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【摘要】水利工程施工周期长，一般很难规避冬季施工对工程的影响。水利工程在冬季施工过程中混凝土施工问题，一直是制约水利工程施工的关键因素，如何解决好混凝土为冬季施工带来的不便，是顺利开展冬季施工工作的关键。 本文分析了水利工程混凝土冬季施工存在的问题，并提出了水利工程混凝土冬季施工的技术方法。
【关键词】混凝土；冬季施工；保温
中图分类号： TV331 文献标识码： A
引言
水利工程施工建设具有投资大、任务重、工作周期长、时间紧等工作特点，冬季施工进一步增加了水利工程施工的难度。为了保障水利工程按期投入使用，战胜冬季施工的种种困难，已经成为水利工程施工工作必须面对的挑战。混凝土是水利工程施工的主要材料，受冬季气候条件的影响，混凝土浇筑效果会发生明显变化，气温越低，混凝土水化作用发挥程度越低，工程的强度越低，进而对整个工程的施工进度和工程质量造成重要影响。本文对水利工程冬季施工过程中混凝土施工技术存在的问题和技术改进方法进行分析。
1、水利工程混凝土冬季施工的存在的问题
混凝土是水利工程施工的关键材料，混凝土质量的高低，与稳定性，是保障水利工程质量的关键。水利工程工期比较长，冬季施工气候条件自然而然的给混凝土带来了很大不利的影响。具体表现在以下四个方面：
首先，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。
其次，冬季混凝土由于受到水分转移结构疏散的影响，表面会呈现出土黄色砂浆骨料结合脆弱，声音空哑及混凝土表层出现冰晶等特征。同时，混凝土水分会因混凝土内部压力温差湿度差自边缘向中心移动造成空隙，对水利工程的坚固性造成影响。
再次，表面起灰所谓"表面起灰"是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，导致表面起灰最后，混凝土表面返霜。即结晶腐蚀混凝土结晶腐蚀对水利工程的副作用主要是，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，致使混凝土表面的水分被逐渐蒸干，此时混凝土被剥离饰面层。
2、选择混凝土材料是关键
首先，针对混凝土的主要材料水泥的选材，要根据冬季气候特点，选择高抗冻性水泥。目前，我国水泥市场上水泥的抗冻性强弱不一，其中硅酸盐水泥的抗冻性最好，普通硅酸盐水泥与矿渣硅酸盐水泥的抗冻性次之，火山灰和粉煤灰硅酸盐抗冻性能最低。在冬季进行水利工程施工的过程中要根据气候条件优，先选择抗冻性能好的水泥，并且对水泥标号、水泥用量、水灰比重等问题做严格的要求，一般水泥标号不得低于32.5号，混凝土的水泥最小用量不应少于300kgm3，水灰比不应大于0.6。
其次，冬季施工，应对混凝土掺合材料进行细致的分析研究，例如掺入减水剂、早强剂、速凝剂防冻剂等对提高抗冻性效果显著的外加剂时要严格按照参量表进行配比，认真对掺合材料对混凝土抗冻 、抗渗等性能的影响进行仔细分析。 避免参合材料对混凝土造成不利影响。
再次，混凝土所选用的骨科必须保持清洁，混凝土对骨科的掺杂有严格的要求，骨科中不得含有易冻裂的矿物质和冰雪冻结物，同时在含有钠离子与钾离子等防冻剂的混凝土中，所使用的骨科不得含有活性材料，以免发生化学反应，影响混凝土的稳定性。
对搅拌混凝土材料的水进行严格要求，对混凝土进行搅拌一般采用可供饮用的自来水和纯净的天然水，严禁使用污水、工业废水、pH值小的酸性水、硫酸盐含量超标的水对混凝土材料进行搅拌。 与此同时为了在施工中为了减少冻害，还通过在水中加入高效减水剂来控制工程塌陷度，降低配合比中的用水量。
3、混凝土的拌制
