談水利工程混凝土施工技術(shù)

鄧其岳

摘要：混凝土工程施工，在水利水電工程建設(shè)中占有重要的地位。我國(guó)的水利建設(shè)近幾年來(lái)處于快速發(fā)展的時(shí)期，在施工關(guān)鍵技術(shù)上取得了一定突破。本文對(duì)水利工程混凝土的施工特點(diǎn)、水泥混凝土配料要求、混凝土的攪拌與澆注及其養(yǎng)護(hù)工作進(jìn)行了探討。

關(guān)鍵詞：水利工程 混凝土 施工技術(shù)

0 引言

水利工程是國(guó)家基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)工程，在水利水電工程建設(shè)中混凝土工程施工占有重要的地位。隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，我國(guó)新技術(shù)新產(chǎn)品的研發(fā)應(yīng)用大大推動(dòng)了水利工程建設(shè)的水平和能力，其中，混凝土施工技術(shù)是最常用、最重要的一種施工技術(shù)，加強(qiáng)水利工程混凝土施工技術(shù)的應(yīng)用的研究和探討，有著很重要的現(xiàn)實(shí)意義。

1 水工混凝土的施工特點(diǎn)

水工混凝土質(zhì)量要求與一般工業(yè)民用建筑混凝土不同，一般用于水利工程，不僅要求強(qiáng)度，而且依據(jù)工作條件和所處部位滿足抗?jié)B、抗裂、抗風(fēng)化和抗侵蝕等設(shè)計(jì)要求。水工混凝土施工一般包含以下特點(diǎn)：

①施工季節(jié)性強(qiáng)：由于受到氣溫、施工導(dǎo)流和降水等因素限制，不能連續(xù)均衡對(duì)水工混凝土施工。

②工期長(zhǎng)，工程量大：大中型水利水電工程需要3-5年時(shí)間才能完成從開(kāi)始澆注混凝土到工程建成蓄水的過(guò)程。用量通常都是幾十萬(wàn)到幾百萬(wàn)立方米。采用綜合機(jī)械化施工手段及技術(shù)先進(jìn)、經(jīng)濟(jì)合理的施工方案來(lái)保障混凝土質(zhì)量和加快施工進(jìn)度。

③施工技術(shù)復(fù)雜：水工建筑物體型多樣，因其具有不同的用途和工作條件而采用多種等級(jí)的混凝土。此外，混凝土澆注又常與地基開(kāi)挖、處理及一部分安裝工程發(fā)生交叉作業(yè)，且由于工種工序繁多，相互干擾，矛盾很大。

④要求嚴(yán)格控制溫度：通過(guò)分縫分塊對(duì)水工混凝土中多數(shù)大體積混凝土或大面積混凝土進(jìn)行澆注?；炷恋慕涌p灌漿、溫度控制和表面保護(hù)必須結(jié)合當(dāng)?shù)貧鉁貤l件來(lái)進(jìn)行，以防混凝土溫度裂縫、表面凍害并保證建筑物的整體性。

2 水利工程混凝土配料要求

2.1 需要滿足的要求。工地施工在配料方面保證工地技術(shù)人員要求的混凝土強(qiáng)度等級(jí)，而且也要保證對(duì)混凝土和易性的要求，其中保水性、粘聚性和流動(dòng)性是和易性的主要性能。流動(dòng)的混凝土均密地填滿模板的性能就是流動(dòng)性，混凝土拌和物稀稠坍落度的大小是由流動(dòng)性的大小來(lái)衡量的。工地澆搗施工的難易程度和時(shí)間長(zhǎng)短均受到混凝土到工地后的流動(dòng)性的直接影響，相應(yīng)地，混凝土質(zhì)量也受到影響?；炷琳尘坌詻Q定了在運(yùn)輸和澆注中的混凝土是否發(fā)生離析，入模后經(jīng)振搗的混凝土拌和物將不能保持整體的均勻性，這是由于漿在振搗后包不住石子，進(jìn)而往下走，表面只有石子。由于混凝土拌和物不能有效保水，密實(shí)性差，則會(huì)在施工時(shí)造成內(nèi)部有水析出表面，導(dǎo)致混凝土的耐久性和強(qiáng)度降低。

