摘 要：低溫環(huán)境對混凝土的養(yǎng)護(hù)和強(qiáng)度發(fā)展會產(chǎn)生不可忽視的影響。基于此，探討低溫環(huán)境下不同養(yǎng)護(hù)方式對風(fēng)電工程混凝土施工質(zhì)量的影響，并提出相應(yīng)的養(yǎng)護(hù)策略，以確保施工質(zhì)量和工程可靠性。通過實(shí)驗(yàn)室試驗(yàn)和現(xiàn)場觀測，對比分析了不同養(yǎng)護(hù)方式下混凝土的強(qiáng)度發(fā)展、抗凍性能和耐久性，為風(fēng)電工程混凝土施工提供了科學(xué)依據(jù)和技術(shù)支持。

關(guān)鍵詞：低溫環(huán)境；養(yǎng)護(hù)方式；風(fēng)電工程；混凝土施工質(zhì)量

中圖分類號：TM315" " " " " " " " " " " " " " " " "文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A" " " " " " " " " " " " " " " " 文章編號：2096-6903（2024）06-0109-02

0 引言

隨著全球?qū)稍偕茉吹男枨蟛粩嘣黾?，風(fēng)電工程作為一種清潔、可持續(xù)的能源形式得到了廣泛應(yīng)用。在風(fēng)電工程中，混凝土作為風(fēng)電塔基的主要材料，承擔(dān)著支撐和穩(wěn)定風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的重要任務(wù)。但是風(fēng)電工程通常需要在低溫環(huán)境下進(jìn)行施工，這給混凝土的養(yǎng)護(hù)和強(qiáng)度發(fā)展帶來了一系列挑戰(zhàn)。

由于水泥通過水化反應(yīng)、凝結(jié)組合和硬化過程，使得混凝土自身強(qiáng)度得到充分發(fā)展。然而這些過程均需要一定的溫度，因此低溫環(huán)境下的混凝土施工存在著一些特殊問題，如混凝土的凝結(jié)時(shí)間延長、強(qiáng)度發(fā)展緩慢、抗凍性能下降等[1]。這些問題可能會對風(fēng)電工程的施工質(zhì)量和工程可靠性產(chǎn)生不利影響。因此，研究低溫環(huán)境下不同養(yǎng)護(hù)方式對風(fēng)電工程混凝土施工質(zhì)量的影響，對于確保風(fēng)電工程的安全運(yùn)行和延長使用壽命具有重要意義。

本研究旨在通過實(shí)驗(yàn)室試驗(yàn)和現(xiàn)場觀測，對比分析低溫環(huán)境下不同養(yǎng)護(hù)方式對風(fēng)電工程混凝土施工質(zhì)量的影響。研究內(nèi)容包括混凝土強(qiáng)度發(fā)展和耐久性等方面的評估。實(shí)驗(yàn)室試驗(yàn)將通過控制溫度和濕度條件，模擬低溫環(huán)境下的混凝土養(yǎng)護(hù)過程，并對混凝土樣品進(jìn)行強(qiáng)度測試和抗凍性能評估。通過現(xiàn)場觀測和數(shù)據(jù)收集，對不同養(yǎng)護(hù)方式下風(fēng)電工程混凝土的實(shí)際施工質(zhì)量進(jìn)行評估和分析。

通過對低溫環(huán)境下不同養(yǎng)護(hù)方式對風(fēng)電工程混凝土施工質(zhì)量的研究，可以更好地理解混凝土在低溫環(huán)境下的行為特性，為風(fēng)電工程的施工提供科學(xué)依據(jù)和技術(shù)支持，從而提高風(fēng)電工程的施工質(zhì)量和工程可靠性，推動風(fēng)電產(chǎn)業(yè)的健康發(fā)展。

1 低溫環(huán)境下混凝土養(yǎng)護(hù)的影響因素

混凝土拌合物是由水泥、集料、拌和用水及外加劑等組成的混合物。在混合物拌制過程中主要發(fā)生的化學(xué)變化是水泥的水化反應(yīng)，水泥水化速度與水泥細(xì)度有關(guān)，同時(shí)也是隨著溫度的變化而變化的，溫度越高，反應(yīng)越快。所以低溫環(huán)境對混凝土的養(yǎng)護(hù)和強(qiáng)度發(fā)展產(chǎn)生了一系列影響，包括溫度和養(yǎng)護(hù)時(shí)間等因素[2]。

1.1 溫度對混凝土強(qiáng)度發(fā)展的影響

低溫環(huán)境下，混凝土的凝結(jié)時(shí)間會延長，導(dǎo)致混凝土強(qiáng)度的發(fā)展速度變慢。在0℃以下該過程基本停止，導(dǎo)致混凝土強(qiáng)度幾乎不再發(fā)展，嚴(yán)重時(shí)可導(dǎo)致實(shí)體混凝土凍裂，特別是在水化初期，凍結(jié)會使混凝土崩潰。而且早期受凍還會影響后期強(qiáng)度增長。這是因?yàn)榈蜏貢档突炷林兴幕钚?，減緩水化反應(yīng)的進(jìn)行。低溫還會影響混凝土中的膠凝材料的活性，使得膠凝材料的水化反應(yīng)速率降低。因此，在低溫環(huán)境下，混凝土的強(qiáng)度發(fā)展需要更長的時(shí)間。

