摘要：冬季水利工程施工的过程中，温度对水利工程混凝土施工影响是非常明显的。这是因为在冬季水利工程混凝土施工的时候，低温对混凝土的水化作用影响明显，混凝土的凝结时间延长。因此，加大对水利工程冬季混凝土施工的研究，有着重要的理论和现实意义。本文首先说明了水利工程冬季混凝土的施工原理，然后分析了混凝土施工中存在的问题，最 后详细阐述了水利工程冬季混凝土施工技术要点。
关键词：水利工程；冬季；混凝土；配比；搅拌
一、水利工程冬季混凝土的施工原理
（一）工程施工期的气温标准。就我国目前的施工技术而言，对水利工程冬季混凝土的施工制定了下列气温标准：一是严寒地区的日平均施 工气温，应稳定在5摄氏度以下；最低气温应稳定在3摄氏度以下；二是气候温和的地区日平均施工气温，应稳定在3摄氏度以下，且稳定其应持续5天以上；三是在冬季混凝土施工过程中，采取全面保温措施的气温标准存在一定的滞后，因为在入冬期间，气温虽然降至零下，堆料温度高于外界气温，但若气温转暖，堆料的温度回温较慢，仍处于零下。对此，水利工程在冬季施工时，应结合入冬与冬季结束两个关键点，采取相应的混凝土施工措施。
（二）混凝土受冻对其性能的影响。对混凝土的性能进行研究，混凝土在进行搅拌浇灌后能产生硬化并达至最强硬度，最主要的原因就是具有水泥水化反应。另外水泥水化反应的速度不仅与混凝土自身材质及配合比有关，还受到内外温度变化的影响，温度逐渐升高，则加速混凝土水化反应的速度，在温度低于零摄氏度时，混凝土中一部分的水分出现结冰，进而降低了水化反应的速度，混凝土水化反应一旦降低，将影响到混凝土的硬化速率与效果。
二、水利工程冬季混凝土施工存在的问题
（一）混凝土热量损失严重。冬季气温较低，混凝土在拌合和浇筑之后很容易发生硬化和凝结，影响混凝土的最终强度和施工质量。混凝土热量损失严重是由水泥水化造成的，水泥水化速度与混凝土配合比以及组成材料相关，温度较高时混凝土强度增长较快，在冬季施工过程中，混凝土水化作用减缓，混凝土强度增长较慢，温度较低情况下，混凝土内部的水分会凝结成冰。混凝土内部水分变成冰之后，混凝土强度整体降低，混凝土内部空隙增多，混凝土的耐久性以及密度性降低。混凝土冬季施工要做好早期受冻防护工作，混凝土浇筑温度应该在允许值范围之内，减小内外温差。
（二）水分转移和结构疏散。在冬季施工的过程中，水利工程混凝土 面临着温差、内部压力的多重影响，混凝土水分从边缘向中心的移动会造成混凝土中心的空隙，进而造成混凝土结构的疏散和水分的转移。混凝土结构疏散和水分转移以混凝土声音空哑、混凝土表面呈土黄色为特征。此外，混凝土在冬季施工的过程中还会产生结晶腐蚀问题，混凝土表面水分的蒸干会对混凝土强度造成影响。
（三）混凝土表面出现起灰问题。混凝土中由于粗骨料和砂浆料发生脱离，从而造成“表面起灰”情况，表现为骨料裸露在外，表面起灰。其主要是因为混凝土混合物材料中水灰比例过大，其存在泌水、离析严重，具有的保水性以及粘聚性差，另外养护温度过高，使水泥材料几乎停止了水化作用，水分蒸发快速，从而造成表面起灰。
（四）混凝土裂缝和钢筋锈蚀问题。混凝土一般是由水泥、砂石、外加剂以及水配置而成的，受不同等级材料的影响，混凝土强度也存在着明显的差距，混凝土在施工的过程中很容易产生施工裂缝，对工程施工质量造成严重影响。水利工程冬季施工的过程中，由于钢筋的氧化锈蚀会造成混凝土体积的膨胀，混凝土会沿箍筋和主筋方向产生裂缝，而水泥安定性不良、混凝土水灰比过大以及混凝土失水过快也会造成混凝土的开裂，影响水利工程施工质量。
三、水利工程混凝土冬季施工技术
（一）材料准备。材料是水利工程混凝土冬季施工技术的重点，工程单位非常注重选材环节。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆为降低冬季环境对材料的影响，工程单位针对施工技术中的材料选择，提出以下三点技术措施：1、选择高性能水泥，提高抗冻性能，适应冬季的低温环境，由此可以为混凝土结构提供坚实的基础支持，降低水泥水热化的特性影响，大部分水利工程在冬季偏重于选择 PO32.5#水泥或镁水泥，有利控制水灰比；2、选择稳定骨料，以免骨料内存有冻结物，影响骨料与水泥的混合性能；3、控制掺和材料与外加剂，严格禁止此类材料对混凝土造成质量干扰。