2.2 防止產(chǎn)生裂縫。

2.2.1 配料應(yīng)當(dāng)嚴(yán)格遵守設(shè)計(jì)配合比進(jìn)行，在建筑混凝土過(guò)程中嚴(yán)禁現(xiàn)場(chǎng)加水，并且應(yīng)當(dāng)合理地安排施工順序。此外，為了防止產(chǎn)生薄弱部分，在建筑過(guò)程中，停留在交界面的時(shí)間不宜過(guò)長(zhǎng)。為了防止相鄰壩塊之間過(guò)大的側(cè)面和高差的暴露，在建筑混凝土?xí)r應(yīng)當(dāng)采用均勻上升、薄層以及短間歇的方法防止建筑過(guò)程的停歇。并且施工中也需采取以下必要措施：混凝土初凝后，二次抹面，清除積水以防產(chǎn)生早期干縮裂縫?；炷良夹g(shù)人員在混凝土坍落度選擇時(shí)需及時(shí)聯(lián)系工地現(xiàn)場(chǎng)技術(shù)人員，調(diào)整混凝土的配合比時(shí)要以構(gòu)件截面大小、配筋疏密和施工振搗等因素作依據(jù)。坍落度在鋼筋較密或構(gòu)件截面較小時(shí)變大，在特殊的澆注部位如斜坡等時(shí)減小。

2.2.2 由于混凝土力學(xué)、熱學(xué)性能取決于混凝土原材料的配合比與品質(zhì)，它能減少混凝土絕熱和提高抗裂能力，從而防止裂縫，因此使用水化熱較低混凝土配合比以將混凝土內(nèi)外溫差控制在25度以內(nèi)。為降低混凝土的絕熱溫升，應(yīng)減少水泥用量且選擇放熱量低的水泥。改善混凝土的和易性和強(qiáng)度，摻入外加劑、摻和料以減少用水量；減小混凝土的線脹系數(shù)，摻入膨脹劑、減縮劑，以及選用材質(zhì)好、級(jí)配佳的粗細(xì)骨料，減少收縮量等?？刂苹炷恋乃冶葋?lái)獲取小的混凝土強(qiáng)度離差系數(shù)，從而提高強(qiáng)度保證率，控制和測(cè)定砂的含水率，減少水的含量，增加砂的含量以協(xié)調(diào)水和砂的配料合理，控制攪拌用水的配比量。加強(qiáng)監(jiān)測(cè)砂子含水率的情況，水工混凝土每立方米水的配比量?jī)H有150kg左右，其計(jì)量允許偏差只有1.5kg，及時(shí)調(diào)配，采用直接測(cè)量的辦法來(lái)測(cè)定實(shí)際含水率。所以，在配料計(jì)量是要補(bǔ)償砂水。

3 混凝土攪拌與澆注要求

準(zhǔn)確進(jìn)行砂石計(jì)量，嚴(yán)格控制攪拌時(shí)混凝土的配合比數(shù)據(jù)，用水量不能隨意加減，針對(duì)工程人員提出的各項(xiàng)技術(shù)要求，技術(shù)人員應(yīng)適當(dāng)調(diào)整混凝土配合比?；炷帘旧韮?chǔ)備的熱能決定了澆筑混凝土的溫度影響。當(dāng)混凝土與周?chē)h(huán)境溫度有差別時(shí)，混凝土和外界就會(huì)進(jìn)行熱交換，新拌混凝土熱量變化情況除了混凝土與外界的熱交換就是水泥的水化所產(chǎn)生的混凝土的熱量變化。這種熱交換在很低的環(huán)境溫度下能使混凝土的溫度迅速降下來(lái)，反之，溫度降低越快，強(qiáng)度增長(zhǎng)就越慢。但強(qiáng)度在混凝土過(guò)早受凍后將不會(huì)再增長(zhǎng)，在混凝土的內(nèi)部會(huì)有更多的游離水分，結(jié)冰后凍脹能力變大，混凝土就容易被破壞?；炷恋哪途眯钥赡鼙灰粌纱蝺鋈谘h(huán)產(chǎn)生嚴(yán)重?fù)p壞，在混凝土澆筑后的最初幾個(gè)小時(shí)是危險(xiǎn)性最大的時(shí)刻。通過(guò)觀察發(fā)現(xiàn)只要使新拌混凝土還溫一定時(shí)間，讓混凝土達(dá)到臨界強(qiáng)度，就可以不怕凍害。常見(jiàn)的技術(shù)解決措施有：

