馬春生

(黑龍江省水利沖填工程處，哈爾濱 150001)

1 水利工程冬季混凝土施工原理

主要包括2個(gè)方面的內(nèi)容:

1.1 冬季的標(biāo)準(zhǔn)

根據(jù)建筑行業(yè)規(guī)范當(dāng)氣溫連續(xù)5d低于5℃，晚間最低溫度達(dá)到－3℃時(shí)，我們就可以認(rèn)定水利工程進(jìn)入到冬季施工的階段。

1.2 混凝土冬季施工的可能

混凝土在氣溫低于0℃的情況下，可以通過外加劑、原料加熱、水化熱積累的方式提升混凝土的溫度，進(jìn)而達(dá)到實(shí)現(xiàn)混凝土固結(jié)，形成規(guī)范的強(qiáng)度，這是冬季混凝土施工的原理，只要在冬季來臨或結(jié)束的時(shí)期內(nèi)，控制好溫度、保障好養(yǎng)護(hù)細(xì)節(jié)，就能夠進(jìn)行混凝土施工，進(jìn)而達(dá)到縮短水利工程建設(shè)時(shí)間，提高混凝土施工效率，使技術(shù)水平和管理水平得到充分地提升。

2 影響水利工程冬季混凝土質(zhì)量的因素

主要包括2個(gè)方面的內(nèi)容:

2.1 溫度變化的影響

溫度變化會影響到混凝土的水化作用，溫度越高水化作用越快，反之水化作用越慢，當(dāng)混凝土溫度低于0℃，混凝土內(nèi)部的水分會固化結(jié)晶，進(jìn)而影響水化作用的繼續(xù)進(jìn)行，導(dǎo)致混凝土硬化速度的降低，最終影響到混凝土強(qiáng)度和質(zhì)量。

2.2 冰水凍脹作用

當(dāng)混凝土內(nèi)游離水分遇到低溫產(chǎn)生凍結(jié)后，體積會有9%的增大，這也就是行業(yè)講的“凍脹作用”，凍脹作用會提高混凝土內(nèi)部的孔隙率，并會形成強(qiáng)度的下降，產(chǎn)生混凝土結(jié)構(gòu)微觀上的破壞，如果持續(xù)積累將會形成混凝土宏觀裂縫，進(jìn)而影響混凝土結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定和功能。

2.3 水膜作用

在混凝土澆筑和振搗后，骨料周圍會形成一層水膜或者是水泥漿膜，這會提高混凝土整體的流動性，降低空隙和孔洞的產(chǎn)生。但是過低的溫度將會將水膜或水泥漿膜固結(jié)，使骨料和水泥失去了黏結(jié)力，進(jìn)而導(dǎo)致強(qiáng)度的降低，并且隨著溫度升高水膜恢復(fù)流動后形成較大的空隙率，進(jìn)而導(dǎo)致混凝土結(jié)構(gòu)強(qiáng)度進(jìn)一步下降。

2.4 溶解作用

混凝土是多種原材料構(gòu)成的復(fù)合物，在水的作用下各種材料發(fā)生著復(fù)雜的化學(xué)和物理變化，水分在調(diào)節(jié)各部分原材料的同時(shí)，也形成了對一些原材料的溶解現(xiàn)象，當(dāng)氣溫降低時(shí)，溶解在水中的礦物質(zhì)會析出，這不利于混凝土性能的發(fā)揮和功能的形成，導(dǎo)致混凝土結(jié)構(gòu)容易出現(xiàn)裂縫，特別在受壓和荷載位置容易產(chǎn)生結(jié)構(gòu)性裂縫[1]。

3 水利工程冬季混凝土施工的技術(shù)要點(diǎn)

3.1 水利工程冬季施工中混凝土原料的制備

制備混凝土原料是一個(gè)技術(shù)性和技巧性交織的工作，要注意其中關(guān)鍵要素和技術(shù)環(huán)節(jié)的控制，形成對水利工程冬季混凝土原料制備的全面控制。

1)水利工程冬季混凝土制備中要對和易性、流動性、保水性、黏聚性等主要參數(shù)加以控制，和易性是混凝土的基本要求，和易性可以衡量混凝土制備的過程和技術(shù)含量;流動性是混凝土動態(tài)性能的真實(shí)反映，流動性大小會與拌合物的原料配比、坍落度大小息息相關(guān)，對于灌注和振搗環(huán)節(jié)有著重要的影響;黏聚性好的混凝土可以避免離析現(xiàn)象的發(fā)生，在運(yùn)輸和澆筑過程中能夠保持混凝土整體的均勻性;保水性與混凝土密實(shí)性、強(qiáng)度和耐久性密切相關(guān)，控制保水性可以保持混凝土的強(qiáng)度和穩(wěn)定，防治離析現(xiàn)象的發(fā)生[2]。

