水利工程混凝土冬季施工技術探析

徐文才

摘要：深入分析混凝土冬季施工在水利工程中的應用，致力于解決冬季環境對混凝土施工技術造成的干擾，強化水利工程的混凝土結構，優化冬季混凝土施工技術的應用，提高水利工程的混凝土施工質量。本文首先分析了水利工程冬季混凝土的施工原理及施工中存在的問題，然后詳細闡述了水利工程混凝土冬季施工技術要點。

關鍵詞：水利工程；混凝土；冬季施工；澆筑；養護

一、水利工程冬季混凝土的施工原理及施工中存在的問題

（一）施工原理

1、工程施工期的氣溫標準

就我國目前的施工技術而言，對水利工程冬季混凝土的施工制定了下列氣溫標準：一是嚴寒地區的日平均施工氣溫，應穩定在 5 攝氏度以下；最低氣溫應穩定在3 攝氏度以下；二是氣候溫和的地區日平均施工氣溫，應穩定在 3 攝氏度以下，且穩定其應持續 5 天以上；三是在冬季混凝土施工過程中，采取全面保溫措施的氣溫標準存在一定的滯后，因為在入冬期間，氣溫雖然降至零下，堆料溫度高于外界氣溫，但若氣溫轉暖，堆料的溫度回溫較慢，仍處于零下。對此，水利工程在冬季施工時，應結合入冬與冬季結束兩個關鍵點，采取相應的混凝土施工措施。

2、混凝土受凍對其性能的影響

對混凝土的性能進行研究，混凝土在進行攪拌澆灌后能產生硬化并達至最強硬度，最主要的原因就是具有水泥水化反應。另外水泥水化反應的速度不僅與混凝土自身材質及配合比有關，還受到內外溫度變化的影響，溫度逐漸升高，則加速混凝土水化反應的速度，在溫度低于零攝氏度時，混凝土中一部分的水分出現結冰，進而降低了水化反應的速度，混凝土水化反應一旦降低，將影響到混凝土的硬化速率與效果。

（二）水利工程混凝土冬季施工的問題

1、鋼筋的銹蝕與裂縫的產生

在水利工程混凝土施工的過程中，因為鋼筋的氧化銹蝕會使得混凝土的體積增大，導致混凝土沿著鋼筋的走向而發生混凝土裂縫。同樣，如果水泥的安定性能不高，混凝土在水灰比較大的情況下，混凝土早期強度較低，也會因為失水而出現混凝土開裂的問題。在混凝土水分轉移的過程中，混凝土的表面會產生空啞等問題。價值混凝土內部壓力、溫度差的影響，會造成混凝土內部的水分沿著邊緣向中心移動，導致混凝土空隙的產生。

2、低溫對混凝土施工的影響

在冬季混凝土施工的時候，低溫凍結因素的影響將會造成混凝土襯砌體的土體出現一定的外力，導致土體在凍脹影響下差生結構性變形。這種凍脹對混凝土的破壞力往往會貫穿整個混凝土的結構而作用在混凝土上面，對水利工程的壩體、基底等產生破壞。在嚴重的時候，可能會導致整個水利工程的基礎混凝土結構實效，而引起混凝土整體結構的斷裂等問題的出現。

3、施工因素對混凝土質量的影響

在冬季水利工程施工的過程中，由于影響水利工程施工的溫度、環境等因素特別多，所以施工的時候很容易出現質量問題。環境方面：水利工程施工區域受溫度低的影響土基的質量不穩定。大體積混凝土伸縮縫的設計不科學、不達標。施工方面因為水利工程混凝土配比不達標，混凝土施工過程中振搗不符合要求，后期的混凝土養護措施不到位等等，都會導致混凝土施工質量問題的發生。

二、水利工程混凝土冬季施工技術要點

（一）材料準備

材料是水利工程混凝土冬季施工技術的重點，工程單位非常注重選材環節。為降低冬季環境對材料的影響，工程單位針對施工技術中的材料選擇，提出以下三點技術措施：

1、選擇高性能水泥，提高抗凍性能，適應冬季的低溫環境，由此可以為混凝土結構提供堅實的基礎支持，降低水泥水熱化的特性影響，大部分水利工程在冬季偏重于選擇 32.5# 水泥石，有利控制水灰比；

