水利工程混凝土冬季施工分析

張柳

（河南省駐馬店市板橋水庫管理局 河南駐馬店 463000）

在水利工程施工中，混凝土部分比較容易受外界因素影響，比如溫度、濕度等，正因如此，冬季施工質(zhì)量問題是當(dāng)前水利工程急需改善的問題。在冬季施工時，混凝土施工應(yīng)該注意使用準(zhǔn)確并且適合的施工方法，避免水利工程出現(xiàn)質(zhì)量問題，給施工安全帶來隱患。在施工過程中，使用適當(dāng)?shù)氖┕し椒?，可以在提高水利工程質(zhì)量的基礎(chǔ)上降低工程成本。

1 水利工程冬季混凝土施工問題

1.1 混凝土裂縫以及鋼筋材料發(fā)生銹蝕

在冬季水利工程施工中，很容易出現(xiàn)混凝土凍裂等現(xiàn)象，影響著水利工程的質(zhì)量，在工程中，混凝土需要與鋼筋等建材搭配使用，鋼筋在空氣中容易出現(xiàn)氧化、腐蝕等情況，氧化、腐蝕的鋼筋內(nèi)部分子結(jié)構(gòu)會發(fā)生變化，在形態(tài)上會出現(xiàn)膨脹等現(xiàn)象，混凝土中的鋼筋出現(xiàn)膨脹現(xiàn)象就會導(dǎo)致包裹在鋼筋外混凝土沿著膨脹的鋼筋開裂，這會給水利工程造成隱患[1]。

1.2 水分轉(zhuǎn)移以及混凝土結(jié)構(gòu)疏散情況

當(dāng)混凝土中的水分沿著邊緣流淌到混凝土中心，混凝土內(nèi)部壓力就

會出現(xiàn)變化，這種壓力的變化也容易導(dǎo)致混凝土表面發(fā)生崩裂的現(xiàn)象[2]。

當(dāng)混凝土表面出現(xiàn)顏色變化，多數(shù)呈現(xiàn)出黃色，或者有晶體析出時，施工

人員就應(yīng)該警惕，有可能是水分轉(zhuǎn)移以及混凝土結(jié)構(gòu)疏散情況，水分轉(zhuǎn)

移或者混凝土結(jié)構(gòu)疏散的情況發(fā)生時會導(dǎo)致混凝土內(nèi)部出現(xiàn)空隙，混凝土表面出現(xiàn)就會不安全。

1.3 混凝土表面出現(xiàn)起灰問題

混凝土是由水、灰、砂石等材料混合攪拌而成，由于粗骨料和砂漿料發(fā)生脫離，從而造成“表面起灰”情況。這種情況是由于在制作混凝土的時候，混凝土原料中水與灰的比例沒有調(diào)整好引起的，水灰的比例過大時，就會影響混凝土的粘性，冬季施工時，水利工程技術(shù)人員會通過外界的作用力，使混凝土的強(qiáng)化周期縮短，外部加熱等方式會使混凝土迅速的脫水，水分蒸發(fā)后，混凝土表面就會出現(xiàn)起灰的現(xiàn)象[3]。

1.4 混凝土出現(xiàn)結(jié)晶腐蝕問題

在水利工程施工過程中，混凝土硬化之后，一些外加劑會滲入到混凝土表面，與混凝土表面發(fā)生反應(yīng)，導(dǎo)致混凝土的水分持續(xù)揮發(fā)，這有可能導(dǎo)致混凝土表面出現(xiàn)結(jié)晶腐蝕現(xiàn)象，影響混凝土的質(zhì)量。

2 冬季混凝土施工技術(shù)的要點(diǎn)分析

2.1 施工材料的質(zhì)量控制

對于水利工程本身來講，冬季施工就是一種考驗(yàn)，安全生產(chǎn)是第一要素，為了確保安全生產(chǎn)，對于水利工程的施工材料，工程技術(shù)人員應(yīng)該嚴(yán)格把關(guān)，嚴(yán)格控制施工材料的質(zhì)量。混凝土中占比最大的就是水泥，冬季氣溫偏低，混凝土的質(zhì)量受溫度影響，因此在水泥的材料選擇上，應(yīng)該選取抗凍性比較強(qiáng)的水泥，當(dāng)前冬季施工，采用硅酸鹽水泥比較多，硅酸鹽水泥具有一定的抗凍性?；炷林杏泻芏鄵胶臀?，在制作混凝土?xí)r，這些外在添加的摻和物的比例應(yīng)該調(diào)整好，如果摻和物比例不標(biāo)準(zhǔn)，就會出現(xiàn)類似混凝土表面起灰等現(xiàn)象，影響混凝土的質(zhì)量。最后混凝土的骨料質(zhì)量一定應(yīng)該有保障，冬季經(jīng)常有冰雹或者下雪天氣，要確保骨料的純凈，不能夠摻雜冰塊等雜物。如果骨料中摻和進(jìn)雜質(zhì)，在混凝土中容易與其他材質(zhì)發(fā)生反應(yīng)，從而影響混凝土的質(zhì)量[4]。一個工程，在施工過程中，應(yīng)該始終將安全生產(chǎn)放在第一位，為了工程的安全，施工材料應(yīng)該加大控制力度，只有施工材料質(zhì)量有保障，整個水利工程的質(zhì)量才會有保障。