2)要避免混凝土裂縫的產(chǎn)生，根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，混凝土內(nèi)外部分出現(xiàn)25℃的溫差，則會產(chǎn)生溫度階梯，在應(yīng)力不足的區(qū)域會導(dǎo)致溫度裂縫的產(chǎn)生，因此，在冬季施工制備混凝土過程中，要采用水化熱合適的水泥種類，規(guī)范其他原材料的配合比，降低水化熱放熱的積累。

可以在混凝土制備中加入適量的外加劑，降低混凝土膨脹系數(shù)和收縮量，避免干縮裂縫的產(chǎn)生和擴(kuò)大對混凝土結(jié)構(gòu)的影響;精確控制混凝土粗細(xì)骨料的級配，降低混凝土因骨料而產(chǎn)生的膨脹系數(shù)的增長。

控制混凝土中用水量，采用適當(dāng)增砂減水的方法防治裂縫的產(chǎn)生;對于水利工程大體積混凝土結(jié)構(gòu)要實(shí)際進(jìn)行二次抹面，消除形成的裂縫和積水;要對混凝土采用適當(dāng)?shù)谋ｐB(yǎng)措施，避免溫度裂縫和干縮裂縫的出現(xiàn)。

3)外加劑的使用，在冬季制備混凝土混合物時(shí)，可以采用外加劑的方式提高制備的質(zhì)量和速度，外加劑的使用比較經(jīng)濟(jì)，而且速度快于加熱法。

4)混凝土原材料的預(yù)熱處理，要確保骨料溫度≤60℃，水溫≤80℃，避免混凝土中水泥因高溫出現(xiàn)的假凝問題[3]。

3.2 水利工程冬季施工中混凝土澆筑

1)要確保混凝土入模的溫度，應(yīng)該對混凝土表面采用草氈、巖棉的方式進(jìn)行充分覆蓋，以確?；炷凉袒倪^程和規(guī)定強(qiáng)度的達(dá)成。

2)用好蓄熱保溫法，這一做法的實(shí)質(zhì)是通過保溫結(jié)構(gòu)對水化熱的溫度進(jìn)行保持，實(shí)現(xiàn)混凝土固結(jié)，避免凝固過程中受外界自然低溫的侵襲。

3)摻外加劑和綜合蓄熱法的綜合應(yīng)用，冬季施工中經(jīng)常使用的是摻外加劑和綜合蓄熱法共同使用，這比單獨(dú)使用防凍劑時(shí)的摻加量要少得多，既保證混凝土的質(zhì)量，又會加快工程的進(jìn)度[4]。

3.3 水利工程冬季施工中混凝土養(yǎng)護(hù)

水利工程混凝土凍害是由于混凝土內(nèi)部的水結(jié)冰所致。在環(huán)境溫度條件不改變的情況下:

1)早期增強(qiáng)凝結(jié)。

2)降低冰點(diǎn)摻加防凍劑。為了使混凝土在早期不被凍害以致帶來一系列的質(zhì)量問題，攪拌站技術(shù)人員應(yīng)及時(shí)與工地施工人員進(jìn)行溝通，以及掌握近幾天的天氣狀況，以便于工地合理地調(diào)整混凝土的各種材料的用量。采用養(yǎng)護(hù)劑養(yǎng)護(hù)，由于保證了良好的水化熱作用，生成膠態(tài)水化物，阻塞混凝土的毛細(xì)管道，降低混凝土內(nèi)部的孔隙率，增強(qiáng)混凝土的密實(shí)性，從而獲得良好的抗?jié)B性、抗凍性及耐久性，實(shí)現(xiàn)水利工程冬季施工的基本目標(biāo)[5]。

4 結(jié)語

綜上所述，水利工程冬季混凝土施工成為水利建設(shè)的一個(gè)重要的方向，也是施工技術(shù)重點(diǎn)研究的課題，為了確保水利工程建設(shè)的快速發(fā)展，必須立足于施工實(shí)際，進(jìn)一步進(jìn)行探索和分析。在實(shí)際的水利工程冬季混凝土施工中，應(yīng)該結(jié)合施工設(shè)計(jì)和實(shí)際，對影響到水利工程冬季混凝土施工質(zhì)量的因素進(jìn)行控制，以施工技術(shù)和管理過程為控制手段，確保施工質(zhì)量，以實(shí)現(xiàn)水利工程冬季混凝土施工對經(jīng)濟(jì)發(fā)展和水利建設(shè)的價(jià)值和作用。

[1]孫麗娜.水利工程混凝土施工技術(shù)[J].中國新技術(shù)新產(chǎn)品，2011(06):144.

[2]邵希斌.水利工程混凝土施工技術(shù)研究[J].科技創(chuàng)新導(dǎo)報(bào)，2011(15):22.

[3]霍翠寶.淺析水利工程混凝土施工技術(shù)及其工程應(yīng)用[J].科技資訊，2011(16):16.

[4]李英賓.冬季混凝土施工在橋梁建筑中的技術(shù)分析[J].科技創(chuàng)新導(dǎo)報(bào)，2011(33):25.

[5]隋海濤，于紅梅.小議冬季混凝土施工應(yīng)注意的問題及控制措施[J].中小企業(yè)管理與科技:上旬刊，2010(06):169.