水利工程冬季混凝土施工技術(shù)探析

【摘要】由于冬季季節(jié)天氣的特殊性，水利工程冬季混凝土施工會存在一定的難度。在施工過程中氣候溫度會嚴重影響混凝土澆筑施工，外界溫度較低時會顯著降低混凝土水化效果，減緩強度增長，從而對水力工程整體施工質(zhì)量以及施工進度產(chǎn)生重大影響。本文首先分析了水利工程混凝土冬季施工過程中表現(xiàn)出的一些問題，并提出了冬季水利工程混凝土施工技術(shù)。

【關(guān)鍵詞】混凝土；水利工程；施工技術(shù)

實際工作中，水利工程施工具有工程量巨大、時間短、施工周期性強的特點，因此為了確保水利工程能擁有良好的度汛能力，并且能在汛前可以投入使用，所以就需要在冬季進行施工[1]。冬季施工中混凝土施工受氣溫影響最大，天氣溫度較低時會減弱混凝土材料的水化效果，顯著限制了強度增長作用，從而嚴重影響水利工程施工質(zhì)量及進度。

1.分析水利工程冬季混凝土施工過程中的一些問題

1.1混凝土裂縫以及鋼筋材料發(fā)生銹蝕

因為鋼筋材料出現(xiàn)氧化銹蝕情況，其體積發(fā)生膨脹，從而造成混凝土結(jié)構(gòu)沿著箍筋、主筋方向形成裂縫。由于水泥具有的安定性差，并且混凝土材料水灰比例太大，導(dǎo)致失水速度快，早期強度相對比較低，從而造成開裂現(xiàn)象?；炷两Y(jié)構(gòu)中有部分水分沿著邊緣結(jié)構(gòu)移動到中心位置，從而產(chǎn)生壓力形成軸向裂縫。

1.2水分轉(zhuǎn)移以及混凝土結(jié)構(gòu)疏散情況

混凝土結(jié)構(gòu)疏散、混凝土水分轉(zhuǎn)移，表現(xiàn)為混凝土表面為土黃色或冰晶，并且砂漿骨料聲音空啞巴、結(jié)合脆弱等。另外，因為混凝土內(nèi)部結(jié)構(gòu)具有的濕度差、壓力差以及溫差，造成水分從邊緣移至中心位置，形成空隙結(jié)構(gòu)。

1.3混凝土表面出現(xiàn)起灰問題

混凝土中由于粗骨料和砂漿料發(fā)生脫離，從而造成“表面起灰”情況，表現(xiàn)為骨料裸露在外，表面起灰[2]。其主要是因為混凝土混合物材料中水灰比例過大，其存在泌水、離析嚴重，具有的保水性以及粘聚性差，另外養(yǎng)護溫度過高，使水泥材料幾乎停止了水化作用，水分蒸發(fā)快速，從而造成表面起灰。

1.4混凝土出現(xiàn)結(jié)晶腐蝕問題

施工中，混凝土結(jié)構(gòu)表面出現(xiàn)返霜情況，在混凝土凝結(jié)硬化后，一些外加劑會滲進混凝土表面中，加上混凝土表面水分不斷蒸發(fā)，從而對混凝土結(jié)構(gòu)和飾面層結(jié)構(gòu)的結(jié)合產(chǎn)生影響。

2.分析冬季混凝土施工技術(shù)措施

2.1重視施工選料工作

①采用的水泥應(yīng)具備強抗凍性能：冬季混凝土施工過程中應(yīng)采用普通硅酸鹽水泥或者是硅酸鹽水泥，選用的水泥標號不能小于32.5號，因為這兩種水泥具有的抗凍性能均比較強。水泥用量最小不能低于300kg/m3，并且水灰比例應(yīng)<0.6。②配置施工材料時應(yīng)熟悉并掌握各種摻合料對混凝土材料的抗?jié)B性能以及抗凍性等性能的影響，從而嚴格控制摻合料的用量。③確保使用的骨料不含有其他雜質(zhì)，如冰雪、礦物質(zhì)等。對于含有鈉、鉀離子的防凍劑物質(zhì)的混凝土材料中，其骨料不能含有活動材料，防止其與添加劑產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)。

2.2施工混凝土的攪拌工藝技術(shù)

2.2.1攪拌采用調(diào)整配合比方式。這種方式適合應(yīng)用在混凝土溫度為0℃環(huán)境下的施工作業(yè)，詳細步驟：（1）為了加強混凝土具有的抗凍性應(yīng)采用適合的水泥品種，可選用強硅酸鹽水泥；這種水泥具有較高的水化熱，處于早期時強度很高；通常情況下，三天時具有的抗壓強度值等同于普通硅酸鹽水泥七天時的抗壓強度值。（2）最大限度的減小水灰比例，適當提高水泥用量，提高水化熱，從而縮短達到一定強度水平所需時間。（3）可以通過添加引氣劑物質(zhì)，在確?；炷僚浜媳纫欢ǖ那疤嵯?，添加引氣劑之后產(chǎn)生的氣泡會使水泥漿體積增大，也相應(yīng)改善了拌和物具有的流動性能，提高保水性及粘聚能力。還能幫助降低混凝土內(nèi)水形成冰過程產(chǎn)生的壓力，從而增強混凝土材料具有的抗凍性。（4）可以添加早強外加劑，從而縮短混凝土的凝結(jié)時間，改善早期強度。采用摻有2%水泥量的硫酸鈉以及摻有5%水泥量的早強復(fù)合減水劑。

