浅析水利工程冬季混凝土施工技术

李宗林

摘要：水利工程不仅是我国基础建设的关键内容，在推动国民经济建设发展中也发挥着不可忽视的作用。但水利施工极易受到相关外界因素的影响，特别是环境气候变化方面，会给工程整体施工增加一定难度，特别是对混凝土施工来讲，会对其材料的水化效果、强度等方面带来诸多不利影响。因此，文本就针对水利工程冬季混凝土施工技术做出了进一步研究分析。

关键词：水利工程；冬季混凝土；施工技术

前言：实际工作中，水利工程施工具有工程量巨大、时间短、施工周期性强的特点，因此为了确保水利工程能拥有良好的度汛能力，并且能在汛前可以投入使用，所以就需要在冬季进行施工。冬季施工中混凝土施工受气温影响最大，天气温度较低时会减弱混凝土材料的水化效果，显著限制了强度增长作用，从而严重影响水利工程施工质量及进度。

1工程冬季混凝土的施工原理

1.1工程施工期的气温标准

就我国目前的施工技术而言，对水利工程冬季混凝土的施工制定了下列气温标准：一是严寒地区的日平均施工气温，应稳定在5摄氏度以下；最低气温应稳定在3摄氏度以下；二是气候温和的地区日平均施工气温，应稳定在3摄氏度以下，且稳定其应持续5天以上；三是在冬季混凝土施工过程中，采取全面保温措施的气温标准存在一定的滞后，因为在入冬期间，气温虽然降至零下，堆料温度高于外界气温，但若气温转暖，堆料的温度回温较陧，仍处于零下。对此，水利工程在冬季施工时，应结合入冬与冬季结束两个关键点，采取相应的混凝土施工措施。

1.2混凝土受冻对其性能的影响

对混凝土的性能进行研究，混凝土在进行搅拌浇灌后能产生硬化并达至最强硬度，最主要的原因就是具有水泥水化反应。另外水泥水化反应的速度不仅与混凝土自身材质及配合比有关，还受到内外温度变化的影响，温度逐渐升高，则加速混凝土水化反应的速度，在温度低于零摄氏度时，混凝土中一部分的水分出现结冰，进而降低了水化反应的速度，混凝土水化反应一旦降低，将影响到混凝土的硬化速率与效果。

2影响混凝土质量的因素分析

混凝土内的水分结冰后将增加9％，混凝土内游离状态水分越多，将受到越大的冻胀应力，冻胀的体积在解冻之后无法缩回去，残留出空鼓。因此，新拌的混凝土在受冻后极易产生空隙。若混凝土空隙率提高15％，整体强度将降低10％。若冻胀应力过大直接产生裂缝，则严重的破坏了混凝土的结构，对整体强度造成严重影响。

通常骨料周边，存在一层水膜或水泥膜，一旦受冻将对膜的粘结力造成严重影响，在解冻后也无法恢复。据相关试验表明，若膜失去粘结力，将导致混凝土强度下降14％。

在混凝土内水分结冰与溶解的过程，都将出现水分转移的情况，若混凝土在表面温度较低时受冻，水分结冰引起的冻胀应力将使水分挤向混凝土的内部。而在解冻时外部先行溶解，以致混凝土内部应力增加，水分又被挤向表层，水分出现反向迁移，水分体积在结冰与解冻的过程出现反变化，以致混凝土的各个组分发生相对移动，这类睛况对新拌混凝土强度较低时，易引起结构性的裂缝口。

3水利工程冬季混凝土施工的技术要点

3.1水利工程冬季施工中混凝土原料的制备

制备混凝土原料是一个技术性和技巧性交织的工作，要注意其中关键要素和技术环节的控制，形成对水利工程冬季混凝土原料制备的全面控制。

1）水利工程冬季混凝土制备中要对和易性、流动性、保水性、黏聚性等主要参数加以控制，和易性是混凝土的基本要求，和易性可以衡量混凝土制备的过程和技术含量；流动性是混凝土动态性能的真实反映，流动性大小会与拌合物的原料配比、坍落度大小息息相关，对于灌注和振捣环节有着重要的影响；黏聚性好的凝土可以避免离析现象的发生，在运输和浇筑过程中能够保持混凝土整体的均匀性；保水性与混凝土密实性、强度和耐久性密切相关，控制保水性可以保持混凝土的强度和稳定，防治离析现象的发生。

2）要避免混凝土裂缝的产生，根据经验，混凝土内外部分出现25度的温差，则会产生温度阶梯，在应力不足的区域会导致温度裂缝的产生，因此，在冬季施工制备混凝土过程中，要采用水化热合适的水泥种类，规范其他原材料的配合比，降低水化热放热的积累。可以在混凝土制备中加入适量的外加剂，降低混凝土膨胀系数和收缩量，避免干缩裂缝的产生和扩大对混凝土结构的影响；精确控制混凝土粗细骨料的级配，降低混凝土因骨料而产生的膨胀系数的增长。控制混凝土中用水量，采用适当增砂减水的方法防治裂缝的产生；对于水利工程大体积混凝土结构要实际进行二次抹面，消除形成的裂缝和积水；要对混凝土采用适当的保养措施，避免温度裂缝和干缩裂缝的出现。

3）外加剂的使用，在冬季制备混凝土混合物时，可以采用外加剂的方式提高制备的质量和速度，外加剂的使用比较经济，而且速度快于加热法。

4）混凝土原材料的预热处理，要确保骨料温度≤60℃，水温≤8ooC，避免混凝土中水泥因高温出现的假凝问题。

3.2水利工程冬季施工中混凝土浇筑

1）要确保混凝土入模的温度，应该对混凝土表面采用草毡、岩棉的方式进行充分覆盖，以确保混凝土固化的过程和规定强度的达成。

2）用好蓄热保温法，这一做法的实质是通过保温结构对水化热的温度进行保持，实现混凝土固结，避免凝固过程中受外界自然低温的侵袭。

3）掺外加剂和综合蓄热法的综合应用，冬季施工中经常使用的是掺外加剂和综合蓄热法共同使用，这比单独使用防冻剂时的掺加量要少得多，既保证混凝土的质量，又会加快工程的进度。

3.3水利工程冬季施工中混凝土养护

水利工程混凝土冻害是由于混凝土内部的水结冰所致。在环境温度条件不改变的情况下：

1）早期增强凝结。

2）降低冰点掺加防冻剂。为了使混凝土在早期不被冻害以致带来一系列的质量问题，搅拌站技术人员应及时与工地施工人员进行沟通，以及掌握近几天的天气状况，以便于工地合理地调整混凝土的各种材料的用量。采用养护剂养护，由于保证了良好的水化热作用，生成胶态水化物，阻塞混凝土的毛细管道，降低混凝土内部的孔隙率，增强混凝土的密实性，从而获得良好的抗渗性、抗冻性及耐久性，实现水利工程冬季施工的基本目标。

结束语

冬季混凝土施工质量控制问题逐渐成为水利工程行业面临的重点研究课题之一，在水利工程混凝土施工时，一定要严格按设计要求，对混凝土工程的要点质量严加控制．这样可以延长水工混凝土的使用寿命，节省工程费用，确保工程质量，对实现经济、安全的工程建设管理目标有着重要的意义。

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