拌制混凝土用的骨料必须清洁，不得含有冰雪和冻块，以及易冻裂的物质。在掺有含钾、钠离子的外加剂时，不得使用活性骨料。在有条件的时候，砂石筛洗应抢在零上温度时做，并用塑料纸，油布盖好。拌制掺外加剂的混凝土时，如外加剂为粉剂，可按要求掺量直接撒在水泥上面和水泥同时投入。如外加剂为液体，使用时应先配制成规定浓度溶液，然后根据使用要求，用规定浓度溶液配制成施工溶液。各溶液要分别置于有明显标志的容器中，不得混淆。每班使用的外加剂溶液应一次配成。
当施工期处于0 ℃左右时，可在混凝土中添加早强剂，掺量应符合使用要求及规范规定，且应注意在添加前应做好模拟试验，以核实有关技术措施；对于有限期拆模要求的混凝土，还应适当提高混凝土设计等级。混凝土中添加防冻剂时，严禁使用高铝水泥。严格控制混凝土水灰比，骨料带入的水分及外加剂溶液中的水分均应从拌和水中扣除。搅拌掺有外加剂的混凝土时，搅拌时间应取常温搅拌时间的1.5倍。混凝土拌和物的出机温度不宜低于10℃ ，入模温度不得低于5 ℃。
4、混凝土的运输和浇筑
混凝土搅拌场地应尽量靠近施工地点，以减少材料运输过程中的热量损失，同时也应正确选择运输用的容器(包括形状，大小，保温措施)。混凝土浇筑前，应清除模板和钢筋上，特别是新老混凝土(如梁，柱交接处)交接处的冰雪及垃圾。
当采用商品混凝土时，在浇筑前，应了解商品混凝土中掺入抗冻剂的性能，并做好相应的防冻保暖措施。分层浇筑混凝土时，已浇筑层在未被上一层的混凝土覆盖前，不应低于计算规定的温度也不得低于2℃。重点工程或上部结构要连续施工的工程，混凝土应采取有效措施，以保证预期所要达到的强度。现场应留设同条件养护的混凝土试块作为拆模依据。
5、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。
结论：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。在冬季施工中按上述要求施工，砼外观、强度等能有更好的保证。
参考文献
[1] 卢传亮.冬季混凝土施工技术.山西水利.2005年第2期
[2]王勇.浅析混凝土冬季施工技术措施.內蒙古水利，2009年第5期
[3]李国强.简明高层钢筋混凝土结构设计手册[M].北京：中国建筑工业出版社.2001.
[4]吴海江.浅谈水利工程冬季施工管理[J].石河子科技.2004.(2).
【关键词】混凝土；冬季施工；保温
中图分类号： TV331 文献标识码： A
引言
水利工程施工建设具有投资大、任务重、工作周期长、时间紧等工作特点，冬季施工进一步增加了水利工程施工的难度。为了保障水利工程按期投入使用，战胜冬季施工的种种困难，已经成为水利工程施工工作必须面对的挑战。混凝土是水利工程施工的主要材料，受冬季气候条件的影响，混凝土浇筑效果会发生明显变化，气温越低，混凝土水化作用发挥程度越低，工程的强度越低，进而对整个工程的施工进度和工程质量造成重要影响。本文对水利工程冬季施工过程中混凝土施工技术存在的问题和技术改进方法进行分析。
1、水利工程混凝土冬季施工的存在的问题
混凝土是水利工程施工的关键材料，混凝土质量的高低，与稳定性，是保障水利工程质量的关键。水利工程工期比较长，冬季施工气候条件自然而然的给混凝土带来了很大不利的影响。具体表现在以下四个方面：
首先，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。
其次，冬季混凝土由于受到水分转移结构疏散的影响，表面会呈现出土黄色砂浆骨料结合脆弱，声音空哑及混凝土表层出现冰晶等特征。同时，混凝土水分会因混凝土内部压力温差湿度差自边缘向中心移动造成空隙，对水利工程的坚固性造成影响。
再次，表面起灰所谓"表面起灰"是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，导致表面起灰最后，混凝土表面返霜。即结晶腐蚀混凝土结晶腐蚀对水利工程的副作用主要是，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，致使混凝土表面的水分被逐渐蒸干，此时混凝土被剥离饰面层。
