冬季水利工程混凝土施工方法探析

李瑛

摘 要：水利工程建設(shè)在國民經(jīng)濟(jì)建設(shè)發(fā)展中起到了至關(guān)重要的作用，隨著近年來我國經(jīng)濟(jì)建設(shè)的不斷創(chuàng)新與發(fā)展，對水利工程建設(shè)質(zhì)量及施工方法也提出了新的標(biāo)準(zhǔn)及要求。從某種意義上來講，水利工程建設(shè)有著獨(dú)特的施工特點(diǎn)，尤其是在冬季，水利工程混凝土建設(shè)受季節(jié)因素的影響，施工難度較高，這就給水利工程建設(shè)帶來了一定的施工難度。文章主要針對現(xiàn)階段我國水利工程建設(shè)冬季施工混凝土方面存在的一些不足進(jìn)行簡要的分析與總結(jié)，并提出了合理化的解決措施，僅供相關(guān)部門參考。

關(guān)鍵詞：冬季；水利工程；混凝土；施工方法

混凝土作為水利工程建設(shè)的重要材料之一，對水利工程建設(shè)質(zhì)量有著極其重要的影響和作用。就水利工程建設(shè)自身發(fā)展而言，其工期長、施工任務(wù)繁重、強(qiáng)度大，所以在施工階段應(yīng)盡量避免在冬季施工，從而減免混凝土因受季節(jié)溫度變化的影響而出現(xiàn)的各種質(zhì)量問題。因在冬季施工，混凝土在澆筑的過程中會受到氣候溫度的影響，混凝土水化作用會相對減弱，這對水利工程建設(shè)施工及工程質(zhì)量產(chǎn)生極其嚴(yán)重的安全隱患。文章主要結(jié)合作者長久以來的工作經(jīng)驗(yàn)，對冬季水利工程建設(shè)施工混凝土技術(shù)要點(diǎn)進(jìn)行詳細(xì)的分析與總結(jié)，從而提升冬季混凝土施工的質(zhì)量，確保水利工程建設(shè)的順利進(jìn)行。

1 混凝土冬季施工的一般原理

在混凝土施工作業(yè)過程中，水化現(xiàn)象是影響混凝土質(zhì)量的重要環(huán)節(jié)，通常情況下，混凝土凝固硬度與水化作用時(shí)間長短有著密切的關(guān)系，很大程度上水化作用受溫度變化的影響，將直接導(dǎo)致整個(gè)混凝土的質(zhì)量。

在條件相同的情況下，溫度越高，水化時(shí)間越短其作用效果也越好，凝固硬度完全能夠達(dá)到國家規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)要求，但是隨著溫度的逐漸下降，水泥水化作用的延長，進(jìn)而影響了水化作用對水泥的硬度凝固，特別是在溫度比較低的情況下，尤其是在零攝氏度以下，混凝土中的一部分水分會轉(zhuǎn)化為固態(tài)冰，這時(shí)就大大影響了水化作用的效果。如果溫度持續(xù)降低，混凝土中的水分就會完全變成固態(tài)冰，進(jìn)而就會影響水化作用的產(chǎn)生效果，致使混凝土強(qiáng)度就難以保證，嚴(yán)重影響水利工程建設(shè)的施工質(zhì)量。

2 分析水利工程冬季混凝土施工過程中的一些問題

2.1 混凝土裂縫以及鋼筋材料發(fā)生銹蝕

在溫度比較低的情況下，混凝土就會受到溫度變化的影響從而導(dǎo)致強(qiáng)度下降，所使用的鋼筋材料也會因氧化情況的出現(xiàn)致使體積膨脹，這樣就會造成鋼筋沿著某一方向逐漸出現(xiàn)裂縫，不僅如此，水泥也會因穩(wěn)定性差而導(dǎo)致失水過多，硬度下降，也會造成裂縫現(xiàn)象的發(fā)生。通常情況下，混凝土?xí)刂行牟课幌騼蛇呏饾u斷裂，最終形成軸向裂縫。

2.2 水分轉(zhuǎn)移以及混凝土結(jié)構(gòu)疏散情況

從一定意義上來講，混凝土?xí)驕囟茸兓闆r而出現(xiàn)水分轉(zhuǎn)移等現(xiàn)象，致使表面出現(xiàn)一層冰晶或是土黃色物體，從而使結(jié)構(gòu)松散。此外，混凝土內(nèi)部結(jié)構(gòu)也會因?yàn)闇囟炔畹淖兓?，壓力差變化而造成水分轉(zhuǎn)移，致使出現(xiàn)邊緣裂縫并沿著邊緣向中心逐漸擴(kuò)散，稱之為空隙結(jié)構(gòu)。

