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摘要：本文章首先根据吉林丰满大坝工程项目来对冬季混凝土施工的主要原理进行简单介绍，其次对冬季施工中混凝土可能会出现的一些技术问题进行探讨，最后根据混凝土自身的特点及施工中收集的一些关键节点施工的注意事项，通过举例来论述混凝土冬季施工的技术应用，也希望能给冬季混凝土施工的质量控制有一些参考意义，为我国水利工程做一些薄弱的贡献。
关键词：水利水电工程；冬季施工；混凝土；质量控制措施
在我国经济体制和信息系统逐步完善下，水利水电工程已经不仅局限于常规季节施工，尤其是国家重点要求的特殊工程项目，不仅要保证良好的施工质量，还要保证施工进度，而这就使得水利水电工程项目不得不在冬季进行施工，因为混凝土材料的特殊性，尤其是北方天气，冬季普遍低温无法使得混凝土在较短的时间内凝结硬化，如何保证水利水电工程项目中，冬季混凝土施工满足工程质量要求已经成为了一个亟待克服的问题，本文即将对此展开分析。
一、在水利工程冬季施工的过程中混凝土施工的主要原理
混凝土施工过程中通常要保证温度在常温，湿度适宜的情况下进行养护硬化，这样可以保证混凝土中含有的游离水可以充分和拌合物接触，既满足混凝土的初凝和终凝时间，也能保证混凝土在有效的时间内达到需求强度。但是，水利工程项目冬季施工，尤其是北方地区气温比较低，无法为混凝土凝结和硬化提供条件保障，往往在施工搅拌过程中会出现水化现象，混凝土中原有的游离水分在未与拌合物充分接触融合时，就结成了冰，并且慢慢的变成了固态，而且数据显示凝结成的冰相比于水的体积增加了10%，这样会导致混凝土在硬化过程中出现了很大的膨胀力反作用力，削弱了混凝土自身的强度。当天气渐暖，混凝土内部已经结成冰的水开始融解，随着温度上升开始蒸发，混凝土表面开始出现了分布不均的麻面，从根本上影响了混凝土的密实性，除了观感不适外，混凝土自身的强度也是大打折扣，因此在水利工程冬季施工过程中应该制定一系列的防护措施来保障混凝土的强度满足设计要求，避免后期对我们水利工程工程质量造成威胁。
二、在水利工程冬季施工的过程中出现或者存在的主要施工技术问题
水电十六局14年2月份承建吉林丰满水电站重建大坝工程，数九寒天，每
天平均温度都在零下20度左右，全体工程人员本着“无论天气如何，务必在2015年的4月份完成大坝的基础开挖任务，确保混凝土如期开浇”的信念，吉林丰满水电站重建大坝工程在2014年底顺利完成坝基土石方开挖工程量达93.2万m3，其中土方开挖分部分项工程为68.3万m3，石方开挖分部分项工程完成24.9万m3，为吉林的冬季送去了一道壮丽的景观。基于上述混凝土在冬季施工中的原理，水利工程项目在东北地区相比于往常施工温度较低，而温度直接影响水的存在形态，进而影响混凝土内在硬化和凝结强度。水利工程冬季施工的过程中主要存在以下问题：
（一）混凝土的冻胀力
水从液态变为固态，体积增大，随着温度的降低，混凝土内部的冻胀力将会越来越大，抑制了混凝土的硬化和凝结强度，当天气渐暖，水由固态慢慢蒸发成为水蒸气后，混凝土表面和内部都会存在大小不一的孔隙，冻胀压力在逐步减小。但是因为混凝土自身已经硬化成一定形态，无法缩小内部空间减小体积，导致后期会出现大小不一、形态各异的裂缝，影响混凝土的强度和硬度，严重时影响混凝土使用，给水利水电工程的施工质量造成了一定的影响。
（二）降低粗细骨料与拌合物粘结力
