刍议水利工程混凝土冬季施工技术

刍议水利工程混凝土冬季施工技术

李焕燕

李焕燕

东莞市高业建设工程有限公司广东东莞523270

摘要：水利工程的混凝土工程在冬季施工时，其原材料的配比、具体的搅拌及运输、浇筑，还有施工中及施工后的养护工作等都容易受到外部环境影响，而呈现出诸多质量问题。因此，施工单位必须从这些质量问题要点出发，采取必要技术措施予以全面有效的应对。

关键词：水利工程；混凝土冬季施工，技术对策

1.冬季混凝土施工的特点

在冬季的混凝土施工具有以下的特点：第一，在冬季进行混凝土施工，由于施工条件和环境等因素都会给施工带来一定的影响，因此在冬季进行混凝土施工容易出现质量问题；第二，通常在冬季出现的质量问题在来年的春天才能显现出来，一旦出现问题处理起来就比较困难，问题小的话就可以通过修补来处理，而严重的话则需要返工，这严重的影响了工程的进度，同时给工程的使用寿命造成了一定的影响。由此可见，在冬季进行混凝土施工的质量问题具有隐蔽性和滞后性；第三，在冬季进行混凝土施工，要做好计划和准备工作，经验告诉我们，很多冬季混凝土施工中出现的质量问题都是由于这方面的工作没有做好而造成的。

2.混凝土冬季施工中存在的问题

2.1混凝土结构松散

混凝土冬季施工容易造成结构松散，这是由于混凝土内部的水分转移走了，结构疏散就会导致砂浆骨料结合相对比较脆弱，声音空哑现象，以及混凝土的表面会呈现出土黄色，产生冰晶和其他状况。再加上混凝土内部的湿度差压力等因素影响共同作用下形成的压力会引起混凝土轴向的裂缝的情况发生，水分自边缘向中心转移，出现空隙。

2.2混凝土受低温冻害损伤引起的冻融损伤现象

这主要是由于混凝土块体浇筑后因环境低温，导致混凝土表面冻融损伤现象发生，会造成混凝土表面剥落，脱皮，表面强度低。混凝土拌合物由于水泥的水化作用可以使得其逐渐凝结和硬化，获得最终的高强度效果。在骨料和钢筋的表面还会产生颗粒状的冰凌，导致水泥浆与骨料和钢筋的粘结力受到减弱，因而影响了混凝土的抗压强度，最终影响到混凝土的耐久性。

2.3表面起灰

砂浆和粗骨料分离，表面会严重起灰。能看到骨料露在外面的混凝土称之为“表面起伏”。到底是什么因素让混凝土的表面发生的起伏，根据调查研究显示，因为混凝土制作过程中水灰的比例不合理就会出现离析的现象，还有就是气温太低，所以水分就会挥发的比较的快，对水泥的水化造成了严重的影响。

2.4结晶腐蚀

冬季混凝土表面的水分蒸发的比较快，但是其表面的水分返霜发生硬化，再加上某些添加剂的毛细管作用积存在混凝土的表面上。

3.分析冬季混凝土施工技术措施

3.1重视施工选料工作

①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。②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。③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。

3.2施工混凝土的搅拌工艺技术

3.2.1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：（1）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。（2）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。（3）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。（4）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。

3.2.2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。

3.2.3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CO2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。

3.3混凝土的运输和浇筑

运输：冬季水利工程混凝土的运输主要应注意两方面内容，首先是要选择最佳的搅拌机设置位置和混凝土运送路线，通过缩短运输距离的方式来缩短运输时间。其次就是要合理选择运输容器的大小、形式和所使用的保温材料，以便确保装运混凝土容器的保温性。

浇筑：浇筑混凝土时应做好以下工作：（1）在进行混凝土的浇筑前，要对钢筋和模板表面的杂物、油污等进行清理，尤其是对新老混凝土结合部的冰雪更要及时的清除。如果环境温度低于-10℃，还应通过暖棚加温等方法将钢筋加热到正常温度；（2）在对混凝土进行灌注时，要确保其温度高于5℃。如果混凝土结构为细薄截面，那么其灌注温度应高于10℃。混凝土的灌注要保证一定的连续性，单层灌注厚度不得大于20cm，并尽量采用机械振捣的方式；（3）要尽量避免漏振和过振，以免出现分层离析泌水的现象。另外，施工现场还要注意保留一些振捣、浇筑、养护条件相同的混凝土试块作为拆模依据。

3.4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；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。

4.结语

水利工程混凝土冬季施工难度很大，也很复杂，因此必须按照冬季施工的特殊策略来进行，调整好混凝土的水灰比及各项配比，做好原材料的配合比，控制好混凝土内部的温差及与外部的温差，在搅拌和浇筑混凝土这些环节中也要特别注意，另外尽最大可能减少混凝土的运输次数并做好防护和养护工作。只有混凝土冬季施工严格按照各项标准来进行，才能加强混凝土的质量，才能进一步为整个工程的质量的提高提供保障。

参考文献：

[1]原晋濮.混凝土冬季施工的要点[J].山西建筑，2007，33（6）：148-149.

[2]唐义新.浅谈混凝土冬季施工的原理分析及施工方法[J].城市建设理论研究（电子版），2011，（21）.