水利工程混凝土冬季施工工藝要點

晁鳳

水利工程混凝土冬季施工工藝要點

晁鳳

水利工程作為現今一項大型的建設工程項目，其在建設的過程中對社會經濟條件和地理自然的要求都比較高。其中對于地理自然條件的存在，冬季最為突出的特點即為溫度低，低溫度的天氣極易對整個水利工程的混凝土施工形成極為嚴重的影響作用。所以，在實際施工中為了有效地應對冬季對水利工程混凝土施工存在的不利作用，針對其冬季混凝土施工的工藝要點進行分析，做好施工工作的管理是非常必要的。

一、冬季對水利工程混凝土施工的影響機理分析

1.總體影響機理分析

混凝土是通過將水泥、砂、粉灰等在水的添加下混合在一起進行使用的，所以水的存在對于所有分散的材料來講是促使各個部分有機地融合在一起的重要輔助物。一般而言，如果水在混凝土融合過程中的最佳表現狀態為液態，那么其對于所有材料的混合強化是極高的，那么整個混凝土的強度和硬度也是比較高的。但是如果水表現為晶體或者固體，那么將不會促使分撒的材料充分地融合在一起，影響混凝土組成的內部機理的形成，從而導致混凝土的低強度和低硬度。基于這一方面的存在，根據物理學原理，水分表現為液態還是固態與溫度的高低有著最為直接的關系，冬季水利工程施工現場室內外的溫度是比較低的，尤其是在室外溫度一般都是在零攝氏度以下，水是非常容易凍結成固態的，根據以上原則直接影響了混凝土的內在機理的形成。

2.具體影響表述

基于以上描述，冬季對混凝土的強度和硬度有著非常重大的影響。具體的表現為以下三個方面：

（1）凍脹力度的存在，導致混凝土內部形成了空隙：物理學上水分在成為固態之后，其內部遭受的凍脹壓力會逐漸增大，從而會導致混凝土整體的內部空間變大，但是解凍后凍脹壓力減小，而混凝土內部的空間不會縮小，這樣就形成了空隙，甚至最為嚴重的出現裂縫，多條空隙和裂縫的存在直接影響了混凝土的強度和硬度。

（2）骨料黏結力受到損害：骨料的黏結力對于將整個分散的材料融合在一起，通過彼此的黏結吸附能力提高混凝土內部的聚合度，以此形成高強度和高硬度。但是，冬季溫度變低，直接損害了骨料的黏結力，黏結力變小甚至完全喪失，導致了混凝土強度的降低。

（3）混凝土結構性裂紋的產生：低溫影響下，混凝土外部接觸的低溫度面比較廣，所以外部最先凍結，然后由于內部壓力的存在擠壓部分水侵入內部結構中，而溫度變高之后外部最先融化，內部的水將會擠壓到最表面，這樣經過內外部的擠壓滲透，導致混凝土產生結構性裂紋。

二、水利工程混凝土冬季施工的工藝要點分析

1.材料配比

水利工程混凝土材料配比對于整個施工質量有著非常顯著的作用。冬季，控制混凝土施工的材料配比，主要是將材料配比調整到適合零攝氏度以下的施工環境中。具體如下：

（1）硅酸鹽水泥：此種類型的水泥在使用前期有著顯著的發熱作用，且水化的性能比較強，抗壓強度相比其他類型的水泥也是比較高的。

（2）水灰比的控制：水利工程施工單位可以適當的提高水泥的含量，改變夏季作業中的水灰比的比例，以此縮短達到正常強度和硬度的時間。

（3）引氣劑：引氣劑的使用主要通過提高骨料的黏結力來改變冬季混凝土的施工現狀。引氣劑中含有大量的氣泡，氣泡的生成能夠通過內部推動力的存在促進各種材料流動融合在一起，從而將各種材料充分的粘結在一起，提高混凝土的強度和硬度。

（4）早強外加劑：其能夠通過縮短混凝土凝結的時間，提高混凝土早期使用的強度。現今常使用的外加劑主要為硫酸鈉。

2.保溫措施

以零下10攝氏度為分界線，對保溫措施進行介紹：

（1）零下10攝氏度以上，通過采用外部加熱法，實現熱量的傳遞，為混凝土的正常硬化創造條件。現今在水利工程中常使用的外部加熱法有蒸汽、電以及火爐加熱法。

（2）零下10攝氏度左右時，可以通過對混凝土的各種原材料采用蓄熱法進行加熱，通過對混凝土余熱的保存，提高水分的水化作用，以此提高混凝土的強度。

3.攪拌控制

攪拌環節是混凝土制作的最重要環節，所以對攪拌環節進行有效的控制對于混凝土強度和硬度的有著最為直接的影響。

（1）材料方面：首先保證混凝土攪拌材料的沒有冰塊等的存在，其次嚴格根據外加劑材料的狀態進行控制，也就是如果外加劑為液態的，要把握好其濃度的配比，而如果為粉末狀的，則要保證水泥面和水泥同時揮撒攪拌。

