【维修电工技师论文】水利水电工程冬季混凝土施工技术

【摘要】水利工程是我国进行基础性建设的重要组成部分其工程规模大成本耗费高质量要求严格。混凝土工程的质量关系到整个工程的成败。本文首先介绍了混凝土冬季施工的一般原理，提出了可能存在的问题，分析了水利工程混凝土配料要求需满足的要求，最后论述了冬季混凝土施工及养护的一般措施。

　　【关键词】水利水电工程 冬季混凝土 施工技术

　　在水利水电工程中，混凝土的冬季施工是一项复杂的工作，同时也是一项不可避免的工作，混凝土工程的质量事关整个工程的成败。因此，应在实际施工的过程中做好防冻工作并根据实际的情况选择最优方案进行施工。根据混凝土的施工规范，当室外的日平均气温连续五天低于5℃，且最低气温低于-3℃时，为了冬季施工，应按冬季施工要求进行混凝土的浇制。

　　在冬季进行水利工程施工的过程当中，要确保较高的混凝土浇注温度，从而防止混凝土在凝固之前受到低温的影响。水利工程施工过程当中往往需要大体积的混凝土构件，这种大体积的混凝土的表面温度迅速降低而内部依然保持着较高的温度，而且在水化作用下产生大量的热量，造成内部温度升高。为了减少由于混凝土内外温差较大造成的裂缝，在大体积混凝土浇注过程当中应该确保较低的温度，或者是在浇注完成之后做好表面的保温工作，减缓外部温度降低的速度，消除混凝土内外较大的温差。

　　一、水利工程混凝土冬季施工的存在的问题

　　1、混凝土由于受到钢筋氧化锈蚀与体积膨胀作用的影响，会沿主筋或者是箍筋的方向而产生裂痕。同时由于受到混凝土水灰比较大，水泥安定性较差和早期强度低等因素的影响，混凝土水分容易流失，同样会导致工程产生裂痕。

　　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。

　　3、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。

　　二、混凝土冬季施工的特点

　　1、混凝土质量事故出现的隐蔽性、滞后性。混凝土工程是冬天干的，大多数问题在春季才开始暴露出来，因而给事故处理带来很大的难度，轻者进行修补，重者重来。因此，混凝土质量事故出现的隐蔽性、滞后性，不仅给工程带来损失，而且影响工程的使用寿命。

　　2、混凝土冬季施工的计划性和准备工作时间性强。一些质量事故的发生，是由于混凝土冬季施工准备工作的时间短，技术要求复杂，仓促施工造成的。

　　三、冬季水利水电工程施工的不利因素

　　1、气候因素。冬季会令整体工程经历冷缩阶段，如前期设计不到位，很容易出现结构断层局面。且冬季北方气温会降至零下几十度，在如此恶劣的环境下进行施工操作难免导致施工人员情绪和意志的低落，降低工作积极性，严重时会导致在进行工程质量施工时麻痹大意难以保证有效施工质量，有的甚至出现工程质量不过关问题。由于严寒，会导致工期拖延，维护费用加大，管理费用增多，影响整体水利工程质量和工程总进度，同样会增大地方财政的经济压力。

　　2、材料因素。冬季作为特殊时期水利工程施工阶段，其建筑材料的合理选择和运用会是整个工程成败的关键因素。混凝土一直作为大面积使用的水利工程材料，根据其结构特点和服役环境不同，会出现众多问题，例如：裂缝，冷缩，炭化等。从质量角度来说混凝土具有热胀冷缩之缺点，并且自重过大，不当的设计会导致冬季水利施工出现工程断层局面，而且由于自重过大，冬季工程项目的合理性、抗压性也存在质疑。