2.2.2混凝土攪拌環(huán)節(jié)中的蓄熱技術(shù)。適用條件為外界氣溫低于-10℃，并且工程結(jié)構(gòu)較厚的施工。具體措施是針對選用的砂料、石料以及水實行加熱處理，確?；炷敛牧显跀嚢柽^程、運輸過程以及澆灌之后，還殘留有一定的熱量，促進水泥水化作用，提高混凝土的早期強度。從而確保新澆混凝土材料在溫度下降至0℃之前就具備一定的抗凍能力。該工藝方法具有施工費用低、操作簡便的特點，在施工過程中需重視內(nèi)部保溫處理，防止外露表面和角部位置受凍，并且需要適當延長養(yǎng)護時間。

2.2.3攪拌施工中的外部加熱技術(shù)。該施工工藝適用施工環(huán)境溫度為不低于-10℃，工程構(gòu)件厚度適中。施工方式是對混凝土構(gòu)件結(jié)構(gòu)四周的空氣進行加熱，然后使熱量傳送至混凝土中，也可以對混凝土直接進行加熱處理，確保混凝土材料能在常溫環(huán)境下硬化。方法1：通過火爐加熱，這種方法只適合應(yīng)用在小范圍工地施工中，其方法簡單。缺點是效果不是很明顯，并且燃燒過程中排放出的CO2會對澆筑的混凝土結(jié)構(gòu)質(zhì)量產(chǎn)生影響。方法2：通過蒸氣加熱方法，其能確保混凝土結(jié)構(gòu)處于濕熱環(huán)境下硬化，這種方法控制比較簡單，并且加熱也比較均勻。缺點是需要使用專門的鍋爐，所以所需費用較多，另外熱量損失嚴重。

2.3分析混凝土材料的運輸工作及澆筑技術(shù)

2.3.1施工混凝土材料的運輸。合理確定攪拌機設(shè)備的擺放位置，從而縮短混凝土的運輸路程，并且制定最優(yōu)的運輸路線。所用運輸容器也應(yīng)從容量大小、容器類型以及保溫材料等方面進行考慮選擇，確保裝運混凝土容器具備良好的保溫作用。

2.3.2混凝土澆筑施工技術(shù)。在進行澆筑之前，先將鋼筋及模板表面雜物進行清除干凈，尤其是對新、老混凝土銜接部位的垃圾、冰雪物質(zhì)進行清除。外界溫度不低于-10℃時，可以采用暖棚方法對鋼筋（直徑≥25mm）進行加熱。確保不管在什么條件下混凝土澆筑溫度均高于5℃，對于細薄截面結(jié)構(gòu)的施工，灌注溫度應(yīng)高于10℃，實行分層連續(xù)灌注施工。每一層結(jié)構(gòu)的灌注厚度不小于20cm，利用機械幫助搗固?；炷翝仓^程中防止出現(xiàn)漏振及過振情況，防止出現(xiàn)離析、分層或泌水情況[3]。

2.4針對混凝土施工的養(yǎng)護

（1）實行晚間澆筑混凝土，盡可能進行兩邊的人工振漿及混凝土表面初抹施工，實行壓砂整平之后應(yīng)在混凝土表面覆蓋保溫層，并在第二天外界溫度達到不低于0℃后再次進行壓紋機抹面施工。

（2）完成混凝土鋪筑施工后，通過蓄熱法對混凝土周邊進行保溫養(yǎng)護。

（3）針對采用抗凍劑物質(zhì)的水利工程，利用草袋和彩膠對外露結(jié)構(gòu)進行覆蓋，不使用澆水養(yǎng)護。

3.結(jié)語

總之，在水利工程施工過程中冬季混凝土施工一直是工程施工工作的一個難點。這是因為混凝土受到外界溫度影響較大，溫度過低會對混凝土的一些性能造成不良影響。因此，冬季水利工程混凝土施工是應(yīng)從施工材料選擇、攪拌技術(shù)、運輸以及澆筑工藝方面做好各個環(huán)節(jié)的施工控制，確?；炷潦┕べ|(zhì)量。

參考文獻

[1]李紅春.談水利工程冬季混凝土施工技術(shù)探討[J].四川建材，2011，37（2）：196-197.

[2]沈麗華.淺析水利工程冬季混凝土施工技術(shù)[J].科技信息，2012（31）：408-409.

[3]戰(zhàn)奎柱.水利工程冬季施工技術(shù)探討[J].民營科技，2013（3）：218.

作者簡介

田波（1986-），男，漢族，陜西眉縣人，助理工程師，主要從事水利工程質(zhì)量檢測試驗工作。