水利工程混凝土冬季施工技术研究
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【摘 要】水利工程建设是关系国民生计的重要工程，随着社会的不断发展，国家也加大了对其的建设。在水利工程施工的过程中，随着混凝土施工技术和工艺的不断发展，冬季混凝土施工技术正在不断的研究和创新中，从而能够为混凝土冬季施工质量的标准化提供一定的保障，更好的推动我国水利工程施工质量的快速高效发展。对此本文分析了水利工程混凝土冬季施工技术的相关方面。
【关键词】水利工程；混凝土；冬季；施工技术
1、冬季环境对水利工程混凝土施工的影响
由于水利工程混凝土的施工周期比较长，所以受到冬季环境的影响，例举混凝土施工受冬季环境最明显的影响，如：（1）水分转移，低温促使混凝土内的水分固结并延缝隙转移，水分过度聚结在中间部分，引发明显的结构问题，不利于水利工程的结构稳定；（2）结晶固化，结晶导致混凝土表面硬化，外加剂会在硬化的作用下，吸附混凝土缝隙内的水分，出现固化，结晶固化的情况会在混凝土的表层渗透到内部，混凝土出现分层或裂缝，影响水利工程的整体结构；（3）锈蚀，其在水利工程混凝土冬季施工中比较常见，集中体现在混凝土内部的钢筋结构，受水分转移、结晶固化的影响，内部钢筋结构处于潮湿状态，冰冻水分长期依附在钢筋混凝土的表面，逐渐干预钢筋结构，促使钢筋锈蚀，严重时还会导致钢筋断裂。
因此，水利工程混凝土冬季施工必须利用可靠的技术，控制混凝土的质量、性能，提升冬季混凝土的施工水平，加强水利工程的稳定度，避免由于冬季混凝土施工，对水利工程造成干预，保障水利工程混凝土冬季施工的良好状态。
2、水利工程冬季混凝土施工原理
其主要是做好施工期的气温标准。就我国目前的施工技术而言，对水利工程冬季混凝土的施工制定了下列气温标准：一是严寒地区的日平均施工气温，应稳定在5摄氏度以下；最低气温应稳定在3摄氏度以下；二是气候温和的地区日平均施工气温，应稳定在3摄氏度以下，且稳定其应持续5天以上；三是在冬季混凝土施工过程中，采取全面保温措施的气温标准存在一定的滞后，因为在入冬期间，气温虽然降至零下，堆料温度高于外界气温，但若气温转暖，堆料的温度回温较慢，仍处于零下。对此，水利工程在冬季施工时，应结合入冬与冬季结束两个关键点，采取相应的混凝土施工措施。
3、影响混凝土质量的因素分析
混凝土内的水分结冰后将增加9%，混凝土内游离状态水分越多，将受到越大的冻胀应力，冻胀的体积在解冻之后无法缩回去，残留出空鼓。因此，新拌的混凝土在受冻后极易产生空隙。若混凝土空隙率提高15%，整体强度将降低10%。若冻胀应力过大直接产生裂缝，则严重的破坏了混凝土的结构，对整体强度造成严重影响。通常骨料周边，存在一层水膜或水泥膜，一旦受冻将对膜的粘结力造成严重影响，在解冻后也无法恢复。据相关试验表明，若膜失去粘结力，将导致混凝土强度下降14%。
在混凝土内水分结冰与溶解的过程，都将出现水分转移的情况，若混凝土在表面温度较低时受冻，水分结冰引起的冻胀应力将使水分挤向混凝土的内部。而在解冻时外部先行溶解，以致混凝土内部应力增加，水分又被挤向表层，水分出现反向迁移，水分体积在结冰与解冻的过程出现反变化，以致混凝土的各个组分发生相对移动，这类情况对新拌混凝土强度较低时，易引起结构性的裂缝。
4、水利工程涅凝土冬季施工的技术对策
4.1、做好混凝土的选料与配制
在水利工程冬季建设的时候，混凝土的配制要选用抗冻性能强的水泥。当前我们国家生产的水泥抗冻性能最强的是硅酸盐水泥，而粉煤灰硅酸盐水泥的抗冻性能最弱。在冬季水利工程混凝土施工的时候，要选用硅酸盐水泥，或者选用普通的硅酸盐水泥。而且所选用的水泥标号要大于32.5号。每立方米混凝土水泥的用量要大于300kg每立方米。混凝土的水灰比要小于0.4。在混凝土配制的过程中，要通过使用掺合材料来提升混凝土的抗冻、抗渗性能。常用的有减水剂、防冻剂等。