　　控制措施

　　1、调整配合比方法。该方法主要适用于在0℃左右的混凝土施工，具体做法如下：第一，选择适当品种的水泥是提高混凝土抗冻的重要手段，试验结果表明，应使用早强硅酸盐水泥。该水泥水化热较大，且在早期释放强度最高，一般3天时的抗压强度大约相当于普通硅水泥7天的强度，效果较明显；第二，尽量降低水灰比，略增加水泥用量，从而增加水化热，缩短达到龄期强度的时间。

　　2、在配料方面除应保证工地技术人员提出的对混凝土强度等级的要求外，还要保证工地施工对混凝土和易性的要求，和易性包括流动性、粘聚性和保水性等3 个方面的性能。流动性是混凝土能流动并均匀密实地填满模板的性能，流动性的大小反映混凝土拌和物的稀稠坍落度的大小。混凝土到工地后的流动性直接影响着工地浇捣施工的难易和时间的长短，从而影响混凝土的质量。混凝土的粘聚性好能使混凝土在运输和浇注过程中不至于发生离析现象，混凝土拌和物在入模后经振捣，由于浆包不住石子导致浆往下走，石子留在表面，只有石子没有浆不能使混凝土保持整体均匀的性能。

　　3、使用早强外加剂。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、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。

　　5、蓄热法。（1）原材料的保温，冬季环境的温度较低，原料也会随着环境温度的降低而降温。因此，在入冬以前应该将原料提前运输到储存的地点，并用苫布或草席覆盖，从而保证温度。对原材料在施工前进行保温可以使混凝土在搅拌、运输和浇灌以后，还有较高的温度，可以使水化作用加快，尽快达到混凝土的临界强度。（2）拌合物的加温。可以使用蒸汽加温拌和用水和砂石，也可以采取对拌合用水直接加热的方法。但需要注意的是不可直接对外加剂和水泥进行加热，可以在温度高的地点存贮，做好对拌合物保温的工作，从而保证混凝土有足够抗冻的能力。

　　6、混凝土的运输方法。水利工程施工中混凝土多采用拌和站集中拌制，然后用机械运输到工地进行浇筑。混凝土搅拌场地应尽量靠近施工地点，选择最佳运输路线，以减少混凝土运输过程中的热量损失。混凝土的运输过程应快装快卸，不得中途转运或受阻。运输车应根据施工用量和浇筑时间选择容量，并采用易保温、不漏浆又轻便的车辆及垂直运输机械，以提高工效，缩短运输时间，减少热量损失。运送中要覆盖保温防寒，尽量减少混凝土热量散失。严防混凝土表面冻结、离析、水泥砂浆流失、坍落度变化等现象。当拌制的混凝土出现坍落度减小或发生速凝现象时应进行调整。

　　五、混凝土的养护

　　冬季浇筑的混凝土，由正温转入负温养护前，混凝土的抗压强度不应低于设计强度的40%，对于C10 以下的混凝土不得小于5MPa。

　　采用的保温材料(草袋，麻袋)，应保持干燥。保温材料不宜直接覆盖在刚浇筑完毕的混凝土层上，可先覆盖塑料薄膜，上部再覆草袋，麻袋等保温材料。保温材料的铺设厚度为：一般情况下0℃以上铺一层；0℃以下铺二层或三层;另外在使用电热毯对浇注完成后的砼进行加热效果更好。大体积混凝土浇筑及二次抹面压实后应立即覆盖保温，其保温层厚度，材质应根据计算确定。拆模后的混凝土也应及时覆盖保温材料，以防混凝土表面温度的骤降而产生裂缝。

　　在水利工程冬季施工过程中，混凝土受气候环境影响最为严重，要想保障混凝土的性能稳定性，保障水利工程建筑物质量可靠性，就必须在充分认识混凝土重要性的基础之上，认真做好混凝土在冬季水利工程施工过程中的的技术改进与创新。我国针对水利工程混凝土冬季施工的技术方面已经取得了一定成绩，但我们还必须在实践工作中继续努力，在不断完善现有技术的基础上，做好技术创新，迎接新困难，战胜新挑战。

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