2.3 表面起灰

所謂“表面起灰”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(yán)重，粘聚性、保水性差，加上養(yǎng)護(hù)溫度低，水泥水化趨于停止，混凝土水分迅速外離，導(dǎo)致表面起灰。

2.4 結(jié)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(xì)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(jié)合。

3 水利工程混凝土冬季施工技術(shù)對策

3.1 重視施工選料工作

第一，采用的水泥應(yīng)具備強(qiáng)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(biāo)號不能小于32.5號，因?yàn)檫@兩種水泥具有的抗凍性能均比較強(qiáng)。水泥用量最小不能低于300kg/m3，并且水灰比例應(yīng)<0.6。第二，配置施工材料時(shí)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(yán)格控制摻合料的用量。第三，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)。

3.2 施工混凝土的攪拌工藝技術(shù)

3.2.1 在冬季混凝土施工作業(yè)情況下，可以選擇強(qiáng)度相對比較高的水泥進(jìn)行施工作業(yè)，通常情況下會選擇強(qiáng)硅酸鹽水泥。這種水泥具有較高的水化熱作用，在早期使用過程中強(qiáng)度很高，比普通水泥強(qiáng)度值可延長七天左右的時(shí)間，完全符合冬季混凝土施工的質(zhì)量要求。

3.2.2 與此同時(shí)，在進(jìn)行施工作業(yè)過程中，可以依據(jù)施工環(huán)境及需要，適當(dāng)?shù)奶砑右龤鈩?，但此時(shí)需要注意混凝土的配合比，通過添加引氣劑可以增大水泥漿的體積，進(jìn)一步改善了拌合物的流動性，提高了水泥的粘聚能力，減少混凝土內(nèi)部結(jié)冰所造成的壓力，具有良好的抗凍性。

3.2.3 在混凝土施工過程中，可以通過縮短混凝土的凝結(jié)時(shí)間來增強(qiáng)混凝土的早期強(qiáng)度，一般情況下可以通過混凝土攪拌環(huán)節(jié)進(jìn)行操作，加入一定量的硫酸鈉或是復(fù)合減水劑。這種方法可以適應(yīng)外在溫度在零下10℃左右，并且即便是復(fù)雜的施工工藝也可以采用。提高早期的混凝土強(qiáng)度不僅僅可以適應(yīng)冬季混凝土施工的氣候變化，更加有效的保證其質(zhì)量。故此這種方法被廣泛的使用在水利工程建設(shè)中，但是需要注意的是，在施工過程中一定要重視內(nèi)部保溫環(huán)境的處理，防止其受到冷寒溫度的影響，進(jìn)而影響質(zhì)量，不利于混凝土使用壽命的正常養(yǎng)護(hù)。

4 分析混凝土材料的運(yùn)輸工作及澆筑技術(shù)

4.1 施工混凝土材料的運(yùn)輸

在冬季施工情況下，必須確?；炷吝\(yùn)輸過程中不受到外在溫度變化的影響而出現(xiàn)各種質(zhì)量問題。所以在進(jìn)行施工作業(yè)前，必須對施工所在地進(jìn)行勘察，制定合理的運(yùn)輸路線，正確擺放機(jī)械設(shè)備的位置，運(yùn)輸過程中充分保證混凝土的溫度。

4.2 混凝土澆筑施工技術(shù)

在進(jìn)行澆筑之前，先將鋼筋及模板表面雜物進(jìn)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(jìn)行清除。外界溫度不低于-10℃時(shí)，可以采用暖棚方法對鋼筋（直徑≥25mm）進(jìn)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(xì)薄截面結(jié)構(gòu)的施工，灌注溫度應(yīng)高于10℃，實(shí)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(jī)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。

5 針對混凝土施工的養(yǎng)護(hù)

（1）實(shí)行晚間澆筑混凝土，盡可能進(jìn)行兩邊的人工振漿及混凝土表面初抹施工，實(shí)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(dá)到不低于0℃后再次進(jìn)行壓紋機(jī)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(jìn)行保溫養(yǎng)護(hù)。（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(jìn)行覆蓋，不使用澆水養(yǎng)護(hù)。

6 結(jié)束語

綜上所述，在冬季進(jìn)行水利工程建設(shè)混凝土施工是比較難的一項(xiàng)施工工藝，不僅僅是因?yàn)榛炷習(xí)艿酵庠跍囟茸兓挠绊懚霈F(xiàn)質(zhì)量下降等情況，更主要的原因是混凝土作為水利工程建設(shè)的主要原材料，對水利工程建設(shè)質(zhì)量起到了至關(guān)重要的影響。且冬季施工作業(yè)難度比較大，耗費(fèi)時(shí)長相對比較長，故此必須對冬季水利工程建設(shè)引起足夠的重視，提高其混凝土的施工質(zhì)量，確保整個(gè)水利工程建設(shè)的長久發(fā)展。

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