水利工程施工技術探討

摘要：水利工程的特殊性，一般都要經歷冬天施工，而水利工程冬天混凝土施工一直都是水利工程中的難題。本文分析了水利工程混凝土冬季施工存在的問題，并提出了水利工程混凝土冬季施工的技術對策。

關鍵詞：水利工程 施工技術 混凝土 冬季

0 引言

水利工程施工建設周期性強，施工任務重，時間緊，強度大，為了保證工程具備度訊條件或者在汛前投入使，冬季施工不可避免。而冬季施工中影響最大的是混凝土施工。混凝土澆筑受氣溫影響較為明顯，低溫時，混凝土水化作用明顯減，強度增長受到阻滯，對工程的施工進度和工程質量造成重要影響。筆者在長期工作實踐的基礎上，主要探討水利工程施工中的冬季混凝土施工技術。

1 水利工程混凝土冬季施工的存在的問題

1.1鋼筋的銹蝕與混凝土裂縫由于鋼筋的氧化銹蝕伴隨體積膨脹，致使混凝土沿主筋或箍筋方向產生裂縫。水泥的安定性不良，混凝土的水灰比太大，早期強度低，失水太快也會引起開裂。混凝土內部水分由邊緣向中心移動，形成壓力也將引起軸向裂縫。

1.2結構疏散與水分轉移水分轉移及結構疏散的混凝土，以表面呈冰晶、土黃色，砂漿骨料結合脆弱，聲音空啞等為特征。同時由于混凝土內部壓力、溫差、濕度差，使水分自邊緣向中心移動造成空隙。

1.3表面起灰所謂“表面起灰”是以砂漿和粗骨料相脫離，表面起灰，骨料裸露為特征。主要是由于混凝土混合物水灰比太大，離析，泌水嚴重，粘聚性、保水性差，加上養護溫度低，水泥水化趨于停止，混凝土水分迅速外離，導致表面起灰。

1.4結晶腐蝕——混凝土表面返霜混凝土硬化后，某種外劑溶液通過毛細管的作用滲到混凝土表面，而混凝土表面的水分則逐漸蒸干，此種情況還將影響混凝土與飾面層的結合。

2 水利工程混凝土冬季施工技術對策

2.1選料對策

2.1.1選用抗凍性高的水泥，我國各種水泥抗凍性高低次序為：硅酸鹽水泥＞普通硅酸鹽水泥＞礦渣硅酸鹽水泥＞火山灰或粉煤灰硅酸鹽水泥。在冬季混凝土施工中，應首選硅酸鹽水泥或普通硅酸鹽水泥，而且水泥標號不應低于32.5號，混凝土的水泥最小用量不應少于300kg／m³，水灰比不應大于0.6。

2.1.2應注意摻合材料對混凝土抗凍、抗滲等性能的影響，在摻人提高抗凍性效果顯著的外加劑，如減水劑、早強劑、速凝劑、防凍劑等時，其摻量見表1(以占水泥重量百分比計)。

2.1.3混凝土所用骨料必須清潔，不得含有冰雪等凍結物及易凍裂的礦物質。在摻用含有鉀、鈉離子防凍劑的混凝土中，骨料中不得混有活性材料，以免與外加劑發生反應。

2.1.4拌合水，一般飲用的自來水及潔凈的天然水都可作為拌制混凝土用水，但污水、工業廢水、pH值小的酸性水、硫酸鹽含量超過水重約1％的水，嚴禁用于混凝土中。在施工中為了減少凍害，應將配合比中的用水量降低至最低限度。辦法是控制坍落度；加入減水劑：優先選用高效減水劑。

