浅谈水利工程混凝土冬季施工技术
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作者: 邱云力
摘 要：水利工程冬季混凝土施工是水利工程中的一大难题。本文主要阐述了水利工程混凝土冬季施工存在的问题，并针对问题提出了相应的施工技术对策。
关键词：水利工程；混凝土施工；冬季
水利工程施工建设周期性强、施工任务重、时间紧、强度大，为了保证工程具备度汛条件或者在汛前投入使用，冬季施工不可避免；而冬季施工中影晌最大的是混凝土施工。混凝土浇筑受气温影响较为明显，低温时，混凝土水化作用明显减小，强度增长受到阻滞，对工程的施工进度和工程质量造成重要影响。所以，解决混凝土冬季施工问题势在必行。
1 水利工程混凝土冬季施工存在的问题
1.1 钢筋的锈蚀与混凝土裂缝
由于钢筋的氧化锈蚀伴随体积膨胀，致使混凝土沿主筋或箍筋方向产生裂缝；水泥的安定性不良混凝土的水灰比太大，早期强度低，失水太快也会引起开裂。混凝土内部水分由边缘向中心移动，形成压力也将引起轴向裂缝。
1.2 结构疏散与水分转移
水分转移及结构疏散的混凝土，以表面呈冰晶、土黄色，砂浆骨料结合脆弱，声音空哑等为特征。同时由于混凝土、内部压力、温差湿度差，使水分自边缘向中心移动造成空隙。
1.3 表面起灰
由于混凝土混合物水灰比太大，离析、泌水严重，粘聚性、保水性差，加上养护温度低，水泥水化趋于停止，混凝土水分迅速外离，导致表面起灰。
1.4 混凝土受冻害损伤
由于冬季环境温度低，导致混凝土表面和内部冻融损伤，出现混凝土表面强度低、块体冻胀破裂、表面剥落脱皮等质量问题。
2 水利工程混凝土冬季施工技术对策
2.1 调整混凝土配合比
调整配合比法主要适用于在0℃左右环境下的混凝土施工。具体做法是：（1）选择适当品种的水泥是提高混凝土抗冻的重要手段。应使用早强硅酸盐水泥，该类水泥水化热较大，且在早期放出强度最高，一般3天抗压强度大约相当于普通硅水泥7天的强度，效果较明显；（2）尽量降低水灰比(水灰比＜0.6)，稍增水泥用量，从而增加水化热量，缩短达到龄期强度的时问;（3）掺用引气剂。在保持混凝土配合比不变的情况下，加入引气剂后生成的气泡，相应增加了水泥浆的体积，提高拌和物的流动性，改善其粘聚性及保水性，缓冲混凝土内水结冰所产生的水压力，提高混凝土的抗冻性;（4）掺加早强外加剂，缩短混凝土的混结时间，提高早期强度。应用较普遍的有硫酸钠和MS-F复合早强试水剂;（5）选择颗粒硬度高和缝隙少的集科，使其热膨胀系数和周围砂浆膨胀系数相近。
2.2 混凝土的搅拌
（1）用于拌制混凝土的骨料一定要保持清洁，既不能含有冰块和雪团，也不能包含容易发生冻裂的物质。如果气候条件允许，应在零度以上进行砂石的筛洗。需要注意的是，当混凝土中需要掺入含有钾、钠离子的外加剂时，要避免使用活性骨料。
（2）当需要在混凝土中掺入外加剂时，如果为粉式，可以根据相关的比例要求直接与水泥混合；如果为液体式，则应根据相关的比例要求配置成溶液使用。待使用的外加剂要置于有明显标记的容器中由专人保管，并保证施工溶液一次配成。切忌不可在高铝水泥中添加任何种类的防冻剂。
（3）当环境温度在0℃左右时，可以在混凝土中加入符合相关标准要求的早强剂，注意做好使用前的模拟实验，以便对其性能进行检测。对于那些对拆模期有明确要求的混凝土，还要注意提高其设计等级。
（4）要对混凝土的水灰比进行严格的控制，由外加剂和骨料带入混凝土中的水分可以从拌合用水中扣除。同时，要对混凝土的出机和入模温度进行严格控制，其中出机温度不应低于10℃，入模温度不得低于5℃。
2.3 蓄热法
