论述水利工程混凝土冬季施工的技术措施

摘要：水利工程一般工程量大，施工任务重，时间长，为了保证工程具备度汛条件，或者在汛前投入使用，冬季施工不可避免。水利工程的重要性，都是要经历冬天施工，而水利工程冬天混凝土施工一直都是水利工程中的难题。本文作者根据多年工作经验，分析了水利工程混凝土冬季施工存在的问题，并提出了水利工程混凝土冬季施工的相应技术探讨。

关键词：水利工程；混凝土；冬季施工；技术措施

中图分类号：TV 文献标识码：A

引言：水利工程能够有效的消除水患，是造福于民的工程，是我国国民经济快速发展的重要保证。我国许多地方有较长的寒冷季节，由于受工期制约，许多水利工程的混凝土在冬季施工是不可避免的。冬季施工首先要选择好原材料和合理设计配合比，而有效的施工措施和合理的养护方案，是混凝土冬季施工方案中重点要解决好的问题。

1.混凝土冬季施工时存在的问题

1.1钢筋的锈蚀与混凝土裂缝由于钢筋的氧化锈蚀伴随体积膨胀，致使混凝土沿主筋或箍筋方向产生裂缝。水泥的安定性不良混凝土的水灰比太大，早期强度低，失水太快也会引起开裂。混凝土内部水分由边缘向中心移动，形成压力也将引起轴向裂缝。

1.2结构疏散与水分转移水分转移及结构疏散的混凝土，以表面呈冰晶、土黄色，砂浆骨料结合脆弱，声音空哑等为特征。同时由于混凝土、内部压力、温差湿度差，使水分自边缘向中心移动造成空隙。

1.3 表面起灰所谓“表面起灰”是以砂浆和粗骨料相脱离，表面起灰，骨料为特征。主要是由于混凝土混合物水灰比太大，离析，泌水严重，粘聚性、保水性差，加上养护温度低，水泥水化趋于停止，混凝土水分迅速外离，导致表面起灰。

1.4 结晶腐蚀―混凝土表面返霜混凝土硬化后，某种外剂溶液通过毛细管的作用渗到混凝土表面，而混凝土表面的水分则逐渐蒸干，此种情况还将影响混凝土与饰面层的结合。

2.水利工程混凝土冬季施工技术措施

2.1 选料

2.1.1 选用抗冻性高的水泥，我国各种水泥抗冻性高低次序为：硅酸盐水泥>普通硅酸盐水泥>矿渣硅酸盐水泥>火山灰或粉煤灰硅酸盐水泥在冬季混凝土施工中，应首选硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥，而且水泥标号不应低于32.5号，混凝土的水泥最小用量不应少于300kg/m3 ，水灰比不应大于0.6。

2.1.2 应注意掺合材料对混凝土抗冻、抗渗等性能的影响，在掺人提高抗冻性效果显著的外加剂，如减水剂、早强剂、速凝剂、防冻剂等。

2.1.3 混凝土所用骨料必须清洁，不得含有冰雪等冻结物及易冻裂的矿物质。在掺用含有钾、钠离子防冻剂的混凝土中，骨料中不得混有活性材料，以免与外加剂发生反应。

2.1.4 拌合水，一般饮用的自来水及洁净的天然水都可作为拌制混凝土用水，但污水工业废水、ph值小的酸性水硫酸盐含量超过水重约1%的水，严禁用于混凝土中。在施工中为了减少冻害，应将配合比中的用水量降低至最低限度办法是控制坍落度；加入减水剂；优先选用高效减水剂。

2.2混凝土的拌制

2.2.1调整混凝土配合比。调整配合比法主要适用于在0℃左右环境下的混凝土施工。具体做法是尽量降低水灰比(水灰比＜0.6)，稍增水泥用量，从而增加水化热量，缩短达到龄期强度的时问;在保持混凝土配合比不变的情况下，加入引气剂后生成的气泡，相应增加了水泥浆的体积，提高拌和物的流动性，改善其粘聚性及保水性，缓冲混凝土内水结冰所产生的水压力，提高混凝土的抗冻性;掺加早强外加剂，缩短混凝土的混结时间，提高早期强度。应用较普遍的有硫酸钠和MS-F复合早强试水剂;选择颗粒硬度高和缝隙少的集科，使其热膨胀系数和周围砂浆膨胀系数相近。

2.2.2拌制混凝土用的骨料必须清洁,不得含有冰雪和冻块,以及易冻裂的物质.在掺有含钾,钠离子的外加剂时,不得使用活性骨料.在有条件的时候,砂石筛洗应抢在零上温度时做,并用塑料纸,油布盖好。

