摘要：從環(huán)境因素、低溫條件下礦物摻和料以及外加劑三個方面對低溫環(huán)境下水利施工混凝土強度降低的原因進行了分析，在此基礎上結合水利施工的具體特點提出了保證低溫環(huán)境下施工中混凝土強度的方法。

關鍵詞：低溫；水利工程；混凝土；強度

中圖分類號：TU755.8 文獻標識碼：A文章編號：1674-0432（2012）-07-0220-1

春冬兩季是低溫的主要季節(jié)，且這個時期我國大部分的地區(qū)正處于枯水季節(jié)，是進行水利工程建設以及水利冬修的關鍵時期。但由于在低溫環(huán)境下，混凝土的施工質(zhì)量都受到一定的影響，其強度在一定程度上會降低。在這個階段，如若不能采取有效的措施對施工進行合理的管理與控制，將導致水利工程項目的質(zhì)量大打折扣，造成嚴重的質(zhì)量隱患與安全問題。因此，分析低溫環(huán)境下水利施工過程中混凝土強度降低的因素，并提出解決針對性的解決方法具有現(xiàn)實的意義。

1 低溫對混凝土強度降低的影響及解決辦法

1.1 低溫環(huán)境因素對混凝土強度降低的影響

混凝土的主要結構材料包括基體以及骨料兩個部分，而且還包括很多微觀的空隙。這些空隙及其中所含有的一些成分將對混凝土材料的組成產(chǎn)生重要影響，同時還將引起混凝土強度的變化，尤其是其中水的存在等都將對混凝土的宏觀力學性能產(chǎn)生重要影響。在飽和濕度下，由于空隙中存在的自由水將導致水泥石當中的凝膠體顆粒間的范德華力降低，使得混凝土的宏觀力學性能下降；若加上低溫條件，混凝土空隙當中的自由水將凝結成為冰，在一定程度上增加了混凝土的抗壓強度以及拉伸能力。但是，由于混凝土自身的抗壓比抗拉能力強，所以由于低溫而結冰的現(xiàn)象并不會明顯的增加混凝土的抗拉強度，對混凝土的抗壓能力的增強卻有明顯作用。這對于增加低溫條件下混凝土的強度具有重要作用，但是一旦溫度回升，其中的冰融化，將使得混凝土的強度明顯降低。因此在施工的過程中應該采取一定的措施保證環(huán)境因素盡量少影響其強度。

1.2 解決辦法

控制環(huán)境因素對混凝土強度降低的一個重要手段就是做好施工過程的保溫工作。在施工的過程中可以通過搭建暖棚、對施工原材料進行溫度控制等方式予以實現(xiàn)。其中，暖棚主要可以分為綁扎式、組裝式以及裝配式三種，根據(jù)三種形式暖棚密閉情況的不同，可以采用不同的熱源和保暖方式進行保溫，諸如火爐、電暖風以電暖風與二氧化碳結合的方式。在對施工原料進行溫度控制時，要考慮到施工環(huán)境的具體溫度。當外界溫度高于-5℃時，可以只對拌和用的水進行保溫即可，而當外界溫度低于-5℃時，水和砂石等都需要進行加熱，且骨料進入攪拌機時的溫度要高于15℃。

2 低溫條件下礦物摻和料對混凝土強度的影響及解決

2.1 低溫條件下礦物摻和料對混凝土強度的影響

由于粉煤灰、硅灰等都屬于一種具有活性的礦物型摻和料，其摻入混凝土中不僅可以取代部分水利的作用，同時還由于加入的顆粒比較小，能夠作為細骨料而改善混凝土在拌和過程中的流動性。這不僅可以增加混凝土的粘聚能力，同時還可以減少骨料與泌水的分離，對有效的提高混凝土的密實程度，改善混凝土的內(nèi)部結構以及提高其強度具有重要意義。加之其在后期能通過發(fā)送二次水化作用而提高其強度與抗腐蝕能力。

2.2 解決辦法

在施工過程中可以通過對混凝土中所添加的礦物料的比例，或者是采用復合外加劑的方式來保證二次水化作用的效果。根據(jù)施工經(jīng)驗以相關的研究，主要可以采用這樣兩種方式：

其一，對摻入的礦物料量進行控制，這樣能保證其強度在低溫條件下持續(xù)發(fā)生。通常混凝土其中的粉煤灰應該低于15%，硅灰摻量應低于5%，硅灰的摻量應在4%左右，這時混凝土的低溫二次水化效果做好。

其二，當外界溫度較低時，采用單摻粉煤灰105%以及硅灰5%的配比時，混凝土7天的強度就可以熬到設計強度的一半左右，之后若采用保溫措施，達到正常溫度之后7天就能達到設計強度。

3 低溫條件下復合外加劑對混凝土強度影響及解決辦法

3.1 低溫條件下復合外加劑對混凝土強度影響

在冬季進行低溫施工的過程中，當幼齡期的混凝土受到凍壞時，不但會破壞混凝土的硬化凝結效果，同時還會使得混凝土的物理性能發(fā)生變化，導致混凝土的除濕結構受到損害。這時，有效的控制混凝土在幼齡期受到凍壞，保證混凝土的基本強度以及耐久性能是混凝土低溫施工的關鍵工藝。一般在施工的過程中主要通過添加外加劑的方式來達到防凍的目的。傳統(tǒng)的防凍劑主要是各種鹽類，包括氯鹽、亞硝酸鹽以及磷酸鹽等多種鹽類，它們主要是通過降低水溶液的凝結點來達到在低溫條件下強度增長的目的。但是由于在控制混凝土的耐久性等方面存在的局限性，傳統(tǒng)外加劑逐步的暴露出了其缺點。例如在低溫條件下，水泥即使在使用了氯鹽之后，其水化作用也非常的緩慢，其強度在7天之后依然只有設計強度的40%，混凝土強度發(fā)展速度明顯受到限制。

3.2 解決辦法

隨著新型外加劑的出現(xiàn)，通過采用復合外加劑的方式而在可能實現(xiàn)混凝土高性能化的技術中，混凝土外加劑和摻合料發(fā)揮著重要的作用。在通過適量摻入以實現(xiàn)減水、引氣、加速強化為目的的符合外加劑之后，其強度發(fā)展情況較摻入普通外加劑的混凝土在低溫下能夠表現(xiàn)出更好的低溫強度發(fā)展情況。通常在恒定低溫條件下3天就能達到設計強度的50%，在7天之內(nèi)達到設計強度的95.8%，在變低溫條件下3天就能達到設計強度的45%，七天能達到設計強度的85%。

總的來講，低溫條件下混凝土的強度受到環(huán)境溫度、外加劑以及礦物攙和料等幾個方面綜合影響，在水利施工的過程中應該結合具體的施工條件采用針對性的解決辦法來予以合理解決，達到保證混凝土強度的目的。

作者簡介：何玉華（1962-），女，大專，就職于吉林省公主嶺市水產(chǎn)技術推廣站，從事水利工作。