為了防止混凝土早期受凍而降低混凝土強(qiáng)度和耐久性，在施工中要注意了解并掌握當(dāng)?shù)亻L、中、短期天氣預(yù)報(bào)。負(fù)溫下施工，要加強(qiáng)質(zhì)量控制工作，施工前編制詳細(xì)施工計(jì)劃，做好適當(dāng)?shù)姆纼霰卮胧ㄈ绮捎帽乇桓采w已澆混凝土等），混凝土出機(jī)口溫度低于5℃時(shí)，應(yīng)采用骨料預(yù)熱、加熱水溫的辦法，水溫不得超過60℃。此外還要進(jìn)行倉面混凝土的保溫工作。

1.2 養(yǎng)護(hù)時(shí)間對混凝土強(qiáng)度和耐久性的影響

低溫環(huán)境下，混凝土的養(yǎng)護(hù)時(shí)間需要相應(yīng)延長，以確?；炷恋膹?qiáng)度和耐久性得到充分發(fā)展。養(yǎng)護(hù)時(shí)間的延長可以提供更多的時(shí)間給混凝土進(jìn)行水化反應(yīng)，從而增強(qiáng)混凝土的強(qiáng)度。此外，養(yǎng)護(hù)時(shí)間的延長還可以減少混凝土中的孔隙率，提高混凝土的致密性，從而提高混凝土的抗凍性能和耐久性[3]。

低溫環(huán)境下混凝土養(yǎng)護(hù)的影響因素主要包括溫度和養(yǎng)護(hù)時(shí)間。了解這些影響因素對混凝土的影響，可以為選擇合適的養(yǎng)護(hù)方式和制定科學(xué)的養(yǎng)護(hù)策略提供依據(jù)，以確?；炷猎诘蜏丨h(huán)境下的施工質(zhì)量和工程可靠性[4]。

2 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)與方法

2.1 實(shí)驗(yàn)材料和試件制備

依托公司承包的風(fēng)電項(xiàng)目設(shè)備基礎(chǔ)混凝土標(biāo)號C35，水灰比為0.44，采用項(xiàng)目所在地商混站提供的預(yù)拌混凝土，具有出廠合格證明，且按要求預(yù)留送檢試塊。澆筑混凝土基礎(chǔ)的同時(shí)制備了標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)，常溫養(yǎng)護(hù)，保溫養(yǎng)護(hù)和加熱養(yǎng)護(hù)的試塊各9塊，試塊為150 mm× 150 mm×150 mm的標(biāo)準(zhǔn)立方體試塊。

2.2 實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)

為了研究養(yǎng)護(hù)溫度和養(yǎng)護(hù)時(shí)間對混凝土的性能的影響，對照組采用標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)試塊，實(shí)驗(yàn)組采用常溫養(yǎng)護(hù)、保溫養(yǎng)護(hù)和加熱養(yǎng)護(hù)三類，養(yǎng)護(hù)溫度和濕度方面，標(biāo)養(yǎng)溫度為20℃（濕度98%），常溫養(yǎng)護(hù)約-10℃（濕度55%），保溫養(yǎng)護(hù)溫度約6℃（濕度98%），加熱養(yǎng)護(hù)溫度約35℃（濕度98%）。分別測量4類試塊7 d、14 d和28 d混凝土強(qiáng)度。

2.3 實(shí)驗(yàn)參數(shù)和觀測指標(biāo)

在實(shí)驗(yàn)過程中，對混凝土試件進(jìn)行一系列觀測和測試，主要觀測指標(biāo)包括混凝土強(qiáng)度、外觀情況等，使用標(biāo)準(zhǔn)抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)方法進(jìn)行測試。

2.4 實(shí)驗(yàn)過程

按照方案要求制備混凝土試件，并進(jìn)行標(biāo)記然后，根據(jù)實(shí)驗(yàn)方案要求分別進(jìn)行不同養(yǎng)護(hù)方式的處理。養(yǎng)護(hù)方式可以包括標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)（BY）、常溫養(yǎng)護(hù)（CY）、保溫養(yǎng)護(hù)（BW）、加熱養(yǎng)護(hù)（RY）。在養(yǎng)護(hù)過程中，嚴(yán)格控制溫度和濕度，確保養(yǎng)護(hù)效果的一致性。養(yǎng)護(hù)時(shí)間結(jié)束后，進(jìn)行相應(yīng)的混凝土外觀檢查和強(qiáng)度測試。