2.2 混凝土澆筑施工技術(shù)

混凝土澆筑技術(shù)是對于混凝土加固的一種方法，在混凝土澆筑之前，應(yīng)該將鋼筋等物質(zhì)進(jìn)行徹底的清潔，確保沒有雜質(zhì)，在冬季施工，尤其要確定沒有冰雪的覆蓋。在混凝土澆筑時，應(yīng)該注意混凝土的保溫問題，當(dāng)室外溫度在-10℃以上時，澆筑時可以利用保溫棚對混凝土進(jìn)行保溫，混凝土保溫的方法有很多種，比如火爐加熱、蒸汽加熱以及電加熱等，無論采用什么樣的加熱方法混凝土澆筑時，要確保溫度不低于+5℃。工程中如果有新舊接口或者稀薄的截面，澆筑時溫度應(yīng)該控制在10℃左右。混凝的澆筑應(yīng)該分層澆筑，每一層都需要超過20cm，這樣澆筑的混凝土才會保質(zhì)保量。為了混凝土澆筑時有出現(xiàn)離析現(xiàn)象的可能，為了防止出現(xiàn)這樣的現(xiàn)象，在混凝土澆筑時可以對混凝土進(jìn)行搗固，確保混凝土澆筑的硬度達(dá)標(biāo)。

2.3 針對混凝土施工的養(yǎng)護(hù)

混凝土澆筑之后還需要對混凝土進(jìn)行養(yǎng)護(hù)操作，一般的混凝土澆筑程序需要在夜間進(jìn)行，澆筑之后為了保存混凝土溫度，應(yīng)該對混凝土進(jìn)行保溫覆蓋，第二天溫度達(dá)到0℃左右時，再對混凝土進(jìn)行壓紋等處理。當(dāng)混凝土的鋪設(shè)工作完成后，就需要開始對混凝土進(jìn)行養(yǎng)護(hù)，首先是溫度養(yǎng)護(hù)，冬季氣溫比較低，為了縮短混凝土的強(qiáng)化周期，可以對混凝土使用蓄熱法進(jìn)行溫度保護(hù)，讓混凝土快速強(qiáng)化。除了蓄熱法加熱還有火爐加熱、蒸汽加熱以及電加熱等多種加熱保溫的方式，在水利工程的施工過程中，應(yīng)該根據(jù)工程自身的特點(diǎn)，選取合適的方法對混凝土進(jìn)行施工養(yǎng)護(hù)?；炷潦┕ゐB(yǎng)護(hù)主要是為了混凝土能夠更加堅(jiān)硬，在水利工程中，混凝土的質(zhì)量直接影響著整個工程的質(zhì)量，因此水利工程技術(shù)人員應(yīng)該重視混凝土施工的養(yǎng)護(hù)。

3 冬季施工方案

冬季水利工程施工的中，混凝土的施工工藝技術(shù)主要包括攪拌采用調(diào)整配合比方式、混凝土攪拌環(huán)節(jié)中的蓄熱技術(shù)、攪拌施工中的外部加熱技術(shù)等工藝，這些工藝都應(yīng)用到了水利工程的冬季施工方案中，通過對這些混凝土工藝的應(yīng)用，促使水利工程冬季施工方案更加完善，使水利工程冬季施工更加安全，質(zhì)量有得到保障。