混凝土在搅拌和振捣时，为了让骨料与拌合物通过粘结力充分的融合在一起成为一个整体，使得混凝土凝结时不会出现离析和分层情况发生，保证混凝土的强度和硬度。但冬季过低的温度，使得液态物质无法充分粘结融合，直接影响骨料和拌合物的凝结力，尤其是北方零下20度左右的天气，直接让骨料的粘结力丧失，进而影响了混凝土的强度。
混凝土表面出现细微裂纹
在冬季混凝土低温浇筑及养护情况下，因为混凝土自身凝结后外表面接触空气面积比较大，造成混凝土外部结构先冻结。混凝土内部存在一定固态形式的自由水，等天气变暖，自由水将会融化挤压渗透至外部，导致混凝土产生一些肉眼可见，影响结构性能的裂纹。
三、在水利工程冬季施工的过程中混凝土施工的主要技术要点
（一） 冬季施工中混凝土施工的施工材料的准备技术
构成混凝土的基本材料为水泥、粗骨料、细骨料及外加剂等，为保证混凝土冬季施工的质量控制，冬季施工过程中，优先考虑把控对混凝土原材料，从根本上杜绝材料可能出现的冻融及损害混凝土自身强度的情况。本文将会从混凝土拌合物的组成上进行论述如何做好施工材料的准备技术，首先要质量和强度高的水泥，尤其要注意水泥现场的存放，避免受潮，硅酸盐水泥相比于其它类型的水泥水化性比较强，而且硅酸盐水泥的终凝时间与其它5种硅酸盐相比将缩短3.5h，在硬化期间会大量放热，抗压强度最优。其次是在选择粗细骨料时，要剔除包裹冰冻的砂石材料，对所有骨料进行常温存放。冬季温度低，粗细骨料无法充分的与水泥砂浆融合，适当加入引气剂可以增加骨料和拌合物的充分接触，充分提高骨料的粘结力，从而保障混凝土的强度，早强外加剂可以缩短混凝土的自身凝结时间，缩短水遇空气凝结的时间，增加混凝土的早期强度，降低后期混凝土因为凝结不充分造成的裂缝，吉林丰满水电站大坝所用施工材料准备详见下表。
（二）冬季施工中混凝土施工对于混凝土配比的控制技术
在冬季水利水电工程施工中，首先要适宜提高水泥的含量，降低在常规天气施工情况下的水胶比，缩短混凝土整体的凝结时间。在混凝土进行搅拌前可先对各种原材料进行预先加热法，在搅拌时，通过各原材料的余热传递给水，延长水的凝结时间，水分与拌合物充分粘结水化，给混凝土在低温下的凝结硬化增加一定的时间，另外为了实现热量的更好传递，维持水的液态状态，可以创造良好的混凝土养护凝结条件，通常采用一些外部辅助加热，以下是吉林丰满大坝通过蒸汽加热法对混凝土局部测温点的测定温度记录表，由此可见外部辅助加热有利于冬季混凝土的质量控制。
结语：
工程施工项目在进入冬季施工准备前，应提前针对混凝土材料的特性有针对的指定专项混凝土施工技术方案，通过不同地区的温度合理安排混凝土水利工程施工现场的浇筑，振捣及养护工序，从原材料的配合比到施工各个环节进行综合把控，选择抗冻性强的水泥和粗细骨料，适量的外加剂和掺和物可缩短混凝土的凝结时间，提高混凝土的强度和硬度减少裂纹出现。另外，在天气渐暖之时，要对已浇筑完毕的混凝土进行裂纹和表面孔隙的排查，确保整个工程的整体质量，保证人们的财产和生命安全。
参考文献
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论文作者:李冬
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2018年第1期
论文发表时间:2018/6/15
标签：混凝土论文; 冬季论文; 骨料论文; 水利工程论文; 强度论文; 温度论文; 吉林论文; 《建筑学研究前沿》2018年第1期论文;