水利水电工程冬季混凝土施工技术

摘要：水利水电工程和国计民生息息相关，是我国基础性建设中的重中之重，再加上其造价高、规模大、质量要求高等特点，因而，在水利水电工程建设过程中一定要将质量问题放在首位。水利水电工程由于自身的特殊性，通常将施工时间安排在冬季，冬季气温较低，给混凝土的浇筑质量造成了严重的影响，本文围绕这些影响展开讨论，并重点研究了相关的冬季混凝土施工技术，旨在保证水利水电工程冬季施工的质量。
关键词：水利水电工程；冬季；混凝土施工技术

1.冬季混凝土施工中常见的质量问题

1.1裂缝

裂缝的产生在很大程度上降低了混凝土的耐久性以及抗压能力。混凝土中水分含量过大，会影响混凝土的稳定性、强度，然而失水过快，同样会产生不良影响，如导致混凝土结构疏松，继而导致裂缝的产生。冬季温度较低，混凝土中的水分会发生结冰膨胀现象，导致裂缝的产生。混凝土内部钢筋在水和空气的作用下会氧化锈蚀体积变大，引起裂缝。另外，混凝土内外温度、湿度相差较大，则会引起混凝土中的水分向中心处汇集，也会引起裂缝。

1.2 起灰

混凝土中的水分太多，则会导致混凝土泌水、离析问题的产生，对混凝土的保水性和粘聚性造成不利的影响。水利水电工程冬季混凝土施工，受低温影响，水泥水化作用的过程较慢，水分流失严重，因而出现混凝土表面起灰的问题。

2.冬季混凝土施工时应了解的一些原理

混凝土施工规范中指出，若室外日平均温度连续5天在5℃以下，且最低气温在- 3℃之下，则视为冬季施工，混凝土的相关施工需要依照冬季施工标准进行。冬季施工到来之前，应该着手准备保温被、塑料膜等防冻物品，并关注天气变化，警惕气温骤降，防止混凝土遭受霜冻、寒流破坏。正常情况下，当室外温度小于- 10℃时需要暂停施工动作，若其他条件不允许停工，那么可以采用添加外加剂的方法、提高混凝土入模温度的方法，继续施工。
水泥的水化作用是混凝土最终强度是否达标的关键。水泥水化作用的速度取决于两个方面：一、配料比；二、温度。配料时，水灰比无论是过小还是过大，均会对水泥水化作用的速度造成影响，造成混凝土的最终强度不符合设计要求。温度高，水泥水化作用速度快，在较短的时间内，混凝土就可以达到最终强度；温度低，水泥水化作用速度慢，混凝土则需要较长的时间才能到达最终的强度。
水变成冰，体积方面会有9%的增幅，这种体积上的变大会破坏混凝土的内部结构，对混凝土的强度造成不利的影响。水冰结合会引起表面坑洼不平整，减小钢筋、混凝土的的接触面积，降低粘合力，最终降低混凝土的强度。另外，随着温度的上升，这部分冰会最终融化并蒸发，会给原先结冰的地方留下空隙，这种情况对混凝土密度、强度、耐久性的影响是十分严重的。所以，水利水电工程冬季混凝土施工时，要着重解决混凝土早期受冻问题。[3]

3.冬季混凝土施工的一些技术分析

3.1调整配料比

这种方法比较适合温度约为0℃环境下的混凝土施工。为增强混凝土的抗冻能力，可以选用早强硅酸盐水泥，该种水泥水化热较大，能在混凝土施工早期形成较高的强度，通常情况下，3d早强硅酸盐水泥的抗压强度大致等同于7d普通硅酸盐水泥的抗压强度，且在抗冻方面作用显著。适当地降低水灰的比例，也就是适当地增加水泥的使用量，这样可以增加水化热量，缩短混凝土达到标准强度的时间。另外，还可以选用缝隙较少的集料以及硬度较高的颗粒，使混凝土的膨胀系数尽可能地接近附近砂浆的膨胀系数。

3.2利用外加剂

冬季混凝土施工，利用外加剂是一种操作简单、花费较小的办法。另外，外加剂的使用还能够在一定的范围内冲出规范温度的限制，给施工争取宝贵的时间。
3.

2.1引泡剂

将引泡剂加入混凝土之后，会产生一定数量的气泡，这些气泡可以发挥三个作用，一是增加混合物的保水性，二是增加混合物的流动性，三是缓冲压力（该压力为混凝土内部水结冰时产生）。气泡的这些作用可以有效地提高混凝土的防寒、抗冻能力。
3.