在混凝土配制选用骨料的时候，一定要选择清洁的骨料，骨料中不能含有冰冻以及因为低温产生冻裂的物质。在水利工程混凝土冬季施工的过程中，为了降低冻害对混凝土施工质量的影响，需要把配合比中的用水量降至最低的限度，例如通过控制坍落度加人减水剂的方法来实现。
4.2、提升混凝土的搅拌质量
做好混凝土配合比的调整，当气温在零摄氏度左右的时候，通过选用合适标号的水泥来提升混凝土的抗冻效果。相关的试验结构表明，强硅酸盐水泥的抗冻性能较好，因为水泥水化热较大，并且早期的时候水化热的释放强度高，一般3天时的抗压强度是普通水泥七天时的抗压强度，因此在冬季使用有着良好的效果。其次，要最大程度上降低水灰比例，通过提升水泥的用量，增加水化热的产生，减少龄期强度所需的时间。再次，通过掺用引气剂在保持混凝土配合比例不变的前提下，增加水泥浆的体积，进而实现拌和物流动性的提升，通过改善混凝土的粘聚性与保水性，来有效的提升混凝土的抗冻性能。也可以通过掺加早强外加剂，来缩短水利工程混凝土凝结所需的时间，提升早期的混凝土强度。
4.3、优化混凝土的运输与浇筑环境
在混凝土运输的时候，要科学的选择混凝土搅拌机的摆放位置，最大程度上缩短混凝土运输的距离，而且要选择最短、最合适的运输路线。
使用合适的运输设备与保温材料，降低温度等对混凝土质量产生的不利影响。在冬季混凝土浇筑之前，首先要清除掉模板与钢筋表面的一些杂物，尤其是对于新老混凝土的交接位置更要做好全面的清理。在施工环境温度低于零下十摄氏度的时候，要使用暖棚法将钢筋加热到正常温度。水利工程混凝土的灌注温度不能够低于5℃，一些细薄截面的关注温度要大于10℃。在冬季混凝土浇筑的过程中，要避免过振与漏振，以避免出现分层、泌水等问题的出现。
4.4、混凝土浇筑后的防护措施
1）常规防护
混凝土浇筑后应立即覆盖塑料薄膜，上部再覆草袋、棉被等保温材料，保温材料的敷设原则为：一般情况下0℃以上铺一层；0℃以下铺二层或三层；大体积混凝土浇筑及二次抹面压实后应立即覆盖保温。一般工程上采用多层防护。
2）养护液防护
按规范要求，模板拆除后，首先将混凝土表面进行清理干净，然后用刷子将养护液均匀涂于混凝土表面一遍，不遗漏，严格保证按一个方向涂刷一层。间隔约1小时（根据气候条件确定，以涂刷的养护剂表面不粘手为准），再垂直于第一遍方向涂刷第二遍。涂刷第二遍后用土工布包裹建筑物。同时适当洒水加强早期养护。
3）暖棚养护
（1）聚乙烯薄膜张贴后，在四周模板外侧及仓顶覆盖一层4mm厚土工布，起保温作用。当气温低于5℃时，在每孔渡槽内中间位置放置两台煤炉取暖，在仓顶设置电取暖设备取暖，保证混凝土面、模板面温度高于5℃。并且温度变化的温差不大。
（2）混凝土终凝72小时后，用混凝土回弹仪每天检测两次混凝土强度，当混凝土强度达到设计强度的75%时，停止取暖，并安排拆模。
（3）温度观测：施工期间，按以下方法进行温度观测外界气温每天观测四次，分别在8：00、11：00、14：00、17：00时观测；暖棚内气温每四小时观测一次，根据观测情况调整暖棚内温度。
水利工程混凝土冬季施工技术已经成为了水利工程中研究的一个重点，因此需要加大对其的研究，并运用冬期施工新的理念和方法，避免冬期施工中可能出现的弊端，保证混凝土结构的可靠性和耐久性，延长其使用寿命，为工程质量提供一定的保障。
参考文献：
[1]张晓栋.水利工程混凝土冬季施工技术研究[J].经营管理者，2014，18：373.
[2]王磐石，张雪梅，李玉欣，张亚峰，李盈宏，郭松春.水利工程混凝土冬季施工技术探讨[J].福建农业，2014，08：193.
[3]翟胜章，王卫.水利工程混凝土冬季施工技术措施[J].水利技术监督，2007，06：62-63.
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