蓄热法主要适用于环境温度0℃左右，结构比较厚大的工程。做法是：对原材料进行保温、加热，使混凝士在搅拌、运输和浇灌以后，还储备有相当的热量，一般混凝土人仓温度应大于5℃，以加快水泥水化，同时做好混凝土的保温工作，以保证温度降到0℃以前混凝土具有足够的抗冻能力。（1）砂石料储备保温：为避免入冬以后砂石科在料场或运输过程中受冻，应在入冬前组织砂石料进场，进场后及时用草袋以及棉毡或采取其它措施覆盖，保证砂石料不受冻、温度在5℃以上，同时防止冰雪、冻块进入搅拌机造成混凝土温度损失;（2）混凝土拌和料加温：采用蒸汽对砂石料和拌和用水加温，拌和水加热温度根据混凝土拌和物混合温度和计算控制但不大于80％，也可以采用深井水适当加热作为拌和用水：水泥、外加剂在库房或暖棚内保温，禁止对其进行直接加温。搅拌站搭设暖棚挡风保温;（3）各种混凝土运输车、混凝土输送泵以及管道在使用前用热水清洗加温；保证运输过程顺畅，混凝土泵安装后加保温采暖棚，管道用土工布或棉毡包裹保温，使用前后用热水冲洗干净，防止混凝土残料在管道内冻结、影响畅通。
2.4 添加防冻剂
在混凝土冬季施工的诸多方法中，采用外加剂是一种比较简单而经济的方法。防冻剂在混凝土中的主要作用如下：（1）提高早强度。掺入防冻剂后可在规定的施工环境温度下，最大限度的提高早期强度。利用防冻剂中的早强。减少组分使混凝土早期强度尽快提高，当混凝土的强度达到或超过临界强度后，就不会发生冻害；（2）防止混凝土受冻破坏。防冻剂中的有效组分之一是降低冰点的物质。它的主要作用是使混凝土中的水份在尽可能低的温度下结冰，防止因水份冻结而产生的冻胀应力破坏混凝土结构。它的另外一个作用是干扰冰晶的生长，使冰晶的生长发生变异，从而减少了冻胀应力。同时保持了一部分不结冰的水分，以保持水化反应的进行，保证了在负温度下混凝土强度的增长。
2.5 混凝土的运输和浇筑
冬季水利工程混凝土的运输主要应注意两方面内容，首先是要选择最佳的搅拌机设置位置和混凝土运送路线，通过缩短运输距离的方式来缩短运输时间。其次就是要合理选择运输容器的大小、形式和所使用的保温材料，以便确保装运混凝土容器的保温性。
浇筑混凝土时应做好以下工作：（1）在进行混凝土的浇筑前，要对钢筋和模板表面的杂物、油污等进行清理，尤其是对新老混凝土结合部的冰雪更要及时的清除。如果环境温度低于-10℃，还应通过暖棚加温等方法将钢筋加热到正常温度；（2）在对混凝土进行灌注时，要确保其温度高于5℃。如果混凝土结构为细薄截面，那么其灌注温度应高于10℃。混凝土的灌注要保证一定的连续性，单层灌注厚度不得大于20cm，并尽量采用机械振捣的方式；（3）要尽量避免漏振和过振，以免出现分层离析泌水的现象。另外，施工现场还要注意保留一些振捣、浇筑、养护条件相同的混凝土试块作为拆模依据。
2.6 混凝土的养护
冬季浇筑的混凝土，由正温转入负温养护前，混凝土的抗压强度不应低于设计强度的40%，对于C10以下的混凝土不得小于5MPa。采用的保温材料，应保持干燥。保温材料不宜直接覆盖在刚浇筑完毕的混凝土层上，可先覆盖塑料薄膜，上部再覆草袋，麻袋等保温材料。保温材料的铺设厚度为：一般情况下0℃以上铺一层；0℃以下铺二层或三层；另外在使用电热毯对浇注完成后的砼进行加热效果更好。大体积混凝土浇筑及二次抹面压实后应立即覆盖保温，其保温层厚度，材质应根据计算确定。拆模后的混凝土也应及时覆盖保温材料，以防混凝土表面温度的骤降而产生裂缝。
3 结束语
混凝土冬季施工技术措施直接影响工程质量和成本。在实际施工中应结合工程的气候环境、工程结构状况、工期紧迫程度等因素，采取相应的施工技术对策，才能有效地应对冬季施工问题，保证工程施工进度及工程质量。
参考文献
［1］李萍.水利工程冬季施工质量控制和预防措施［J］.山西水利，2009，1.
［2］阮恩典.关于水利工程施工技术管理的探讨，建筑科技与管理［J］.2010，（8）：128-129.
［3］王勇.浅析混凝土冬季施工技术措施［J］.内蒙古水利，2009，5.
［4］范新兵.试论水利工程的冬季施工技术质量措施［J］.新疆有色金属，2008，(1).
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