3.1 調(diào)整混凝土配合比法

在水利工程施工中，混凝土是最常見的施工材料，混凝土是指用水泥作膠凝材料，砂、石作骨料；與水（可含外加劑和摻合料）按一定比例配合，經(jīng)攪拌而得的水泥混凝土。在冬季施工時，溫度普遍偏低，偏低的溫度會給混凝土的質(zhì)量帶來影響，也會給整個工程施工加大難度。正因如此，在施工過程中，我們需要采取適當(dāng)?shù)姆椒ń鉀Q溫度給混凝土帶來的問題，首先可以運(yùn)用調(diào)整混凝土配合比例的方法，使混凝土適合在冬季施工。在調(diào)整混凝土配合比例方法中，有五個關(guān)鍵點(diǎn)：①水泥的種類有很多，在冬季施工時，應(yīng)該選擇耐寒能力比較強(qiáng)的水泥，在水泥中，硅酸鹽水泥的強(qiáng)度是普通水泥的兩倍因此硅酸鹽水泥的抗寒水平能夠符合水利工程冬季施工要求。②在混凝土的配比中，盡量加大水泥用量的比值，將水與灰的比例降到3：5以下，在水利工程中，混凝土鋪設(shè)之后，想要達(dá)到工程需要的硬度，還需要一段時間，普通水泥的強(qiáng)化時間大約是7d，調(diào)整后，加大水泥用量的混凝土，強(qiáng)化時間比普通水泥縮短了一半。③在混凝土中加入引氣劑，冬季水利工程施工中，混凝土中水量會結(jié)成冰，影響水利工程質(zhì)量，在混凝土中加入引氣劑，可以使混凝土中產(chǎn)生氣泡，并且排除，減少混凝土中的水分，避免在施工過程中，混凝土內(nèi)地水分結(jié)冰，給工程帶來隱患。④在混凝土中加入硫酸鈉，硫酸鈉的作用是減少水泥強(qiáng)化的周期，使水泥在冬季可以快速達(dá)到工程需要的強(qiáng)度。⑤配料的選擇，混凝土包括水泥以及砂石等，在勾兌混凝土?xí)r，應(yīng)該選擇硬度比較強(qiáng)的砂石，這樣也可以有效的增加混凝土的硬度[5]。

3.2 蓄熱法

在冬季水利工程施工中，混凝土鋪設(shè)的難點(diǎn)就在于冬季溫度低，混凝土的強(qiáng)度很難達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)，在大型的水利工程中，可以采用蓄熱法來解決這一問題。在水泥。砂石等原材料攪拌混合成混凝土?xí)r，會有一定的溫度，這個溫度可以使水泥加快水化作用，更快地融合成混凝土?；炷猎诙臼┕ぶ校瑧?yīng)該注意保溫，有一定溫度的混凝土在鋪設(shè)過程中可以增加抵抗寒冷的能力。在水利工程冬季施工方法中，蓄熱法比較簡單，只需注意混凝土的保溫，盡可能的較少混凝土的受凍面積即可[6]。在蓄熱法的應(yīng)用中，有三點(diǎn)需要注意，第一點(diǎn)是混凝土的材料問題，混凝土的材料大部分是砂石，在冬季，砂石容易被冷凍，影響混凝土的硬度，因此在水利工程施工之前，應(yīng)該在入冬之前將砂石運(yùn)送到施工現(xiàn)場，避免入冬后在采買受凍砂石，施工現(xiàn)場的溫度下降后，應(yīng)該使用棉布之類的材料將砂石蓋好，防止砂石受凍，這樣的砂石在混凝土攪拌機(jī)里攪拌時，就不會影響混凝土的保溫效果。第二點(diǎn)在混凝土攪拌過程中對混凝土進(jìn)行加溫，混凝土需要由砂石、水泥與水相互攪拌合成，冬季常溫的水溫度比較低，在施工時，可以使用深水井的水，在冬季，深水井的水溫一般在16～18℃之間，這樣在攪拌過程中，溫度就會有所增加，除此之外對混凝土的材料，比如水泥、添加劑等進(jìn)行保溫處理。第三點(diǎn)是混凝土運(yùn)輸過程中的蓄熱，混凝土的運(yùn)輸是通過專門的混凝土運(yùn)輸車進(jìn)行運(yùn)輸，在運(yùn)輸之前可以用溫水對混凝土運(yùn)輸車進(jìn)行保溫預(yù)熱，混凝土管道應(yīng)該用棉布等裝置進(jìn)行包裝，方式被冷凍，管道使用之后，需要立即進(jìn)行清洗，防止殘余的混凝土在管道中冷凍，影響管道的下次使用。

