水利工程混凝土冬季施工技術研究

【摘要】水利工程具有施工周期長的顯著特點，因此就必然會在冬季進行施工。但是由于氣溫的作用，使冬季施工的要求更高，難度系數(shù)更大。當對混凝土的溫度控制的不合理的話就會使?jié)仓幕炷临|量以及整個工程的質量受到影響。在本文中我們將對冬季混凝土施工可能出現(xiàn)的問題進行分析，最后總結出一些有針對性的解決方案。

【關鍵詞】水利工程；混凝土；冬季施工；分析

混凝土冬季施工不僅難度高復雜度也很高，同時冬季也是質量問題的高發(fā)季節(jié)。為此，我們就應該不斷的探索，爭取找到最為適合的施工方法 ，讓混凝土在澆筑之后不會過早地被凍結或者是讓混凝土的溫度與外界的溫差保持在在一個規(guī)定的范圍之內，讓工程的質量得到基本的保證。

一、水利工程混凝土冬季施工的原理

由于水利工程的工期長，在時間的限定下。施工中就必然面臨冬季施工的問題。混凝土在冬季水化凝結的速度會明顯的減慢，使得混凝土的強度變化較慢。后來經(jīng)過大量的實際工程實例證明，當氣溫達到零下二十度或者低于零下二十度時，混凝土將不再具有凝固的作用，并且其中的水分開始凍結，造成其強度與防滲的性能被大大的減弱。由此可見，當溫度過低時采取冬季施工措施是非常有必要的。

經(jīng)過對此進行的研究顯示，混凝土在澆筑后有進入凍結期前會有一段預養(yǎng)期，增加其中的液體減少固相可以使水泥的水化速度加快。不僅如此混凝土預養(yǎng)的時間越長，強度的損失就會越低，混凝土在常溫下繼續(xù)養(yǎng)護強度還會增加，只是強度增長的速度不一致而已。將預養(yǎng)期盡可能的延長后，初期獲得的強度多的混凝土在受凍后，其后期的強度的損失可以忽略不計。而對于短時間的預養(yǎng)期，初期的強度較低在混凝土受凍后，其強度會后一定的不可忽略的損失，當然在到了正常的溫度下其強度還會增加，但是增速不同。

因此，可以得出一個結論就是在混凝土凍結之前，應該做到讓其在常溫下經(jīng)過一段預養(yǎng)期，使水泥的水化速度加快，使混凝土的強度不是在受凍后的最低強度。通常我們稱這種強度為臨界強度。

二、混凝土在冬季施工中容易發(fā)生的主要問題

在整個水利施工過程中，混凝土有關的施工的占有非常重要的作用，混凝土的質量直接影響到水利工程的質量。當進入冬季后氣溫會給混凝土施工帶來很多的不便之處，經(jīng)過總結后可以歸納為主要的四個方面：

1.鋼筋的銹蝕問題以及混凝土的開裂問題

因為氧化作用會使鋼筋產生銹蝕，而且隨著體積的增加使混凝土的沿著柱鋼筋的方向產生裂縫。安定性不好的混凝土水跟灰之間的比例不合適，其早期的強度低，脫水的速度過快的話就會造成開裂。脫水會從邊緣移向中心，其壓力也會造成混凝土出現(xiàn)軸向的裂縫。

2.混凝土結構松散和水分轉移

冬季會讓混凝土結構松散與水分轉移，這時混凝土的表面將會呈現(xiàn)土黃色的狀態(tài)、并伴隨著冰晶等其他不同的特性。最后由于混凝土內部出現(xiàn)的壓力，溫度差以及濕度差，讓水分從邊緣移向中心最終使其出現(xiàn)空隙。

3.表面起灰

表面起灰的主要原因是混凝土的水灰比例不協(xié)調粘聚性和保水性差，此外養(yǎng)護的溫度低就會讓混凝土水化的速度減緩甚至是停止，水分外離的速度加快造成表面起灰。