2.2早强外加剂

硫酸钠、MS—F复合早强试水剂为代表的早强外加剂，在减少混凝土硬化时间方面效果明显，能够促使混凝土在较短的时间内达到理想的强度。[4]
3.

2.3防冻剂

防冻剂中的某些成分可以于降低冰点，一定温度下，尽可能地使更多的水不发生结冰，从而增加参加水化作用的水分，缩短混凝土达到标准强度的时间。另外，防冻剂避免了冰晶过多或过大的情况，对于降低水结冰产生的膨胀力方面效果明显，保护了混凝土的固有结构。

3.3使用外部加热法

该方法多用于施工环境在-10 ℃以上，且构件不算太厚大的工程。该方法大体上可分为直接加热和间接加热两种，直接加热指得是直接对混凝土加热，间接加热指得是加热混凝土四周的空气，通过空气最终将热量传递给混凝土构件，两者的目的在于为混凝土的硬化提供一个常温环境。如果将加热方法细分，包括以下几种：一、利用火炉加热，该方法操作简单，但提升温度有限，且会释放CO2气体影响混凝土表面质量，常用于较小的工程。二、利用蒸汽加热，该方法的优点是加热均匀、容易控制，缺点是花费较大（因为需要购置专门的锅炉设备）、伴有较大的热损失。三、利用电加热，做法是将钢筋当作电极，或者是将电热器紧贴在混凝土的表层，将电能转化为热能，从而提高混凝土的温度。该方法的优点是热损失较小、操作简便，缺点是耗电较大。

3.4采用蓄热法

蓄热法较为适合施工环境温度为0℃上下，且结构厚大的工程。具体的做法是：对原材料使用一系列的加热、保温措施，保证其在搅拌、运输、浇灌等操作下还是具备一定的热量，并实现入仓时温度在5℃以上，从而加快水泥水化进程。做好混凝土的保温措施相当重要，应该保证混凝土温度在降到0℃之前，不被冻坏。该工艺较为简单，对资金的要求较低，但需要做好保温与养护的工

源于：论文集www.udooo.com

作。[5]
砂石料的储备保温工作：最好在入冬之前就将砂石料运送到施工现场，防止砂石料在运输途中被冻。到达施工现场后，采用保温材料（棉毡、草袋等）对其覆盖，将温度控制在5℃以上，另外，还需要防止搅拌时混入冰雪、冻块，造成温度损失。
混凝土拌和料加温: 利用蒸汽提升砂石料、拌和用水的温度，并控制温度不超过80℃。还可以将18℃左右的深井水适当升温，用于拌和用水。水泥和外加剂等应该置于暖棚或者库房之中，避免被直接加热。还需要为搅拌站搭建暖棚以收到挡风保温的目的。

3.5开展养护工作

混凝土浇筑完成之后，可以使用蓄热法开展保温养护工作，尤其要加厚盖好混凝土四边的保温材料，降低空气对流的影响。
混凝土中若加入了抗冻剂，则需要使用彩胶布加草袋对其外露的表面覆盖，且不可以采用浇水养护的方法。在混凝土养护的初期阶段，应保证温度不得小于防冻剂的规定温度，若小于防冻剂的规定温度且发现混凝土的强度在

3. 5 N/mm2之下时，则需要采用合适的保温措施。

密切关注天气情况，当遇到冷空气入侵或者雨雪天气时，应该暂时停止混凝土的施工作业，当天气转晴、气温回暖之后再作业。[6]
4．结语
水利水电工程冬季混凝土施工是一项十分复杂的工作，亦是一项不得不面对的工作，和整个工程的质量密切相关，所以积极探索相关的施工技术具有重要的现实意义。

参考文献：
耿雷,陈超.冬季混凝土施工技术探讨[J].黑龙江科技信息,2010,(20).
程勤功.浅探冬季混凝土施工技术[J].建筑,2010,(13).
[3]范秀云,张艳辉,郭晓秋.浅析水利工程冬季混凝土施工技术[J].神州,2011,(17).
[4]王强.论水利工程混凝土冬季施工[J].科技信息,2011,(01).
[5]李红春.谈水利工程冬季混凝土施工技术探讨[J].四川建材,2011,(02).
[6]吴嘉强.水利施工中混凝土裂缝的防治探讨[J].中国城市经济,2011,(11).
注：文章内所有公式及图表请用PDF形式查看。