3.3 外部加熱法

水利工程有大有小，在中小型水利工程中，施工中可以采用外部加熱法來確保工程質(zhì)量。外部加熱可以使用蒸汽等方式，對混凝土進(jìn)行處理，混凝土的鋪設(shè)過程中，需要配套使用相關(guān)的構(gòu)件進(jìn)行鋪設(shè)，水利工程中，可以通過對混凝土相關(guān)構(gòu)件進(jìn)行加熱，讓熱量通過構(gòu)件傳輸給混凝土，除此之外也可以直接對混凝土進(jìn)行加熱，混凝土只有在硬化時才能達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)，通過外部加熱可以使混凝土加速硬化?；炷镣獠考訜岱ㄓ腥N，分別是火爐加熱、蒸汽加熱以及電加熱。首先是火爐加熱，在這三種外部加熱方法中，火爐加熱是最簡單的，但是有一定的弊端，小型的水利工程，工程量不大的情況下，使用火爐加熱可以起到促進(jìn)混凝土強(qiáng)化的作用，但是火爐會散發(fā)出二氧化碳，二氧化碳會附著在混凝土表面，與混凝土發(fā)生反應(yīng)，從而影響混凝土的質(zhì)量。第二種是蒸汽加熱法，蒸汽加熱法是使用鍋爐等加熱設(shè)備，將水通過高溫處理變成高溫蒸汽，然后對混凝土進(jìn)行加熱，這種方法可以保證混凝土的質(zhì)量，但是加熱的鍋爐設(shè)備的費(fèi)用比較高。第三種方法是電加熱，在水利工程中，混凝土往往與鋼筋等建材搭配使用，電加熱法是通過鋼筋的導(dǎo)電屬性，進(jìn)行電加熱，這種方式對混凝土進(jìn)行加熱時，熱量損失會比較少，這種加熱方式的缺點(diǎn)是比較消耗電能。混凝土外部加熱法更加適合小型的水利工程施工使用，每種加熱方法都會有一定的弊端，因此在使用時應(yīng)該權(quán)衡利弊，選擇最適合的方法[7]。

3.4 添加防凍劑

冬季施工中，混凝土的質(zhì)量問題至關(guān)重要，冬季天氣寒冷，對混凝土施工技術(shù)也是一種考驗(yàn)，為了確保水利工程質(zhì)量，在混凝土應(yīng)用時，可以采用添加防凍劑的方法，添加防凍劑可以有效解決混凝土冬季冷凍問題，并且操作簡單，因此當(dāng)前很多水利工程在冬季施工中都會采取這種方式[8]。與外部加熱法相比，添加防凍劑的方法更加節(jié)能，成本也比較低，加入防凍劑的混凝土既可以縮短強(qiáng)化周期，又可以預(yù)防混凝土受寒冷天氣影響被破壞。防凍劑的工作原理是降低物質(zhì)的冷凍點(diǎn)，使混凝土中的水在低溫情況下不結(jié)冰，在冬季，混凝土中的水結(jié)冰后會出現(xiàn)膨脹現(xiàn)象，影響混凝土的結(jié)構(gòu)，從而影響混凝土質(zhì)量，但是添加防凍劑后，這個問題就得到了良好的改善。

4 總結(jié)

在水利工程混凝土冬季施工中，可以運(yùn)用調(diào)整混凝土配合比、蓄熱法、外部加熱法、添加防凍劑這幾種方法進(jìn)行施工，在施工過程中需要注意施工材料的質(zhì)量控制、施工混凝土的攪拌工藝技術(shù)、混凝土澆筑施工技術(shù)、針對混凝土施工的養(yǎng)護(hù)等技術(shù)的應(yīng)用。水利工程是我國的基礎(chǔ)工程，在冬季，水利工程施工難度比較大，因此在施工時必須要嚴(yán)格按照國家規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)的進(jìn)行施工，只有這樣，混凝土的質(zhì)量才能得到保障，水利工程的質(zhì)量才能得到保障。

[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（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.

[4]李鵬.水利工程混凝土冬季施工淺談[J].城市建設(shè)理論研究：電子版，2016.

[5]譚相文.水利工程混凝土冬季施工技術(shù)研究[J].水能經(jīng)濟(jì)，2017（1）：238.[6]邱云力.淺談水利工程混凝土冬季施工技術(shù)[J].建材發(fā)展導(dǎo)向下，2011（4）：09～10.

[7]楊春軒.復(fù)雜地質(zhì)條件下巖土工程勘察的應(yīng)用[J].建筑工程技術(shù)與設(shè)計(jì)，2017（18）：65～66.

[8]陳佳，楊志勇.復(fù)雜地質(zhì)條件下巖土工程勘察分析[J].企業(yè)技術(shù)開發(fā)（下半月），2016（22）：12～13.