。表面返霜

在冬季的低溫條件下，混凝土會發(fā)生凍融損傷，造成混凝土表面的強度不高、塊體破裂、脫皮等質量問題。

三.針對冬季混凝土施工的措施

進入冬季的施工期后，主要面臨著幾個問題：

①找出混凝土的最好的養(yǎng)護齡期。

②避免混凝土早期受凍。

③受凍的混凝土的后期的強度可以符合設計的要求。

在實際的施工中應該結合實際條件，包括當?shù)氐臍夂颉⒐こ痰氖┕で闆r等等，只有將這些因素進行綜合才能更從容的面對施工中混凝土可能出現(xiàn)得問題，進而保證施工的質量以及進度。一般需要做到以下幾點：

（1）掌握施工地區(qū)的冬季的氣候以及變化情況

掌握好詳細的資料并且按照冬季施工規(guī)范進你選哪個施工，因為只有這樣才可以確保萬無一失。

（2）多次對原材料進行試驗并且注重材料的配比

水利工程在冬季施工時所用的材料需要重新進行試驗，剔除不合格的原材料。其次在冬季施工中還會涉及到一些功用不同的外加劑，其使用的劑量會隨著溫度變化而變化。而且現(xiàn)在的市場中充斥了很多的外加劑仿冒品，所以應該多次對其進行試驗，以防止其為工程帶來質量的影響。

（3）注意混凝土配比的調整

目前對于混凝土的配合比來說主要適用于溫度在零度或零度以上的施工環(huán)境。為了避免混凝土被凍傷，混凝土拌和的坍落度保持在10-30mm左右，水膠比例在1：2。

主要的措施是首先選用合適的水泥的類別，冬季一般用的是早強硅酸鹽水泥，該種水泥與其他的水泥相比來說抗壓的效果較強，而且經(jīng)過了大量的工程實踐證明，應用早強硅酸鹽水泥進行施工是提升混凝土抗凍的比較有效地方法。其次加入引氣劑，引氣劑是在混凝土的攪拌過程中在其中較為均勻的分布一些微小的氣泡。若混凝土受凍空襲中的水凍脹被壓入到氣泡中，進而緩解混凝土受凍體積膨脹的問題。現(xiàn)在較為常見的引氣劑是松香皂、松香熱聚物等。最后是加入外加劑。外加劑是一種較為簡單的方法，不僅可以節(jié)省能源還能減少資金的使用。

（4）控制好混凝土的溫度差

對于混凝土溫差控制主要采用的方法主要是外部加熱法，主要應用于溫度在零下十度以下的施工中使用。加熱混凝土構件以及其四周的空氣，利用熱的傳遞性傳遞到混凝土中，或者是直接對混凝土進行加熱，使其溫度可以接近常溫讓混凝土正常的進行硬化。一般加熱的方法主要有4種：①火爐加熱：多適用于工程小的場地使用，方法比較簡便但是需要注意的是其放出的二氧化碳會使混凝土表面碳化。②蒸汽加熱：此加熱方法加熱均勻，容易控制不過需要專門的加熱設備，費用高，會帶來較高的熱損失。③紅外線加熱：通過紅外加熱器對混凝土進行密封加熱。④電加熱：將鋼筋作為電極將電能轉化為熱能。此種方法比較簡單方便，同時熱損失低。

（5）降低混凝土攪拌的次數(shù)

運送混凝土時最好一次直接運送，防止在轉運時有大量的熱量損失，運輸設備在使用過后應該立即處理干凈。當再次工作時還應該先加熱再投入使用。

結束語

在水利工程混凝土冬季施工中，主要的問題就是防止受凍和保溫，只有防止其受凍才能使其施工質量得到保證。最后，在施工中還要結合施工當?shù)氐臍夂颍`活的變通，使工程保質保量的完成。

參考文獻：

[1] 范秀云，張艷輝，郭曉秋. 淺析水利工程冬季混凝土施工技術[J]. 神州. 2011（17）

作者簡介：姓名：譚相文，出生：1970年6月，單位：菏澤市水利局，籍貫：山東省鄆城縣，高級工程師，大學學歷 。