水利工程冬期混凝土施工研究商坡

水利工程冬期混凝土施工研究商坡

商坡

山东省宁阳县水利工程公司山东泰安271400

摘要：冬季低温条件对于水利工程的施工质量会产生极为严重的影响，尤其是在水利工程项目施工中需要进行大规模的混凝土浇筑施工作业，冬季低温条件下混凝土的凝结、固化都会受到低温的影响。本文就水利工程冬期混凝土施工进行研究分析。

关键词：水利工程；冬期；混凝土施工

引言：为确保水利工程冬季施工能够获得良好的成效，需要在冬季施工中采取合理而有效的施工技术和针对性的控制手段，最大限度地消除低温对水利工程施工所带来的不利影响，影响水利工程的施工质量。

一、冬季混凝土施工的基本原理

混凝土混合物能够在短时间之内迅速凝结和固化，能够表现出一定的强度和硬度，水泥在其中的作用至关重要。水泥水化的速度和混凝土的组成成分有较大的关系，水泥水化的速度是随着温度的变化而变化的。当外界温度升高时，水泥的水化速度也相应加快，水泥的固化作用增强，表现出一定的强度。在温度降低时，当外界温度达到零度时，混凝土中的水就会自然结冰，混凝土中的水分就会明显的降低，水泥的水化作用减弱，混凝土的强大增长放缓。当温度继续下降到零度以下时，混凝土中的水分就会完全结冰，水泥的水化作用就会停止，混凝土的强度不再增加。当混凝土中的水分完全变成冰时，混凝土的体积就会增大，发生冰胀现象，产生的应力大于水泥石内部形成的强度值，因此会对混凝土造成不同程度的破坏，从而降低了混凝土的强度。除此之外，当水完全变成冰时，骨料和钢筋中也会产生冰凌，水泥浆与钢筋和骨料的粘合力下降，从而影响到混凝土的抗压强度。当外界的温度升高时，水泥浆与钢筋和骨料间的冰凌开始融化形成大小不一的间隙，从而降低了混凝土的密度和耐久性。

二、冬季混凝土施工常见质量问题

混凝土因冻受损问题为冬季混凝土常见病害，其主要体现在两方面：①浇筑混凝土块体后，由于处于较低环境温度，致使冻害损伤现象出现在混凝土表面，主要表现为混凝土表面剥落脱皮、较低表面强度及极差的外观质量；②浇筑及完成浇筑混凝土环节，因其处于较低的温度环境，致使混凝土出现冻害问题，主要表现为较低混凝土强度、块体产生裂缝等，进而对工程质量造成极大的损害。

三、水利工程冬季混凝土施工技术

3.1原材料

砂石骨料进场后，需在料场内存储，该料场应做好硬化及砌筑隔墙工作，避免杂物等混入，保温方式可选取骨料堆高增加的方法。在专用罐内存储水泥、粉煤灰，做好防潮、防尘工作。在储存外加剂时，应将保温覆盖到其表面，确保其温度不低于5℃。

3.2拌和混凝土

混凝土原材料确保其质量合格后，即可进行拌制。要求选取清洁的砂石骨料进行拌和。通过锅炉对拌和用水加热，随后利用储水箱、上水管道进入混凝土拌和机内，按照现场施工条件控制拌和用水温度。拌和混凝土前期，拌和机可选取热水冲洗，并及时排出积水，拌和时应均匀搅拌加热后的水和砂石骨料，随后添加其他材料，如粉煤灰、水泥等，防止热水直接碰触水泥。拌和环节，根据水工混凝土施工规范对砂石骨料的各项指标进行检测，如含水率、细度模数等。与常温季节相比，拌和混凝土时间需适当加长，通常加长时间比例需控制在20%～25%，混凝土加热后，尽可能降低来回运输次数。按照相关施工规定，要求在5℃以上控制混凝土入仓温度，按照温度损失近似公式分析：tu=A（t0-ta）Z式中，运输过程中的损失值由tu表示；运输容器系数，皮带机运送取0.2时可通过A表示；出机混凝土温度由t0表示；外界气温由ta表示；运输时间由Z表示。

当入仓混凝土温度在5℃以上时，则出机混凝土温度和外界温度之间的关系。10～12为混凝土出机温度的控制范围。在施工环节，应实时对入仓、出机混凝土的温度进行认真观察，且对混凝土出机温度进行有效控制。如出机温度在12℃以下，需对拌和用水进行加热，进而将混凝土拌合物的温度进行全面提升。如水温提高5℃，则混凝土温度就会提高1℃左右。

