1、水利工程冬季混凝土施工技术探析摘要：在水利工程施工过程中冬季混凝土施工一直是工程施工工作的一个难点。这是因为混凝土受到外界温度影响较大，温度过低会对混凝土的一些性能造成不良影响。因此，冬季水利工程混凝土施工是应从施工材料选择、搅拌技术、运输以及浇筑工艺方面做好各个环节的施工控制，确保混凝土施工质量。本文探讨了水利工程冬季混凝土施工技术。关键词：水利工程；冬季；混凝土；施工技术；措施 中图分类号： TV 文献标识码： A 随着科学技术的发展和施工工艺水平的提高，混凝土冬季施工将会出现更加便捷有效的方法，因此，应根据实际情况选择合理的施工方法，以获得最优良的施工质量，但也应该认识到，无论是水利工程
2、或是建筑工程，冬季施工无论采取什么样措施，对混凝土浇注质量都有不同程度影响，为此应当合理安排，避免或减少冬季施工时间。 一、 水利工程混凝土冬季施工存在的问题 1. 混凝土裂缝和钢筋锈蚀问题 混凝土一般是由水泥、砂石、外加剂以及水配置而成的，受不同等级材料的影响，混凝土强度也存在着明显的差距，混凝土在施工的过程中很容易产生施工裂缝，对工程施工质量造成严重影响。水利工程冬季施工的过程中，由于钢筋的氧化锈蚀会造成混凝土体积的膨胀，混凝土会沿箍筋和主筋方向产生裂缝，而水泥安定性不良、混凝土水灰比过大以及混凝土失水过快也会造成混凝土的开裂，影响水利工程施工质量。 2. 水分转移和结构疏散 在冬季施工的
3、过程中，水利工程混凝土面临着温差、内部压力的多重影响，混凝土水分从边缘向中心的移动会造成混凝土中心的空隙，进而造成混凝土结构的疏散和水分的转移。混凝土结构疏散和水分转移以混凝土声音空哑、混凝土表面呈土黄色为特征。此外，混凝土在冬季施工的过程中还会产生结晶腐蚀问题，混凝土表面水分的蒸干会对混凝土强度造成影响。 3. 混凝土热量损失严重 冬季气温较低，混凝土在拌合和浇筑之后很容易发生硬化和凝结，影响混凝土的最终强度和施工质量。混凝土热量损失严重是由水泥水化造成的，水泥水化速度与混凝土配合比以及组成材料相关，温度较高时混凝土强度增长较快，在冬季施工过程中，混凝土水化作用减缓，混凝土强度增长较慢，温度
4、较低情况下，混凝土内部的水分会凝结成冰。 混凝土内部水分变成冰之后，混凝土强度整体降低，混凝土内部空隙增多，混凝土的耐久性以及密度性降低。混凝土冬季施工要做好早期受冻防护工作，混凝土浇筑温度应该在允许值范围之内，减小内外温差。二、加强水利工程冬季混凝土施工技术的措施 1、 慎重选料 （1）选用抗冻性高的水泥。我国各种水泥抗冻性高低次序为：硅酸盐水泥 普通硅酸盐水泥 矿渣硅酸盐水泥 火山灰或粉煤灰硅酸盐水泥。在冬季混凝土施工中，应首选硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥，且水泥标号不应低于 32.5 ，混凝土的水泥最小用量不应少于 300kg m3，水灰比不应大于 0.6。 （2）应注意掺合材料对混凝土抗
5、冻、抗渗等性能的影响，要掺入提高抗冻性效果显著的外加剂，如减水剂、早强剂、速凝剂、防冻剂等。 （3）混凝土所用骨料必须清洁，不得含有冰雪等冻结物及易冻裂的矿物质。在掺用含有钾、钠离子防冻剂的混凝土中，骨料中不得混有活性材料，以免与外加剂发生反应。 （4）拌合水。一般饮用的自来水及洁净的天然水都可作为拌制混凝土用水，但污水、工业废水、PH 值小的酸性水、硫酸盐含量超过水重约1的水，严禁用于混凝土中。在施工中为了减少冻害，应将配合比中的用水量降至最低限度。办法是控制坍落度、加入减水剂、优先选用高效减水剂。 （5）选择颗粒硬度高和缝隙少的集科，使其热膨胀系数和周围砂浆膨胀系数相近。 2、加强混凝土搅