2.5 數(shù)據(jù)處理與分析

對實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，不同養(yǎng)護(hù)方式、不同齡期混凝土強(qiáng)度見表1。通過混凝土外觀觀察，標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)試塊和加熱養(yǎng)護(hù)試塊孔隙和外觀情況較好，保溫養(yǎng)護(hù)試塊次之，常溫養(yǎng)護(hù)試塊孔隙較多，且存在不同程度的掉渣凍害情況。

從不同齡期混凝土強(qiáng)度檢測結(jié)果分析，常溫養(yǎng)護(hù)試塊強(qiáng)度最低，主要原因室外溫度約-10℃左右，不利于混凝土內(nèi)水泥水化反應(yīng)，且存在一定凍害，破壞了混凝土的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，影響了強(qiáng)度的形成；保溫養(yǎng)護(hù)試塊強(qiáng)度優(yōu)于常溫養(yǎng)護(hù)試塊，主要是由于養(yǎng)護(hù)條件得到改善，保證了混凝土未產(chǎn)生凍害，但是由于溫度較低，混凝土強(qiáng)度增長較慢，但基本能夠滿足現(xiàn)場設(shè)備安裝要求；加熱養(yǎng)護(hù)試塊前期強(qiáng)度上升最快，7 d齡期時(shí)已超過混凝土強(qiáng)度的80%，但是加熱養(yǎng)護(hù)的條件苛刻，在現(xiàn)場施工過程中需投入較多的人力物力和資金。

由此可見，水泥的水化與溫度密切相關(guān)，成正比關(guān)系，環(huán)境溫度越高，水泥水化越快，環(huán)境溫度越低，水泥水化越慢。本試驗(yàn)室外養(yǎng)護(hù)條件的環(huán)境溫度是較低的，水泥自身水化緩慢且水化不充分，水化緩慢時(shí)就會形成被水化物包裹的未水化顆粒，被包裹在中心的未水化水泥，由于接觸不到水分，就很難再水化，由此造成水泥水化不充分。

水泥水化不充分又導(dǎo)致了水化產(chǎn)生的氫氧化鈣少于正常水化的混凝土中的氫氧化鈣，這樣就形成了連鎖反應(yīng)，導(dǎo)致需要?dú)溲趸}來水化的礦粉、粉煤灰由于得不得充分水化所需要的氫氧化鈣，也不能充分水化，從而進(jìn)一步影響了混凝土強(qiáng)度的發(fā)展。所以要想使得混凝土強(qiáng)度能正常發(fā)展，必須重視混凝土的早期養(yǎng)護(hù)溫度。早期混凝土得到很好的養(yǎng)護(hù)，膠材充分水化，混凝土強(qiáng)度才能正常發(fā)展，才能保證混凝土質(zhì)量。

3 結(jié)束語

通過對低溫環(huán)境下不同養(yǎng)護(hù)方式對風(fēng)電工程混凝土施工質(zhì)量的研究和分析，得出以下結(jié)論：

溫度是影響混凝土強(qiáng)度發(fā)展的關(guān)鍵因素。低溫環(huán)境下，混凝土的凝結(jié)時(shí)間延長，強(qiáng)度發(fā)展速度變慢。因此，在低溫環(huán)境下，需要延長養(yǎng)護(hù)時(shí)間，以確保混凝土的強(qiáng)度得到充分發(fā)展。

不同養(yǎng)護(hù)方式對混凝土施工質(zhì)量的影響存在差異。保溫養(yǎng)護(hù)和加熱養(yǎng)護(hù)可以提高混凝土的溫度，加快水化反應(yīng)速率，促進(jìn)強(qiáng)度發(fā)展。常溫養(yǎng)護(hù)下，混凝土的強(qiáng)度發(fā)展較慢。因此，在低溫環(huán)境下，采用保溫養(yǎng)護(hù)或加熱養(yǎng)護(hù)方式可以提高混凝土的施工質(zhì)量。

通過對低溫環(huán)境下不同養(yǎng)護(hù)方式對風(fēng)電工程混凝土施工質(zhì)量的研究，在低溫條件下混凝土施工過程中，加熱養(yǎng)護(hù)試塊的強(qiáng)度＞保溫養(yǎng)護(hù)試塊的強(qiáng)度＞自然養(yǎng)護(hù)試塊的強(qiáng)度。實(shí)際施工過程中不能僅僅從強(qiáng)度方面來選擇養(yǎng)護(hù)方式，經(jīng)過試驗(yàn)研究，應(yīng)從工期、溫度、經(jīng)濟(jì)性綜合考慮。若工期充足溫度不低于-5℃，建議選用保溫養(yǎng)護(hù)方式，經(jīng)濟(jì)性可靠性較強(qiáng)；若工期緊溫度低，建議選用加熱養(yǎng)護(hù)方式，成本雖然提高，但混凝土強(qiáng)度上升較快，可以縮短養(yǎng)護(hù)周期滿足現(xiàn)場設(shè)備安裝條件。

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