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摘要：由于冬季季节天气的特殊性，水利工程冬季混凝土施工中会有一定的难度存在。在施工过程中，气候温度会对混凝土浇筑施工产生严重影响，外界温度较低时，会使混凝土水化效果显著降低，减缓强度增长，从而严重影响到水利工程整体施工质量及施工进度。本文首先分析了水利工程混凝土冬季施工过程中表现出的一些问题，并提出了冬季水利工程混凝土施工技术。
关键词：水利工程；冬季；混凝土施工
1混凝土冬季施工的一般原理
在混凝土施工作业过程中，水化现象是影响混凝土质量的重要环节，通常情况下，混凝土凝固硬度与水化作用时间长短有着密切的关系，很大程度上水化作用受温度变化的影响，将直接导致整个混凝土的质量。在条件相同的情况下，温度越高，水化时间越短其作用效果也越好，凝固硬度完全能够达到国家规定的标准要求，但是随着温度的逐渐下降，水泥水化作用的延长，进而影响了水化作用对水泥的硬度凝固，特别是在温度比较低的情况下，尤其是在零摄氏度以下，混凝土中的一部分水分会转化为固态冰，这时就大大影响了水化作用的效果。如果温度持续降低，混凝土中的水分就会完全变成固态冰，进而就会影响水化作用的产生效果，致使混凝土强度就难以保证，严重影响水利工程建设的施工质量
2分析水利工程冬季混凝土施工过程中的一些问题
2.1混凝土裂缝以及钢筋材料发生锈蚀
在温度比较低的情况下，混凝土就会受到温度变化的影响从而导致强度下降，所使用的钢筋材料也会因氧化情况的出现致使体积膨胀，这样就会造成钢筋沿着某一方向逐渐出现裂缝，不仅如此，水泥也会因稳定性差而导致失水过多，硬度下降，也会造成裂缝现象的发生。通常情况下，混凝土会沿着中心部位向两边逐渐断裂，最终形成轴向裂缝。
2.2水分转移以及混凝土结构疏散情况
从一定意义上来讲，混凝土会因温度变化情况而出现水分转移等现象，致使表面出现一层冰晶或是土黄色物体，从而使结构松散。此外，混凝土内部结构也会因为温度差的变化，压力差变化而造成水分转移，致使出现边缘裂缝并沿着边缘向中心逐渐扩散，称之为空隙结构。
2.3表面起灰
所谓“表面起灰”以砂浆和粗骨料相脱离、表面起灰、骨料裸露为特征。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。
2.4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。
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3水利工程大体积混凝土冬季施工破坏机理
水利工程大体积混凝土冬季施工其外观、结构、质量破坏主要由于低温冻胀因素、施工质量因素等多方面引起。
3.1冻胀因素引起混凝土破坏
低温冻结效应将对水利工程混凝土衬砌体下的土体产生一定外力，进而使土体在冻胀效应下出现结构形变，即由于冰和水间自身存在的密度差，当土体中所含的水全部结成冰后，其体积相应将会膨胀9%左右，这样巨大的冻胀破坏力将会通过衬砌体结构直接作用在混凝土上，进而对混凝土内部结构进行破坏，严重时还会使整个基础混凝土结构丧失其应有的承载力和抗拉裂，撑开混凝土整体结构，出现裂隙、裂缝、断裂等破坏作用。
3.2施工质量因素引起混凝土破坏
冬季施工全过程中影响基础大体积混凝土施工质量的因素较多，主要体现在以下多个方面：①施工区土基质量较差；②水利工程大体积混凝土伸缩缝预留设计不合理、不规范；③混凝土配合比设计不当；④施工过程中振捣不密实，不到位；⑤混凝土温度控制和养护措施不到等。
水利工程混凝土冬季施工质量控制技术措施
3.3合理选用混凝土配比和原材料
合理选用水利工程混凝土原材料，是确保大体积混凝土冬季施工具有较高质量和性能水平的重要保障。水利工程大体积混凝土必须严格按照《建筑工程冬期施工规程》（JGJ104-97）、《水工混凝土施工规范》（DL/T5144-2001）[2][3]中的相关技术规范要求，合理选用混凝土施工原材料，同时在施工全过程中要严格根据设计要求控制混凝土配合比、强度、等级。在进行混凝土骨料优选过程中，要充分结合工程特性，其粗骨料宜优选坚硬的卵砾石或碎石，同时为了方便施工骨料最大粒径应控制在钢筋最小净距的l/4以下，且粒径应控制在40mm范围内；细骨料宜优选级配较为良好的中、粗砂骨料，且混凝土水灰比应有效控制在0.5～0.6范围内；水利工程其施工区环境水对混凝土存在硫酸盐侵蚀破坏时，宜优选抗硫酸硅酸盐等水泥品种，以提高混凝土综合抗侵蚀性能；为了防止混凝土中碱活性骨料在浇筑过程中出现膨胀破坏，应严格控制水泥碱含量在0.6％范围内，熟料碱应控制在0.5％范围内，且熟料中氧化镁含量也应有效控制在3.5%～5％范围内，以确保混凝土具有较高质量水平。
3.4采取合适施工工艺防止裂缝产生
冬季施工过程中，应采取合适的温控措施将施工混凝土内外温差控制在25℃范围内，同时应尽量结合水利工程特性设计出水化热较低的混凝土配合比和浇筑方案；应优选放热量较低的水泥，以减少水泥用量来达到降低混凝土绝热温升的目的；根据基础工程物理、化学、地质等特性合理掺入辅助外加剂、掺和料等，以改善水利工程浇筑混凝土的和易性和强度。
3.5分层浇筑到规范要求厚度
为确保水利工程大体积混凝土冬季施工的浇筑质量，混凝土应分层进行浇筑，层与层间混凝土必须在初凝前且满足温控要求下浇筑接合并振捣密实。
3.6采取有效混凝土温控养护措施
应严格按照设计或相关技术规范要求控制现场浇筑混凝土的出机口温度及入模温度，使其能够满足水利工程大体积混凝土冬季施工对温度技术性能要求；在拌合、运输、摊铺碾压等施工过程中，应结合工程区实际情况，尽量优化各项工艺的施工工序，缩短运输时间和距离、加快摊铺碾压浇筑速度，以避免混凝土在低温环境中其内部热量的过快过多散失，为混凝土内部水化反应营造一个良好环境，加快水利工程大体积混凝土强度的增加；混凝土浇筑完毕后，应结合工程区气象、地质等特性，严格按照冬季大体积混凝土养护技术措施，采取合理有效的保温保湿养护措施，确保混凝土养护具有较高质量水平。
4结语
总之，混凝土施工作为水利工程必不可少的一个重要组成因素，其施工好坏直接影响着整个水利工程的质量。为了水利工程最大限度地发挥其效能，在实际施工作业中，必须因地制宜、实事求是、具体情况具体分析，严格把好质量关。在水利工程建设工程中，必须对混凝土施工技术给与足够的应有的重视。
参考文献
[1]曹荣东.水利水电工程灌浆施工技术与质量控制[J].科技风，2010（04）
[2]李文涛.水利工程中混凝土相关技术的应用[J].科技风，2010（20）
论文作者:余帅
论文发表刊物:《防护工程》2017年第29期
论文发表时间:2018/2/8
标签：混凝土论文; 水利工程论文; 水化论文; 冬季论文; 骨料论文; 温度论文; 体积论文; 《防护工程》2017年第29期论文;