6、拌的方法 （1）调整配合比法。主要适用于在 0左右的混凝土施工。一是选择适当品种的水泥，试验结果表明，应使用早强硅酸盐水泥。该水泥水化热较大，早期释放强度最高，一般 3d 的抗压强度大约相当于普通硅水泥 7d 的强度，效果较明显。二是尽量降低水灰比，略增加水泥用量，从而增加水化热，缩短达到龄期强度的时间。三是掺用引气剂。在保持混凝土配合比不变的情况下，加入引气剂后生成的气泡，相应增加了水泥浆体积，提高拌和物的流动性，改善其粘聚性及保水性，缓冲混凝土内水结冰所产生的水压力，提高混凝土的抗冻性。四是掺加早强外加剂，缩短混凝土的凝结时间，提高早期强度。应用较普遍的有硫酸钠( 掺平面水泥用量的 2%)
7、 和复合早强试水剂( 掺水泥用量的 5%)。五是选择颗粒硬度高和缝隙少的集料，使其热膨胀系数和周围砂浆膨胀系数相近。 （2）蓄热法。主要用于气温-10左右、结构比较厚大的工程。具体做法: 对原材料( 水、砂、石) 进行加热，使混凝土在搅拌、运输和浇灌以后，还储备有相当的热量。加强对混凝土保温，保证在温度降到0以前使新浇混凝土具有足够的抗冻能力。这种方法工艺简单，施工费用低，但要注意内部保温，避免角部与外露表面受冻，且要延长养护龄期。 （3） 外部加热法。主要用于-10以上且构件并不厚大的工程。通过加热混凝土构件周围的空气，将热量传递给混凝土，或直接对混凝土加热，使混凝土在正温条件下能正常硬化。
8、一是火炉加热。一般在较小的工地使用。方法简单，但室内温度不高，比较干燥，且放出的 CO2 会使新浇混凝土表面碳化，影响质量。二是蒸气加热。用蒸气使混凝土在湿热条件下硬化，此法较易控制，加热温度均匀，但因其需专门的锅炉设备，费用较高，且热损失较大，劳动条件亦不理想。三是电加热，将钢筋作为电极，或将电热器贴在混凝土表面，使电能变为热能，以提高混凝土的温度。此法热损失较少，易控制，不足之处是电能消耗量大。四是红外线加热，以高温电加热器或气体红外线发生器对混凝土进行密封辐射加热。 （4） 抗冻外加剂。在-10以上的气温中， 对混凝土拌和物掺加一种能降低水的冰点的化学剂，使混凝土在负温下仍处于液相状态，
9、 水化作用能继续进行，从而使混凝土强度继续增长。目前常用有氧化钙、氯化钠等单抗冻剂及亚硝酸钠加氯化钠复合抗冻剂。 3、加强混凝土材料的运输工作及浇筑技术 （1）施工混凝土材料的运输。合理确定搅拌机设备的摆放位置，从而缩短混凝土的运输路程，并且制定最优的运输路线。所用运输容器也应从容量大小、容器类型以及保温材料等方面进行考虑选择，确保装运混凝土容器具备良好的保温作用。 （2）混凝土浇筑施工技术。在进行浇筑之前，先将钢筋及模板表面杂物进行清除干净，尤其是对新、老混凝土衔接部位的垃圾、冰雪物质进行清除。外界温度不低于-10时，可以采用暖棚方法对钢筋（直径25mm）进行加热。确保不管在什么条件下混凝土
10、浇筑温度均高于 5，对于细薄截面结构的施工，灌注温度应高于 10，实行分层连续灌注施工。每一层结构的灌注厚度不小于 20cm，利用机械帮助捣固。混凝土浇筑过程中防止出现漏振及过振情况，防止出现离析、分层或泌水情况。 4、加强混凝土的养护 冬季浇筑的混凝土，由正温转入负温养护前，混凝土的抗压强度不应低于设计强度的 40%，对于 C10 以下的混凝土不得小于 5MPa。采用的保温材料(草袋，麻袋)，应保持干燥。保温材料不宜直接覆盖在刚浇筑完毕的混凝土层上，可先覆盖塑料薄膜，上部再覆草袋，麻袋等保温材料。保温材料的铺设厚度为: 一般情况下 0以上铺一层；0以下铺二层或三层；另外在使用电热毯对浇注完成后的砼进行加热效果更好。大体积混凝土浇筑及二次抹面压实后应立即覆盖保温，其保温层厚度，材质应根据计算确定。拆模后的混凝土也应及时覆盖保温材料，以防混凝土表面温度的骤降而产生裂缝。 总之，冬季水利工程混凝土施工是应从施工材料选择、搅拌技术、运输以及浇筑工艺方面做好各个环节的施工控制，确保混凝土施工质量。参考文献： 1 张传响.冬季混凝土施工的临界强度分析研究J. 科技资讯. 2012(09) 2 沈丽华. 浅析水利工程冬季混凝土施工技术 J . 科技信息，2012(31):408-409. 3战奎柱.水利工程冬季施工技术探讨J.民营科技，2013(3):218.