3.1 摻防凍劑方法。在混凝土冬季施工中有很多種方法：電熱法、暖柵法、蒸汽法、外加劑法等，相比而言，外加劑法可以省去設(shè)備維修和投資，能源消耗以及冬季費(fèi)用，是一種簡(jiǎn)單經(jīng)濟(jì)的方法。

3.2 材料預(yù)熱法。在攪拌混凝土之前先加熱沙子及拌合水。通過(guò)蒸汽來(lái)加熱骨料，或用鐵板炒熱。由于水泥在過(guò)高的溫度下會(huì)產(chǎn)生假凝現(xiàn)象，所以加熱沙子和水時(shí)需要注意溫度不高于60℃，水溫不高于80℃，這種做法主要為水泥作用保持了一個(gè)較高的初始條件。

3.3 蓄熱保溫法。在現(xiàn)階段混凝土冬季施工時(shí)，優(yōu)先選擇的有效方法是蓄熱保溫措施，因?yàn)樾顭岜卮胧┚哂泻?jiǎn)單、成本低的優(yōu)點(diǎn)。主要的做法是：用覆蓋物保持混凝土入模溫度及由水化熱產(chǎn)生的溫度不致失散，并避免受外界自然低溫的侵襲。一般覆蓋材料有巖棉被、塑料膜等，或用草袋、草簾、鋸末、稻殼等來(lái)避免火災(zāi)。巖棉被或塑料膜是最好的選擇，保溫保水。

3.4 摻加克拉絲纖維法。共同使用綜合蓄熱法和摻外加劑能夠加快工程進(jìn)度，又能保障混凝土的質(zhì)量，相比單獨(dú)使用防凍劑時(shí)的摻加量要少的多。因此常在冬季施工中使用。摻用防凍劑后，表面再采取加蓋巖棉被、塑料薄膜等方法。

4 混凝土養(yǎng)護(hù)要求

4.1 冬季養(yǎng)護(hù)不及時(shí)則會(huì)造成混凝土水分快速蒸發(fā)，出現(xiàn)脫水，水化不充分，粘結(jié)力降低，轉(zhuǎn)化的結(jié)晶不穩(wěn)定，混凝土表面干縮，進(jìn)而形成毛細(xì)網(wǎng)透氣滲水或產(chǎn)生裂縫，導(dǎo)致混凝土的抗?jié)B性驟降，其強(qiáng)度變低及粉狀或片狀從混凝土表面脫落?；炷猎跐仓蟮某跗陔A段的養(yǎng)護(hù)很重要，這是因?yàn)榛炷林兴终舭l(fā)過(guò)快導(dǎo)致干縮裂紋，較大收縮變形，對(duì)混凝土的耐久性和整體性有直接影響。

4.2 冬季水利工程施工，養(yǎng)護(hù)措施尤為重要。我們很難發(fā)現(xiàn)和察覺(jué)冬季出現(xiàn)的事故。新澆注的混凝土在養(yǎng)護(hù)初期很容易受到氣候的影響，尤其是在冬季很容易受到凍害。如果養(yǎng)護(hù)初期的混凝土受到凍害后，即使氣溫回升然后在按照正常條件將其養(yǎng)護(hù)到一定的齡期，最后的混凝土也不能符合設(shè)計(jì)的標(biāo)準(zhǔn)和要求。造成早期混凝土發(fā)生凍害的主要原因：混凝土內(nèi)部的水在寒冷天氣中結(jié)冰。為防止混凝土內(nèi)部的水結(jié)冰所造成的危害，攪拌站技術(shù)人員需要掌握近期的天氣狀況以及與工地施工人員時(shí)刻進(jìn)行溝通來(lái)合理調(diào)整混凝土的各種材料的用量。

良好的水化熱作用由養(yǎng)護(hù)劑來(lái)保證，生成膠態(tài)或品態(tài)水化物，混凝土內(nèi)部的孔隙率降低，混凝土的毛細(xì)管道被阻塞，混凝土的密實(shí)性增強(qiáng)，進(jìn)而獲取良好的抗?jié)B性、抗凍性及耐久性。

5 結(jié)束語(yǔ)

在水利工程混凝土工程施工中，隨著新技術(shù)新產(chǎn)品的應(yīng)用，推動(dòng)著工程技術(shù)人員不斷探究，使其呈現(xiàn)出良好的發(fā)展態(tài)勢(shì)，施工過(guò)程中要不斷創(chuàng)新方法，提高施工水平，以便更好地促進(jìn)水利工程混凝土施工技術(shù)的應(yīng)用和發(fā)展。

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