混凝土运输时间应严加控制，要求结束前一罐车浇筑作业后，后面能连续进行施工。选取保温衣进行混凝土运输罐车覆盖，运输前需加热运输设备。选取碎石硬化方式进行混凝土运输道路施工，做好长期的平整路面工作。如完成施工，需及时用热水清理干净运输设施、拌和机械。

3.4浇筑混凝土前的准备工作

结冰、冻霜问题出现在浇筑仓面时，需利用热水进行清理。浇筑混凝土前，仓面底板可通过热鼓风机进行升温，当其温度超过0℃时可浇筑混凝土。要求在白天高气温下进行浇筑混凝土工作，如仓面不能在当天结束浇筑作业，需在气温较高的几天内完成全部浇筑工作。

3.5浇筑混凝土

混凝土浇筑前期，需对各项准备工作的完成情况进行认真检查，如处理仓面、施工缝等，并做好记录。浇筑混凝土应按照平仓-振捣的顺序进行，不得出现平仓被振捣替代的现象，通过混凝土粗骨料下沉不再明显来确定振捣时间。如仓内出现堆叠粗骨料现象，需向砂浆多的位置均匀撒布。混凝土入仓15min后即可完成振捣作业，要求快速进行振捣施工。浇筑时，需立即排出仓内泌水，防止仓内渗入外来水，禁止将孔开于模板上进行赶水，如模板、钢筋等部件上覆盖砂浆需及时做好清理工作，且指派专人维护模板，避免变形、移位现象出现在模板内。

3.6混凝土施工缝处理

浇筑、整平混凝土收仓面，在其抗压强度在2.5MPa以下时，仓面施工不得往下进行。通过人工的方式进行混凝土施工缝凿毛，确保浮浆不出现在其表面。

3.7混凝土保温、养护

混凝土保温的方式为，先进行塑料铺设，随后覆盖其他保温材料。而河流闸室底板等大体积混凝土，在底板保温时可通过预埋冷却水管内流出的热水进行施工，也可将塑料布覆盖到其表面。闸墩混凝土、小体积混凝土、桥梁墩柱及预制梁等选取的保温方式为塑料布扣暖棚，且碘乌灯设置到棚内，并将仓面封闭。仓面选取塑料暖棚时，要随时检测其暖棚内的温度，如温度在0℃以下，需将自动电热水壶等设置到仓面底部位置，以此有效提升其温度。对比设计强度，混凝土抗压强度在其2/5以下时，不能出现冻害问题。保温材料使用中，应确保其具有良好干燥性。

3.8拆除混凝土模板

要求在5d以上控制混凝土拆模时间，且拆除时应确保其具有较高气温，在拆除不是承重模板时，需在允许受冻临界强度以上控制混凝土强度。在拆除承重模板时，需通过计算加以准确确定。根据温控防裂规定，确定拆模后的保护措施，要求内外温度差控制在20℃以下，且混凝土表面温度在两三天之间下降温度控制在6℃以内。混凝土表面模板拆除后，需涂刷养护剂，随后覆盖塑料布，避免因温度突然下降出现混凝土开裂问题。

3.9温度观测

利用温度计测量外部气温，测量点为混凝土面距离50cm位置，每天测量次数控制在4次以上。每隔2h用温度计对拌和水、砂石骨料温度进行准确测量，且记录好测量过程。在拌和水、细骨料测量环节，要求在10cm以上控制温度计插入深度。在粗骨料测量时，不仅要具备10cm以上的插入深度，其附近填充细粒径材料。按照测量需求，对机口、运输等环节的混凝土温度进行实时测量。如气温突然降低，则测量次数应随之增多。

四、结束语

综上所述，水利工程中，冬季混凝土的浇筑施工是一个复杂的过程。在冬季混凝土的施工时，必须采取有效合理的措施，确保工程质量。在进行具体的施工时，施工人员一定要严格按照设计要求进行施工，对混凝土的质量要进行严格的控制，这样才能达到经济性和实用性的多重效应。

参考文献：

[1]程艳丽.水利工程冬季混凝土施工技术若干思考[J].科技创新与应用，2016（16）:222.

[2]周恩顺.水利工程冬季混凝土施工技术的几点思考[J].中国水能及电气化，2016（02）:5-7.