（二）配比控制。混凝土冬季施工基本处于0℃以下的环境内，规划混凝土内的材料配比，促使其适应混凝土的冬季施工。例如：某水利工程企业在控制混凝土配比时，严格按照混凝土的配合工艺执行，同时结合该水利工程的施工实际，管控混凝土配合时各项材料的剂量，确定水泥的使用量后控制水泥强度，然后调合水灰比，稳固水泥的性能，促使水泥快速达到龄期周期，最后提升混凝土的抗冻能力，该企业利用引气剂、防冻剂、早强减水剂等，改变混凝土的自身体积，促使其处于流动状态，具备高能力的保水性，减缓结冰、水汽的压力。配比控制能够提高混凝土在冬季环境中的施工性能，降低混凝土的影响比重，进而强化混凝土在冬季施工技术中的可用性。
（三）技术要点
1、混凝土搅拌
（1）混凝土搅拌环节中的蓄热技术。适用条件为外界气温低于-10℃，并且工程结构较厚的施工。具体措施是针对选用的砂料、石料以及水实行加热处理，确保混凝土材料在搅拌过程、运输过程以及浇灌之后，还残留有一定的热量，促进水泥水化作用，提高混凝土的早期强度。从而确保新浇混凝土材料在温度下降至0℃之前就具备一定的抗冻能力。该工艺方法具有施工费用低、操作简便的特点，在施工过程中需重视内部保温处理，防止外露表面和角部位置受冻，并且需要适当延长养护时间。
（2）搅拌施工中的外部加热技术。该施工工艺适用施工环境温度为不低于-10℃，工程构件厚度适中。施工方式是对混凝土构件结构四周的空气进行加热，然后使热量传送至混凝土中，也可以对混凝土直接进行加热处理，确保混凝土材料能在常温环境下硬化。方法 1：通过火炉加热，这种方法只适合应用在小范围工地施工中，其方法简单。缺点是效果不是很明显，并且燃烧过程中排放出的CO2 会对浇筑的混凝土结构质量产生影响。方法 2：通过蒸气加热方法，其能确保混凝土结构处于湿热环境下硬化，这种方法控制比较简单，并且加热也比较均匀。缺点是需要使用专门的锅炉，所以所需费用较多，另外热量损失严重。
2、优化混凝土的运输与浇筑环境。在混凝土运输的时候，要科学的选择混凝土搅拌机的摆放位置，最大程度上缩短混凝土运输的距离，而且要选择最短、最合适的运输路线。使用合适的运输设备与保温材料，降低温度等对混凝土质量产生的不利影响。在冬季混凝土浇筑之前，首先要清除掉模板与钢筋表面的一些杂物，尤其是对于新老混凝土的交接位置更要 做好全面的清理。在施工环境温度低于零下十摄氏度的时候，要使用暖棚法将钢筋加热到正常温度。水利工程混凝土的灌注温度不能够低于五摄氏度，一些细薄截面的关注温度要大于十摄氏度。在冬季混凝土浇筑的过程中，要避免过振与漏振，以避免出现分层、泌水等问题的出现。
3、加大对冬季混凝土施工后的养护。针对水利工程冬季施工混凝土易受低温影响的特点，在养护的时候需要改变常规的养护方法，晚间浇筑的混凝土，需要在第一时间做好现场人工振浆、抹平的处理。在压砂整平以后覆以保温层，等到白天温度上升到零度以上的时候，再完成最后一道抹面与压纹。在水利工程混凝土铺筑完成以后，使用蓄热法保温进行混凝土的养护，需要加厚盖好，降低空气对流对混凝土凝结的影响。通过使用抗冻剂来提升混凝土的施工质量，在外露的表面通过使用彩胶布彩胶布加草袋覆盖的方法，禁止浇水养护。在水利工程混凝土养护初期的温度，要高于防冻剂规定的温度，如果不能达到这一规定的温度时， 需要通过一定的保温措施来辅以实施。在遇到雨雪、冷空气等天气的时候，要停止混凝土的施工。
参考文献 :
[1] 茹敏社，陈宇松．水利工程施工质量控制措施及方法 [J]. 科技情报 开发与经济，2007.11
[2]孙小丹 .水利工程冬季施工质量控制和预防措施 [J].水利科技与经济， 2010.5
论文作者:伍建国
论文发表刊物:《基层建设》2017年第8期
论文发表时间:2017/7/12
标签：混凝土论文; 水利工程论文; 冬季论文; 水化论文; 温度论文; 水泥论文; 材料论文; 《基层建设》2017年第8期论文;