（2）工藝方面：首先采用機械攪拌，通過攪拌的均勻度保證骨料充分黏結在一起。其次通過延長攪拌時間，并將攪拌位置放置在離施工現場較近的位置，通過縮短運輸距離，保存材料的余熱，減少放置過程中的受凍時間，以此降低低溫對混凝土強度和硬度的影響。

4.澆筑控制

澆筑的控制首先通過搭建保溫棚為澆筑工作的進行創設良好的溫度環境，其次嚴格控制澆筑時間，證據上文分析如果測量澆筑的溫度為零下10攝氏度，則立即停止澆筑。

5.后期養護

此工作的進行對于有效控制混凝土的強度和硬度有著重要的影響。其施工工藝表現為：

（1）保溫材料：經過澆筑后的混凝土要通過使用塑料薄膜和外部保溫材料對其進行溫度的控制，但是為了避免冬季水分存在造成的不良影響，要保持保溫材料的干燥。

（2）氣溫的測量：水利工程施工人員要隨時做好混凝土施工周圍溫度的變化的統計和記錄，如果一旦超出了可控制的溫度范圍外，則表示整個施工團隊不宜繼續進行施工工作。

（3）科學的養護規劃的形成：養護規劃的形成要在密切結合施工目標、施工需求和施工方案的基礎上進行，并科學地制定養護的周期，保證養護人員的高技術的利用。

三、水利工程混凝土冬季施工工藝質量控制分析

1.施工合理化的存在

冬季水利工程混凝土施工工藝質量的控制在基于材料配比、攪拌、澆筑以及后期養護各個環節工藝的基礎上，為了保持混凝土冬季施工工藝的高質量，首先要保證施工合理化的存在。具體而言，施工合理化的存在首先表現為各個混凝土供給施工工藝技術的科學、穩定、合理的進行與使用。其次表現通過施工法的存在促進合理化施工的進行，嚴格根據施工法中增強預制產品即鋼筋結構與混凝土澆筑的結合度，并通過凝結延遲劑的使用，保證混凝土澆筑后的骨料的黏結力未受到損害。

2.新技術和新工藝的運用

水利工程混凝土冬季施工工藝的質量的控制要善于使用新技術和新工藝，比如，在原材料的使用中通過使用早強硅酸鹽水泥代替普通的硅酸鹽水泥，且將水泥放入在暖棚中進行放置，以此提高水泥的活性和強度。其次在進行保溫措施的時候，可以通過使用紅外線加熱法來提高加熱的速度和效率。因此通過新技術和新工藝的使用可以為冬季混凝土施工的高質量的實現奠定基礎。

3.科學的管理體系的存在

科學的管理體系形成首先表現為有序的混凝土施工流程的控制，冬季混凝土施工流程大體上與春夏秋季混凝土施工的流程相比沒有明顯區別，但是由于冬季溫度較低，需要對在正常的施工流程外進行混凝土的格外的工藝工作，才能保證混凝土的強度和硬度。所以，嚴格各個環節的施工流程是非常重要的。其次，科學的管理體系需要高素質的施工人員。冬季混凝土施工的復雜性和高技術性，要求管理部門要做好人員的組織工作，培養人員的高技術水平的存在，及時為施工人員做好行業專家輔導工作，保證技術使用的正確性。最后，嚴密的監督管理體系，無論是在材料配比等施工環節還是在后期的氧化中，監督管理作用的存在對于保證人員負責人工作的進行、技術應用的精準性有著關鍵的作用，而這一作用直接反饋到混凝土最終產品質量的形成中。

四、結語

水利工程混凝土冬季施工工藝要從材料配比、保溫措施、攪拌控制、澆筑控制以及后期養護等方面做好工藝的控制，并且能夠從施工合理化、新技術和新工藝的使用和科學管理體系的建設等方面促進水利工程混凝土供給施工高質量的建設。

（作者單位：菏澤市閆潭送水干線工程管理處）