冬季水利工程混凝土施工方法探析

冬季水利工程混凝土施工方法探析

摘要：在冬季施工，对于混凝土的施工有一定的难度，尤其是水利工程的混凝土施工，由于冬季季节天气的特殊性，水利工程冬季混凝土施工会存在一定的难度。在施工过程中气候温度会严重影响混凝土浇筑施工，外界温度较低时会显著降低混凝土水化效果，减缓强度增长，从而对水力工程整体施工质量以及施工进度产生重大影响。本文首先分析了水利工程混凝土冬季施工过程中表现出的一些问题，并提出了冬季水利工程混凝土施工技术。

关键词：冬季；水利工程；混凝土；施工方法

混凝土是目前最重要的结构工程材料之一 , 其质量好坏直接关系到工程的使用与安全。水利工程施工建设工期紧，施工任务重，强度大，为了保证工程具备度汛条件或者在汛前投入使用，冬季施工不可避免。而冬季施工中影响最大的是混凝土施工，混凝土浇筑受气温影响较为明显。低温时，混凝土水化作用明显减弱，强度增长受到阻滞，对工程的施工进度和工程质量造成重要影响。本人在长期工作实践的基础上，对冬季水利工程混凝土施工技术进行探讨，不当之处敬请指正。

一、混凝土冬季施工的一般原理

混凝土拌和之后在水泥水化作用下能够凝固，并达到一定的硬度。水泥的水化作用在很大程度上受到其自身组成材料的影响，除此之外，温度是水泥水化作用速度快慢的直接影响因素。随着温度的升高，水泥的水化作用逐渐的增强，水泥会很快的达到相应的强度。随着温度的降低，特别是达到0摄氏度以后，随着混凝土中一部分水分转化为固态的冰，这时水化作用逐渐的减弱，混凝土达到相应强度的时间就会随之延长。随着温度的继续降低，如果混凝土中的水分完全结冰，那么水泥的水化作用基本处于停止的状态，混凝土的强度也随之不再增长。

二、分析水利工程冬季混凝土施工过程中的一些问题

、混凝土裂缝以及钢筋材料发生锈蚀

因为钢筋材料出现氧化锈蚀情况，其体积发生膨胀，从而造成混凝土结构沿着箍筋、主筋方向形成裂缝。由于水泥具有的安定性差，并且混凝土材料水灰比例太大，导致失水速度快，早期强度相对比较低，从而造成开裂现象。混凝土结构中有部分水分沿着边缘结构移动到中心位置，从而产生压力形成轴向裂缝。

、水分转移以及混凝土结构疏散情况

混凝土结构疏散、混凝土水分转移，表现为混凝土表面为土黄色或冰晶，并且砂浆骨料声音空哑巴、结合脆弱等。另外，因为混凝土内部结构具有的湿度差、压力差以及温差，造成水分从边缘移至中心位置，形成空隙结构。

、表面起灰

所谓“表面起灰”以砂浆和粗骨料相脱离、表面起灰、骨料裸露为特征。主要是由于混凝土混合物水灰比太大，离析、泌水严重，粘聚性、保水性差，加上养护温度低，水泥水化趋于停止，混凝土水分迅速外离，导致表面起灰。

、结晶腐蚀——混凝土表面返霜

混凝土硬化后，某种外剂溶液通过毛细管的作用渗到混凝土表面，而混凝土表面的水分则逐渐蒸干，此种情况还将影响混凝土与饰面层的结合。

三、水利工程混凝土冬季施工技术对策

、重视施工选料工作

第一，采用的水泥应具备强抗冻性能：冬季混凝土施工过程中应采用普通硅酸盐水泥或者是硅酸盐水泥，选用的水泥标号不能小于32.5号，因为这两种水泥具有的抗冻性能均比较强。水泥用量最小不能低于300kg/m3,并且水灰比例应<0.6。第二，配置施工材料时应熟悉并掌握各种掺合料对混凝土材料的抗渗性能以及抗冻性等性能的影响，从而严格控制掺合料的用量。第三，确保使用的骨料不含有其他杂质，如冰雪、矿物质等。对于含有钠、钾离子的防冻剂物质的混凝土材料中，其骨料不能含有活动材料，防止其与添加剂产生化学反应。

、施工混凝土的搅拌工艺技术

搅拌采用调整配合比方式。这种方式适合应用在混凝土温度为0℃环境下的施工作业，详细步骤：第一，为了加强混凝土具有的抗冻性应采用适合的水泥品种，可选用强硅酸盐水泥；这种水泥具有较高的水化热，处于早期时强度很高；通常情况下，三天时具有的抗压强度值等同于普通硅酸盐水泥七天时的抗压强度值。第二，最大限度的减小水灰比例，适当提高水泥用量，提高水化热，从而缩短达到一定强度水平所需时间。第三，可以通过添加引气剂物质，在确保混凝土配合比一定的前提下，添加引气剂之后产生的气泡会使水泥浆体积增大，也相应改善了拌和物具有的流动性能，提高保水性及粘聚能力。还能帮助降低混凝土内水形成冰过程产生的压力，从而增强混凝土材料具有的抗冻性。第四，可以添加早强外加剂，从而缩短混凝土的凝结时间，改善早期强度。采用掺有2%水泥量的硫酸钠以及掺有5%水泥量的早强复合减水剂。

混凝土搅拌环节中的蓄热技术。适用条件为外界气温低于-10℃，并且工程结构较厚的施工。具体措施是针对选用的砂料、石料以及水实行加热处理，确保混凝土材料在搅拌过程、运输过程以及浇灌之后，还残留有一定的热量，促进水泥水化作用，提高混凝土的早期强度。从而确保新浇混凝土材料在温度下降至0℃之前就具备一定的抗冻能力。该工艺方法具有施工费用低、操作简便的特点，在施工过程中需重视内部保温处理，防止外露表面和角部位置受冻，并且需要适当延长养护时间。

搅拌施工中的外部加热技术。该施工工艺适用施工环境温度为不低于-10℃，工程构件厚度适中。施工方式是对混凝土构件结构四周的空气进行加热，然后使热量传送至混凝土中，也可以对混凝土直接进行加热处理，确保混凝土材料能在常温环境下硬化。方法1：通过火炉加热，这种方法只适合应用在小范围工地施工中，其方法简单。缺点是效果不是很明显，并且燃烧过程中排放出的二氧化碳会对浇筑的混凝土结构质量产生影响。方法2：通过蒸气加热方法，其能确保混凝土结构处于湿热环境下硬化，这种方法控制比较简单，并且加热也比较均匀。缺点是需要使用专门的锅炉，所以所需费用较多，另外热量损失严重。

四、分析混凝土材料的运输工作及浇筑技术

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。

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。

五、针对混凝土施工的养护

实行晚间浇筑混凝土，尽可能进行两边的人工振浆及混凝土表面初抹施工，实行压砂整平之后应在混凝土表面覆盖保温层，并在第二天外界温度达到不低于0℃后再次进行压纹机抹面施工。

完成混凝土铺筑施工后，通过蓄热法对混凝土周边进行保温养护。

针对采用抗冻剂物质的水利工程，利用草袋和彩胶对外露结构进行覆盖，不使用浇水养护。

总而言之，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。

参考文献

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