概論水利工程冬季混凝土施工技術

馬春生

(黑龍江省水利沖填工程處，哈爾濱 150001)

1 水利工程冬季混凝土施工原理

主要包括2個方面的內容:

1.1 冬季的標準

根據建筑行業規范當氣溫連續5d低于5℃，晚間最低溫度達到－3℃時，我們就可以認定水利工程進入到冬季施工的階段。

1.2 混凝土冬季施工的可能

混凝土在氣溫低于0℃的情況下，可以通過外加劑、原料加熱、水化熱積累的方式提升混凝土的溫度，進而達到實現混凝土固結，形成規范的強度，這是冬季混凝土施工的原理，只要在冬季來臨或結束的時期內，控制好溫度、保障好養護細節，就能夠進行混凝土施工，進而達到縮短水利工程建設時間，提高混凝土施工效率，使技術水平和管理水平得到充分地提升。

2 影響水利工程冬季混凝土質量的因素

主要包括2個方面的內容:

2.1 溫度變化的影響

溫度變化會影響到混凝土的水化作用，溫度越高水化作用越快，反之水化作用越慢，當混凝土溫度低于0℃，混凝土內部的水分會固化結晶，進而影響水化作用的繼續進行，導致混凝土硬化速度的降低，最終影響到混凝土強度和質量。

2.2 冰水凍脹作用

當混凝土內游離水分遇到低溫產生凍結后，體積會有9%的增大，這也就是行業講的“凍脹作用”，凍脹作用會提高混凝土內部的孔隙率，并會形成強度的下降，產生混凝土結構微觀上的破壞，如果持續積累將會形成混凝土宏觀裂縫，進而影響混凝土結構的穩定和功能。

2.3 水膜作用

在混凝土澆筑和振搗后，骨料周圍會形成一層水膜或者是水泥漿膜，這會提高混凝土整體的流動性，降低空隙和孔洞的產生。但是過低的溫度將會將水膜或水泥漿膜固結，使骨料和水泥失去了黏結力，進而導致強度的降低，并且隨著溫度升高水膜恢復流動后形成較大的空隙率，進而導致混凝土結構強度進一步下降。

2.4 溶解作用

混凝土是多種原材料構成的復合物，在水的作用下各種材料發生著復雜的化學和物理變化，水分在調節各部分原材料的同時，也形成了對一些原材料的溶解現象，當氣溫降低時，溶解在水中的礦物質會析出，這不利于混凝土性能的發揮和功能的形成，導致混凝土結構容易出現裂縫，特別在受壓和荷載位置容易產生結構性裂縫[1]。

3 水利工程冬季混凝土施工的技術要點

3.1 水利工程冬季施工中混凝土原料的制備

制備混凝土原料是一個技術性和技巧性交織的工作，要注意其中關鍵要素和技術環節的控制，形成對水利工程冬季混凝土原料制備的全面控制。

1)水利工程冬季混凝土制備中要對和易性、流動性、保水性、黏聚性等主要參數加以控制，和易性是混凝土的基本要求，和易性可以衡量混凝土制備的過程和技術含量;流動性是混凝土動態性能的真實反映，流動性大小會與拌合物的原料配比、坍落度大小息息相關，對于灌注和振搗環節有著重要的影響;黏聚性好的混凝土可以避免離析現象的發生，在運輸和澆筑過程中能夠保持混凝土整體的均勻性;保水性與混凝土密實性、強度和耐久性密切相關，控制保水性可以保持混凝土的強度和穩定，防治離析現象的發生[2]。

2)要避免混凝土裂縫的產生，根據經驗，混凝土內外部分出現25℃的溫差，則會產生溫度階梯，在應力不足的區域會導致溫度裂縫的產生，因此，在冬季施工制備混凝土過程中，要采用水化熱合適的水泥種類，規范其他原材料的配合比，降低水化熱放熱的積累。

可以在混凝土制備中加入適量的外加劑，降低混凝土膨脹系數和收縮量，避免干縮裂縫的產生和擴大對混凝土結構的影響;精確控制混凝土粗細骨料的級配，降低混凝土因骨料而產生的膨脹系數的增長。

控制混凝土中用水量，采用適當增砂減水的方法防治裂縫的產生;對于水利工程大體積混凝土結構要實際進行二次抹面，消除形成的裂縫和積水;要對混凝土采用適當的保養措施，避免溫度裂縫和干縮裂縫的出現。

3)外加劑的使用，在冬季制備混凝土混合物時，可以采用外加劑的方式提高制備的質量和速度，外加劑的使用比較經濟，而且速度快于加熱法。

4)混凝土原材料的預熱處理，要確保骨料溫度≤60℃，水溫≤80℃，避免混凝土中水泥因高溫出現的假凝問題[3]。

3.2 水利工程冬季施工中混凝土澆筑

1)要確保混凝土入模的溫度，應該對混凝土表面采用草氈、巖棉的方式進行充分覆蓋，以確保混凝土固化的過程和規定強度的達成。

2)用好蓄熱保溫法，這一做法的實質是通過保溫結構對水化熱的溫度進行保持，實現混凝土固結，避免凝固過程中受外界自然低溫的侵襲。

3)摻外加劑和綜合蓄熱法的綜合應用，冬季施工中經常使用的是摻外加劑和綜合蓄熱法共同使用，這比單獨使用防凍劑時的摻加量要少得多，既保證混凝土的質量，又會加快工程的進度[4]。

3.3 水利工程冬季施工中混凝土養護

水利工程混凝土凍害是由于混凝土內部的水結冰所致。在環境溫度條件不改變的情況下:

1)早期增強凝結。

2)降低冰點摻加防凍劑。為了使混凝土在早期不被凍害以致帶來一系列的質量問題，攪拌站技術人員應及時與工地施工人員進行溝通，以及掌握近幾天的天氣狀況，以便于工地合理地調整混凝土的各種材料的用量。采用養護劑養護，由于保證了良好的水化熱作用，生成膠態水化物，阻塞混凝土的毛細管道，降低混凝土內部的孔隙率，增強混凝土的密實性，從而獲得良好的抗滲性、抗凍性及耐久性，實現水利工程冬季施工的基本目標[5]。

4 結語

綜上所述，水利工程冬季混凝土施工成為水利建設的一個重要的方向，也是施工技術重點研究的課題，為了確保水利工程建設的快速發展，必須立足于施工實際，進一步進行探索和分析。在實際的水利工程冬季混凝土施工中，應該結合施工設計和實際，對影響到水利工程冬季混凝土施工質量的因素進行控制，以施工技術和管理過程為控制手段，確保施工質量，以實現水利工程冬季混凝土施工對經濟發展和水利建設的價值和作用。

[1]孫麗娜.水利工程混凝土施工技術[J].中國新技術新產品，2011(06):144.

[2]邵希斌.水利工程混凝土施工技術研究[J].科技創新導報，2011(15):22.

[3]霍翠寶.淺析水利工程混凝土施工技術及其工程應用[J].科技資訊，2011(16):16.

[4]李英賓.冬季混凝土施工在橋梁建筑中的技術分析[J].科技創新導報，2011(33):25.

[5]隋海濤，于紅梅.小議冬季混凝土施工應注意的問題及控制措施[J].中小企業管理與科技:上旬刊，2010(06):169.