2.2混凝土攪拌對策

2.2.1調整配合比方法該方法主要適用于在0℃左右的混凝土施工，具體做法如下：第一，選擇適當品種的水泥是提高混凝土抗凍的重要手段，試驗結果表明，應使用早強硅酸鹽水泥。該水泥水化熱較大，且在早期釋放強度最高，一般3d時的抗壓強度大約相當干普通硅水泥7d的強度，效果較明顯。第二，盡量降低水灰比，略增加水泥用量，從而增加水化熱，縮短達到齡期強度的時間。第三，摻用引氣劑，在保持混凝土配合比不變的情況下，加入引氣劑后生成的氣泡，相應增加了水泥漿體積，提高拌和物的流動性，改善其粘聚性及保水性，緩沖混凝土內水結冰所產生的水壓力，提高混凝土的抗凍性。第四，摻加早強外加劑，縮短混凝土的凝結時間，提高早期強度，應用較普遍的有硫酸鈉(摻平面水泥用量的2％)和復合早強試水劑(摻水泥用量的5％)。第五，選擇顆粒硬度高和縫隙少的集料，使其熱膨脹系數和周圍砂漿膨脹系數相近。

2.2.2蓄熱法這種方法主要用于氣溫零下10℃左右、結構比較厚大的工程，具體做法是：對原材料(水、砂、石)進行加熱。使混凝土在攪拌、運輸和澆灌以后，還儲備有相當的熱量，以使水泥水化放熱較快，并加強對混凝土的保溫，以保證在溫度降到0℃以前使新澆混凝土具有足夠的抗凍能力。這種方法工藝簡單，施工費用低，但要注意內部保溫，避免角部與外露表面受凍，且要延長養護齡期。

2.2.3外部加熱法這種方法主要用于零下10℃以上，且構件并不厚大的工程。通過加熱混凝土構件周圍的空氣，將熱量傳遞給混凝土，或直接對混凝土加熱，使混凝土處于正溫條件下能正常硬化。一是火爐加熱，一般在較小的工地使用，方法簡單，但室內溫度不高，比較干燥，且放出的二氧化碳會使新澆混凝土表面碳化，影響質量。二是蒸氣加熱，用蒸氣使混凝土在濕熱條件下硬化，此法較易控制，加熱溫度均勻，但因其需專門的鍋爐設備，費用較高，且熱損失較大，勞動條件亦不理想。三是電加熱，將鋼筋作為電極，或將電熱器貼在混凝土表面，便電能變為熱能，以提高混凝土的溫度，此法簡單方便，熱損失較少，易控制，不足之處是電能消耗量大。四是紅外線加熱，以高溫電加熱器或氣體紅外線發生器，對混凝土進行密封輻射加熱。

2.3混凝土的運輸與澆筑

2.3.1混凝土的運輸。①正確選擇攪拌機擺放位置，盡量縮短運輸距離，選擇最佳運輸路線，縮短運輸時間。②正確選擇運輸容器的形式、大小和保溫材料，裝運拌合物用的容器應有保溫防寒措施。

2.3.2混凝土的澆筑。①混凝土澆筑前，應清除模板和鋼筋表面雜物，特別是新老混凝土(如梁、柱交接處)交接處的冰雪及垃圾，當環境氣溫低于-10℃時，采用暖棚法將直徑大于25mm的鋼筋加熱至正溫。②混凝土的灌注溫度，在任何情況下均不低于5℃，細薄截面混凝土結構的灌注溫度不宜低于10℃，混凝土分層連續灌注，中途不間斷，每層灌注厚度不大于20cm，并采用機械搗固。③在澆筑時避免過振與漏振，不允許產生分層離析泌水現象，同時。現場應留設同條件養護的混凝土試塊作為拆模依據。

2.4混凝土的養護

2.4.1改變常規做法，晚間澆筑混凝土，抓緊時間進行現場人工振漿和初抹面兩遍，壓砂整平后蓋上保溫層，待白天氣溫升高到0℃之上時再進行最后一道抹面和壓紋。

2.4.2混凝土鋪筑后，采用蓄熱法保溫養護混凝土四邊，一定要加厚蓋好，減少空氣對流。

2.4.3使用抗凍劑的混凝土工程，外露表面要采用彩膠布加草袋進行覆蓋，嚴禁澆水養護。混凝土養護初期的溫度，不得低于防凍劑規定的溫度，當達不到規定的溫度，且混凝土強度小于3.5N／nm²時，要采取保溫措施。

2.4.4注意天氣變化情況，遇到陰雪天氣或冷空氣入侵，應暫停混凝土的作業，待氣溫回升后再作業。