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。水利工程的施工极易受到外界因素的影响，特别是在北方，受工期及客观条件的影响，往往要在冬季施工。混凝土施工是水利工程建设过程中的重要组成部分，对于水利工程的基础建设具有重要的影响作用。本文对水利工程冬季混凝土施工技术进行了简单的分析，并指出了冬季低温条件下混凝土施工的技术对策。
关键词：水利工程；混凝土；冬季施工；技术对策
1.水利工程混凝土冬季施工技术指标
1.1混凝土冬季施工温控要求
水利工程混凝土在冬季低温环境中进行施工建设，尤其在严寒和寒冷地区其日平均气温通常在0℃以下。对于日平均气温在-10℃～5℃范围内的混凝土基础工程施工，宜采用蓄热法来对水利工程大体积混凝土进行施工温度控制；如日平均气温在-15℃～-10℃范围内，则宜采用综合蓄热法或暖棚法等对水利工程大体积混凝土进行施工温度控制。
1.2冬季施工混凝土质量控制指标
为了提高水利工程冬季混凝土施工质量水平，必须采取完善的温控措施，以确保混凝土表面至少在浇筑后15d内均能满足不低于5℃的技术规范。在分层浇筑混凝土过程中，应确保前一层混凝土表面温度在1℃以上，同时不能直接在地面上浇筑混凝土，需要严格按照混凝土施工技术指标要求，采取合理的防护处理措施，而混凝土浇筑营造一个良好的质量环境。
2.水利工程冬季混凝土施工时易出现的问题
2.1结构疏散和水分转移现象。如果有结构疏散和水分转移的混凝土，其表明呈冰晶，土黄色，砂浆骨料结合脆弱，声音空哑的特性。而且由于混凝土内部压力，湿度差，温差等原因，会造成水分从边缘向中心移动造成空隙现象。
2.2结晶腐蚀现象。混凝土硬化后出现表面返霜现象，由于外加剂溶液通过毛细管的作用渗透到混凝土表面，并且由于混凝土表面的水分逐渐蒸干，因此出现结晶腐蚀现象。
2.3钢筋的锈蚀和混凝土出现裂缝现象。在水利工程中出现钢筋的氧化锈蚀导致体积膨胀引发的混凝土沿主钢筋或者箍筋方向产生裂缝现象果使用的水泥安定性不良，混凝土的水灰比超标，在冬季早期强度不足，失水太快也会引发混凝土开裂现象。
2.4混凝土受低温冻害损伤引起的冻融损伤现象。这主要是由于混凝土块体浇筑后因环境低温，导致混凝土表面冻融损伤现象发生，会造成混凝土表面剥落，脱皮，表面强度低。
3、水利工程混凝土冬季施工技术对策
3.1调整混凝土配合比
调整配合比法主要适用于在O'C左右环境下的混凝土施工。具体做法是：（1）选择适当品种的水泥是提高混凝土抗冻的重要手段。应使用早强硅酸盐水泥，该类水泥水化热较大，且在早期放出强度最高，一般3天抗压强度大约相当于普通硅水泥7天的强度，效果较明显；（2）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；（3）掺用引气剂。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；（4）选择颗粒硬度高和缝隙少的骨料，使其热膨胀系数和周围砂浆膨胀系数相近。
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3.2 混凝土的搅拌
3.2.1用于拌制混凝土的骨料一定要保持清洁，既不能含有冰块和雪团，也不能包含容易发生冻裂的物质。如果气候条件允许，应在零度以上进行砂石的筛洗。需要注意的是，当混凝土中需要掺人含有钾、钠离子的外加剂时，要避免使用活性骨料。
3.2.2当需要在混凝土中掺人外加剂时，如果为粉式，可以根据相关的比例要求直接与水泥混合；如果为液体式，则应根据相关的比例要求配置成溶液使用。待使用的外加剂要置于有明显标记的容器中由专人保管，并保证施工溶液一次配成。切忌不可在高铝水泥中添加任何种类的防冻剂。
3.2.3当环境温度在O℃左右时，可以在混凝土中加入符合相关标准要求的早强剂，注意做好使用前的模拟实验，以便对其性能进行检测。对于那些对拆模期有明确要求的混凝土，还要注意提高其设计等级。
3.2.4要对混凝土的水灰比进行严格的控制，由外加剂和骨料带人混凝土中的水分可以从拌合用水中扣除。同时，要对混凝土的出机和人模温度进行严格控制，其中出机温度不应低于10％，人模温度不得低于5℃。
3.3蓄热法
蓄热法主要适用于环境温度O℃左右，结构比较厚大的工程。做法是：对原材料进行保温、加热，使混凝士在搅拌、运输和浇灌以后，还储备有相当的热量，一般混凝土人仓温度应大于5℃，以加快水泥水化，同时做好混凝土的保温工作，以保证温度降0℃以前混凝土具有足够的抗冻能力。
3.3.1砂石料储备保温：为避免入冬以后砂石科在料场或运输过程中受冻，应在人冬前组织砂石料进场，进场后及时用草袋以及棉毡或采取其它措施覆盖，保证砂石料不受冻、温度在5℃以上，同时防止冰雪、冻块进入搅拌机造成混凝土温度损失。
3.3.2混凝土拌和料加温：采用蒸汽对砂石料和拌和用水加温，拌和水加热温度根据混凝土拌和物混合温度和计算控制但不大于80％，也可以采用深井水适当加热作为拌和用水：水泥、外加剂在库房或暖棚内保温，禁止对其进行直接加温。
3.3.3各种混凝土运输车、混凝土输送泵以及管道在使用前用热水清洗加温；保证运输过程顺畅，混凝土泵安装后加保温采暖棚，管道用土工布或棉毡包裹保温，使用前后用热水冲洗干净，防止混凝土残料在管道内冻结、影响畅通。
3.3.4添加防冻剂
在混凝土冬季施工的诸多方法中，采用外加剂是一种比较简单而经济的方法。防冻剂在混凝土中的主要作用如下：（1）提高早强度。掺人防冻剂后可在规定的施工环境温度下，最大限度的提高早期强度。（2）防止混凝土受冻破坏。防冻剂中的有效组分之一是降低冰点的物质。它的主要作用是使混凝土中的水份在尽可能低的温度下结冰，防止因水份冻结而产生的冻胀应力破坏混凝土结构。
3.3.5混凝土的运输和浇筑
冬季水利工程混凝土的运输主要应注意两方面内容，首先是要选择最佳的搅拌机设置位置和混凝土运送路线，通过缩短运输距离的方式来缩短运输时间。其次就是要合理选择运输容器的大小、形式和所使用的保温材料，以便确保装运混凝土容器的保温性。
3.3.6 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％，采用的保温材料，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；O℃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。
结束语
随着水利工程混凝土施工技术和施工工艺水平的进一步完善提高，混凝土冬季施工将会出现更加便捷有效的方法措施。只有根据水利工程的具体情况和工程特性，采取不同的冬季施工质量控制措施和温控体系，才能确保水利工程混凝土冬季施工优质高效的完成。
参考文献
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[2]张晓昕；水利工程冬季混凝土施工技术要点分析 [J]；河南科技；2016（11）
[3]曹道权；袁程辉；[J]；科技创业家；2014（01）
论文作者:朱彩霞,史桂林
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2017年第17期
论文发表时间:2017/11/21
标签：混凝土论文; 水利工程论文; 冬季论文; 骨料论文; 温度论文; 现象论文; 水灰比论文; 《建筑学研究前沿》2017年第17期论文;