2、选择混凝土材料是关键
首先，针对混凝土的主要材料水泥的选材，要根据冬季气候特点，选择高抗冻性水泥。目前，我国水泥市场上水泥的抗冻性强弱不一，其中硅酸盐水泥的抗冻性最好，普通硅酸盐水泥与矿渣硅酸盐水泥的抗冻性次之，火山灰和粉煤灰硅酸盐抗冻性能最低。在冬季进行水利工程施工的过程中要根据气候条件优，先选择抗冻性能好的水泥，并且对水泥标号、水泥用量、水灰比重等问题做严格的要求，一般水泥标号不得低于32.5号，混凝土的水泥最小用量不应少于300kgm3，水灰比不应大于0.6。
其次，冬季施工，应对混凝土掺合材料进行细致的分析研究，例如掺入减水剂、早强剂、速凝剂防冻剂等对提高抗冻性效果显著的外加剂时要严格按照参量表进行配比，认真对掺合材料对混凝土抗冻 、抗渗等性能的影响进行仔细分析。 避免参合材料对混凝土造成不利影响。
再次，混凝土所选用的骨科必须保持清洁，混凝土对骨科的掺杂有严格的要求，骨科中不得含有易冻裂的矿物质和冰雪冻结物，同时在含有钠离子与钾离子等防冻剂的混凝土中，所使用的骨科不得含有活性材料，以免发生化学反应，影响混凝土的稳定性。
对搅拌混凝土材料的水进行严格要求，对混凝土进行搅拌一般采用可供饮用的自来水和纯净的天然水，严禁使用污水、工业废水、pH值小的酸性水、硫酸盐含量超标的水对混凝土材料进行搅拌。 与此同时为了在施工中为了减少冻害，还通过在水中加入高效减水剂来控制工程塌陷度，降低配合比中的用水量。
3、混凝土的拌制
拌制混凝土用的骨料必须清洁，不得含有冰雪和冻块，以及易冻裂的物质。在掺有含钾、钠离子的外加剂时，不得使用活性骨料。在有条件的时候，砂石筛洗应抢在零上温度时做，并用塑料纸，油布盖好。拌制掺外加剂的混凝土时，如外加剂为粉剂，可按要求掺量直接撒在水泥上面和水泥同时投入。如外加剂为液体，使用时应先配制成规定浓度溶液，然后根据使用要求，用规定浓度溶液配制成施工溶液。各溶液要分别置于有明显标志的容器中，不得混淆。每班使用的外加剂溶液应一次配成。
当施工期处于0 ℃左右时，可在混凝土中添加早强剂，掺量应符合使用要求及规范规定，且应注意在添加前应做好模拟试验，以核实有关技术措施；对于有限期拆模要求的混凝土，还应适当提高混凝土设计等级。混凝土中添加防冻剂时，严禁使用高铝水泥。严格控制混凝土水灰比，骨料带入的水分及外加剂溶液中的水分均应从拌和水中扣除。搅拌掺有外加剂的混凝土时，搅拌时间应取常温搅拌时间的1.5倍。混凝土拌和物的出机温度不宜低于10℃ ，入模温度不得低于5 ℃。
4、混凝土的运输和浇筑
混凝土搅拌场地应尽量靠近施工地点，以减少材料运输过程中的热量损失，同时也应正确选择运输用的容器(包括形状，大小，保温措施)。混凝土浇筑前，应清除模板和钢筋上，特别是新老混凝土(如梁，柱交接处)交接处的冰雪及垃圾。
当采用商品混凝土时，在浇筑前，应了解商品混凝土中掺入抗冻剂的性能，并做好相应的防冻保暖措施。分层浇筑混凝土时，已浇筑层在未被上一层的混凝土覆盖前，不应低于计算规定的温度也不得低于2℃。重点工程或上部结构要连续施工的工程，混凝土应采取有效措施，以保证预期所要达到的强度。现场应留设同条件养护的混凝土试块作为拆模依据。
5、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。
结论：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。在冬季施工中按上述要求施工，砼外观、强度等能有更好的保证。
参考文献
[1] 卢传亮.冬季混凝土施工技术.山西水利.2005年第2期
[2]王勇.浅析混凝土冬季施工技术措施.內蒙古水利，2009年第5期
[3]李国强.简明高层钢筋混凝土结构设计手册[M].北京：中国建筑工业出版社.2001.
[4]吴海江.浅谈水利工程冬季施工管理[J].石河子科技.2004.(2).