2.2.3拌制掺外加剂的混凝土时,如外加剂为粉剂,可按要求掺量直接撒在水泥上面和水泥同时投入.如外加剂为液体,使用时应先配制成规定浓度溶液,然后根据使用要求,用规定浓度溶液配制成施工溶液.各溶液要分别置于有明显标志的容器中,不得混淆.每班使用的外加剂溶液应一次配成。

2.2.4当施工期处于0℃左右时,可在混凝土中添加早强剂,掺量应符合使用要求及规范规定,且应注意在添加前应做好模拟试验,以核实有关技术措施;对于有限期拆模要求的混凝土,还应适当提高混凝土设计等级。

2.2.5混凝土中添加防冻剂时,严禁使用高铝水泥。

2.2.6严格控制混凝土水灰比,由骨料带入的水分及外加剂溶液中的水分均应从拌合水中扣除。

2.2.7搅拌掺有外加剂的混凝土时,搅拌时间应取常温搅拌时间的1.5倍。

2.2.8混凝土拌合物的出机温度不宜低于10℃,入模温度不得低于5℃。

2.3混凝土的运输与浇筑

2.3.1 混凝土的运输

（1）混凝土运至施工地点后立即进行浇筑，以减少材料运输过程中的热量损失，必要时运输过程中进行覆盖保温。

（2）混凝土的运输过程快装快卸，不得中途转运或受阻。

2.3.2 混凝土的浇筑

（1）水利工程的混凝土在进行浇筑之前，首先应将混凝土表面及模板上的垃圾清理干净，尤其是冬季新老混凝土交接地方覆盖的冰雪，当周围温度在零下10摄氏度以下时，应通过暖棚法将混凝土中的钢筋部位进行加温。

（2）应注意在任何情况下混凝土浇筑的温度都不能低于5摄氏度，混凝土结构中细薄截面的浇筑温度应保持在10摄氏度以上，而且必须是连续灌注，不可中断，每层浇筑的厚度不能超过20 cm。

（3）在浇筑过程中应防止漏振、离析、分层现象的出现，施工现场还应预留混凝土试块作为拆模的主要依据。

3.混凝土冬季养护措施 

混凝土冬季养护方法分为3类，混凝土养护期间不加热的方法、混凝土养护期间加热的方法和综合方法。不加热的方法包括蓄热法、掺化学外加剂法；加热方法包括电极加热法、电器加热法、感应加热法、蒸汽加热法和暖棚法；综合方法即综合上述两类方法，如综合蓄热法，即在蓄热法基础上掺加外加剂（早强剂或防冻剂）或进行短时加热等综合措施。从节约能源和降低冬期施工费用考虑，应优先选用不加热的施工方法或综合方法。

3.1蓄热法 

主要用于气温10℃左右，结构比较厚大的工程。做法是，对原材料（水、砂、石）进行加热，使混凝土在搅拌、运输和浇灌以后，还储备有相当的热量，以使水泥水化放热较快，并加强对混凝土的保温，以保证在温度降到0℃以前使新浇混凝土具有足够的抗冻能力。此法工艺简单，施工费用不多，但要注意内部保温，避免角部与外露表面受冻，且要延长养护龄期。

3.2外部加热法 

主要用于气温1℃以上，而构件并不厚大的工程。通过加热混凝土构件周围的空气，将热量传给混凝土，或直接对混凝土加热，使混凝土处于正温条件下能正常硬化。分为以下几种加热方法：（1）火炉加热。一般在较小的工地使用，方法简单，但室内温度不高，比较干燥，且放出的二氧化碳会使新浇混凝土表面碳化，影响质量。（2）蒸气加热。用蒸气使混凝土在湿热条件下硬化。此法较易控制，加热温度均匀。但因其需专门的锅炉设备费用较高。且热损失较大，劳动条件亦不理想。（3）电加热。将钢筋作为电极，或将电热器贴在混凝土表面，便电能变为热能，以提高混凝土的温度。此法简单方便，热损失较少，易控制，不足之处是电能消耗量大。（4）红外线加热。以高温电加热器或气体红外线发生器，对混凝土进行加热。

3.3抗冻外加剂 

以上的气温中，对混凝土拌和物掺加一种能降低水的冰点的化学剂，使混凝土在负温下仍处于液相状态，水化作用能继续进行，从而使混凝土强度继续增长。目前常用有氧化钙、氯化钠等抗冻剂及亚硝酸钠加氧化钠复合抗冻剂。

4.结语

总之，水利工程冬季施工应结合工程的气候环境、工程结构状况、工期紧迫程度等因素，采取相应的对策，以在工期内保证工程质量。 水利工程中混凝土产生的原因众多复杂、分析的成因，探讨防治措施，并严格按要求进行施工，对水利工程施工的应用有着极其重要的意义。

参考文献：

［1］李萍.水利工程冬季施工质量控制和预防措施［J］.山西水利，2009.

［2］王勇.浅析水利工程混凝土冬季施工技术措施［J］.内蒙古水利，2010.