、航道工程混凝土材料质量做出贡献。

关键词：港口工程;航道工程;混凝土施工;配合比设计

引言：

混凝土质量对港口和航道项目工程质量有重要影响。鉴于施工环境的特殊性，需要混凝土具备抗腐蚀、耐久、抗冲击等性质，只有这样才能确保建设工程在较长时间内安全、可靠。因此，为了提高混凝土质量，必须重视配比设计工作的科学性、合理性与严谨性，并严格把控各个施工环节，为增强港口与航道工程整体质量奠定基础。

一、混凝土概述

混凝土是指以水泥为胶凝材料，通过搅拌一定配比的水、砂石、掺合料等材料而形成的建设原料。混凝土广泛应用在我国建设施工中，尤其是港口航道建设工程中，其应用成果显著。于港口航道工程整体质量而言，混凝土材料质量对其有决定性影响，因此必须选用稳定性高、安全性高、配比科学合理的高质量材料。想要获得高质量混凝土材料必须管控好混凝土材料配置的每一个流程，包括制备、运输、浇筑等等，其中制备是最关键的一环，它是混凝土材料所能拥有的最高质量，因此，为了最大化混凝土质量，有必要对混凝土配比进行改良与优化，进而获取高质量混凝土材料。混凝土属于混合材料，制备混凝土一般会使用水泥、水、集料等物质。制备材料的比例对混凝土性能有重要影响，因此必须重视设计材料配合比，以提升混凝土质量，满足工程需求。

二、港口航道工程混凝土配比设计分析

（一）设计准备工作

设计前期需要对施工环境进行调查，全面了解港口航道实际状态，主要包括下述内容，一是分析对混凝土性能是否有其它要求，确定水泥种类，明确股骨料粒径;二是分析对施工工艺与设备的要求，了解混凝土在施工环境下的凝结时间与使用性能，进而确定制备混凝土所需的外加剂掺量，结合施工要求与相关规定，设计与选择混凝土参数，优化设计配合比;三是根据所选材料的要求，明确材料质量标准与控制方法，在此基础上综合考虑制备混凝土所需材料的种类与市场情况;四是熟悉港口航道工程与混凝土相关的图纸等资料，清晰认识工程对混凝土的要求，严格管控混凝土材料质量，同时通过了解钢筋布置、截面设计等内容，明确石子粒径、水泥种类[1]。

（二）参数设计与选择

港口航道工程需要高性能混凝土材料，在设计配比时必须综合考量施工详细要求、施工环境、相关规定等多种因素，本文以制备一般高性能混凝土，结合经济效益对水胶、减水剂、砂的配比设计与选择展开分析。

1.水胶

高性能混凝土在水胶比方面往往会设计为低水胶比，不管混凝土要求的强度是多少，想要获取高性能混凝土水胶比绝对不能高于0.4，只有这样才能确保混凝土材料具有高密度，进而使混凝土更具耐久性。大量水胶比实践表明，高性能混凝土水胶比一定不能高于0.4，即是说，0.4是水胶比的最大值。水胶比即使有十分细微的变化也会作用于混凝土强度上，降低混凝土密实度，因此，在设计高性能混凝土配合比时，必须严格控制水胶比，水胶比低于0.4时，混凝土强度随其数值的减小而提高，且具有持续性。因为水泥水化不完全，通过设计低水胶比能够实现混凝土孔隙率小于孔隙自身尺寸，残留水泥作为细集料而存在。明确水胶比后，需要通过细掺料调节混凝土强度。

2.减水剂

低水胶比与水含量的确定是保障混凝土强度与耐久性的关键。高效减水剂具有助推流动性实现的效果，是保障混凝土质量的一个重要方法。明确高效减水剂用量需要参考掺量混凝土坍落度。实践表明，用量越高，坍落度越高，若用量过高会导致效果不明显，且经济效益较低。市场上多数高效减水剂自身有明确的最佳掺量，一般处于1%到2%之间，在这个范围的基础上，设计人员可以结合工程实际需求明确实际掺量。

3.砂

砂率对混凝土应用性能具有重要影响。设计高效能混凝土砂率需要依靠胶凝材料使用总量、混凝土泵送要求、细集料级配等因素。混凝土应用环境不同，砂率也会有所不同。高性能混凝土粗集料使用量通常高于中低性能混凝土。通常来说，混凝土强度会随着砂率的增加而增长，但混凝土弹性会有所下降。受此影响，水胶比的不同会影响高性能混凝土砂率质量，因此保证多种因素与水泥使用量在同样情况下，提高搅拌力度，合理控制拌合物，之后测定其坍落度，基于此，坍落度所用较大砂率，即为最佳砂率。

（三）严格控制制备

高性能混凝土材料质量也会受到制备过程的影响。港口航道混凝土施工中，会与水接触，因此现场的材料因环境影响，其含水量會持续变化，一般施工过程中，施工人员在材料选用方面，往往依赖工作经验通过视觉判断含水量，该判断方法过于粗糙，欠缺精确性，对混凝土材料配比影响较大。因此，在施工环节必须重视对混凝土材料的现场管理工作，同时加强对制备工作的监督管理力度，若在制备材料环节，制备的材料没有达到所设计配合比的要求，则应当及时采取措施进行补救，另外，在制备材料前，可以实现冲洗原料，依据制备要求应用仪器检测材料含水量，调整制备用水量与砂石用量，进而确保混凝土制备无误，保障制备出高质量混凝土材料。

三、港口航道工程混凝土施工注意事项

（一）混凝土质量

港口航道质量与我国水运产业息息相关，因此在进行混凝土施工时，必须严格依照施工流程进行施工。混凝土性能与施工质量密切相关，其质量设计于配比阶段，所以施工时施工人员必须严格执行方案，禁止更改施工方法，另外，为了保障混凝土具有较高性能，还应当做好混凝土各个环节的监管工作。

（二）混凝土预制

港口航道工程施工环境特殊，特别是有些施工作业需要在水上开展，这在一定程度上提高了配合比设计难度，鉴于环境的制约因素，可以在陆地上进行预制，之后将混凝土运输到水上，继而保证施工质量与效率[2]。

（三）钢筋层施工

钢筋、混凝土均为建设工程的核心材料，若混凝土无法达到工程要求应当考虑引入钢筋材料，发挥二者的最大效用。钢筋韧性与抗拉伸性较强，具有抵抗工程设施应力的功能。鉴于混凝土性能形成于设计阶段，因此必须提高钢筋选购的重视度，选购规格、型号均符合工程要求的高性价比钢筋。在施工时，注意把控钢筋和混凝土的配合比。

（四）防水涂料施工

港口航道存在位于水下的结构，长期受到水的冲击混凝土性能与使用寿命均有下降，因此必须做好防水工作。在混凝土表面涂上防水涂料，有助于保障混凝土性能与寿命，因此应当选购高防护性能的优质涂料。

总结：

总而言之，我们不能忽视港口、航道的作用，它们为我国国民经济发展做出了重要贡献，港口是我国水运发展的枢纽，是我国水运的核心，其质量安全不仅与我国水运发展相关，于我国对外形象而言，也有重要影响。相关人员在混凝土配合比设计与施工中必须秉持严谨科学规范的态度，加强对配比工作与施工工作的监督力度，为我国水运发展提供助益。

参考文献：

[1]张祖臣.港口与航道工程混凝土配合比设计和施工的探析[J].建材与装饰，2018（06）：85-86.

[2]李牧野，彭博.对港口与航道工程混凝土配合比设计和施工的探析[J].珠江水运，2017（17）：65-66.