2、選擇穩定骨料，以免骨料內存有凍結物，影響骨料與水泥的混合性能；

3、控制摻和材料與外加劑，嚴格禁止此類材料對混凝土造成質量干擾。

（二）配比控制

混凝土冬季施工基本處于 0℃以下的環境內，規劃混凝土內的材料配比，促使其適應混凝土的冬季施工。例如：某水利工程企業在控制混凝土配比時，嚴格按照混凝土的配合工藝執行，同時結合該水利工程的施工實際，管控混凝土配合時各項材料的劑量，確定水泥的使用量后控制水泥強度，然后調合水灰比，穩固水泥的性能，促使水泥快速達到齡期周期，最后提升混凝土的抗凍能力，該企業利用引氣劑，改變混凝土的自身體積，促使其處于流動狀態，具備高能力的保水性，減緩結冰、水汽的壓力。配比控制能夠提高混凝土在冬季環境中的施工性能，降低混凝土的影響比重，進而強化混凝土在冬季施工技術中的可用性。

（三）提升混凝土的攪拌質量

做好混凝土配合比的調整，當氣溫在零攝氏度左右的時候，通過選用合適標號的水泥來提升混凝土的抗凍效果。相關的試驗結構表明，強硅酸鹽水泥的抗凍性能較好，因為水泥水化熱較大，并且早期的時候水化熱的釋放強度高，一般3天時的抗壓強度是普通水泥七天時的抗壓強度，因此在冬季使用有著良好的效果。

其次，要最大程度上降低水灰比例，通過提升水泥的用量，增加水化熱的產生，減少齡期強度所需的時間。

再次，通過摻用引氣劑在保持混凝土配合比例不變的前提下，增加水泥漿的體積，進而實現拌和物流動性的提升，通過改善混凝土的粘聚性與保水性，來有效的提升混凝土的抗凍性能。也可以通過摻加早強外加劑，來縮短水利工程混凝土凝結所需的時間，提升早期的混凝土強度。通過選擇顆粒硬度大的集料，使混凝土的熱膨脹系數接近于周圍砂漿膨脹系數，降低裂縫等問題的出現。

（四）優化混凝土的運輸與澆筑環境

在混凝土運輸的時候，要科學的選擇混凝土攪拌機的擺放位置，最大程度上縮短混凝土運輸的距離，而且要選擇最短、最合適的運輸路線。使用合適的運輸設備與保溫材料，降低溫度等對混凝土質量產生的不利影響。在冬季混凝土澆筑之前，首先要清除掉模板與鋼筋表面的一些雜物，尤其是對于新老混凝土的交接位置更要做好全面的清理。在施工環境溫度低于零下十攝氏度的時候，要使用暖棚法將鋼筋加熱到正常溫度。水利工程混凝土的灌注溫度不能夠低于五攝氏度，一些細薄截面的關注溫度要大于十攝氏度。在冬季混凝土澆筑的過程中，要避免過振與漏振，以避免出現分層、泌水等問題的出現。

（五）加大對冬季混凝土施工后的養護

針對水利工程冬季施工混凝土易受低溫影響的特點，在養護的時候需要改變常規的養護方法，晚間澆筑的混凝土，需要在第一時間做好現場人工振漿、抹平的處理。在壓砂整平以后覆以保溫層，等到白天溫度上升到零度以上的時候，再完成最后一道抹面與壓紋。在水利工程混凝土鋪筑完成以后，使用蓄熱法保溫進行混凝土的養護，需要加厚蓋好，降低空氣對流對混凝土凝結的影響。通過使用抗凍劑來提升混凝土的施工質量，在外露的表面通過使用彩膠布彩膠布加草袋覆蓋的方法，禁止澆水養護。在水利工程混凝土養護初期的溫度，要高于防凍劑規定的溫度，如果不能達到這一規定的溫度時，需要通過一定的保溫措施來輔以實施。在遇到雨雪、冷空氣等天氣的時候，要停止混凝土的施工。

結語

綜上所述，水利工程冬季混凝土施工受到了社會各界的關注，在混凝土施工時，應嚴格根據設計要求實施，嚴格控制混凝土施工質量，進而使水工混凝土使用壽命得到保證，并降低了施工成本，保障工程質量，實現經濟、安全的水利工程冬季施工。

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