水利工程混凝土冬季施工工艺要点

2017-01-20晁凤

中华建设 2017年5期

晁凤

水利工程混凝土冬季施工工艺要点

晁凤

水利工程作为现今一项大型的建设工程项目，其在建设的过程中对社会经济条件和地理自然的要求都比较高。其中对于地理自然条件的存在，冬季最为突出的特点即为温度低，低温度的天气极易对整个水利工程的混凝土施工形成极为严重的影响作用。所以，在实际施工中为了有效地应对冬季对水利工程混凝土施工存在的不利作用，针对其冬季混凝土施工的工艺要点进行分析，做好施工工作的管理是非常必要的。

一、冬季对水利工程混凝土施工的影响机理分析

1.总体影响机理分析

混凝土是通过将水泥、砂、粉灰等在水的添加下混合在一起进行使用的，所以水的存在对于所有分散的材料来讲是促使各个部分有机地融合在一起的重要辅助物。一般而言，如果水在混凝土融合过程中的最佳表现状态为液态，那么其对于所有材料的混合强化是极高的，那么整个混凝土的强度和硬度也是比较高的。但是如果水表现为晶体或者固体，那么将不会促使分撒的材料充分地融合在一起，影响混凝土组成的内部机理的形成，从而导致混凝土的低强度和低硬度。基于这一方面的存在，根据物理学原理，水分表现为液态还是固态与温度的高低有着最为直接的关系，冬季水利工程施工现场室内外的温度是比较低的，尤其是在室外温度一般都是在零摄氏度以下，水是非常容易冻结成固态的，根据以上原则直接影响了混凝土的内在机理的形成。

2.具体影响表述

基于以上描述，冬季对混凝土的强度和硬度有着非常重大的影响。具体的表现为以下三个方面：

（1）冻胀力度的存在，导致混凝土内部形成了空隙：物理学上水分在成为固态之后，其内部遭受的冻胀压力会逐渐增大，从而会导致混凝土整体的内部空间变大，但是解冻后冻胀压力减小，而混凝土内部的空间不会缩小，这样就形成了空隙，甚至最为严重的出现裂缝，多条空隙和裂缝的存在直接影响了混凝土的强度和硬度。

（2）骨料黏结力受到损害：骨料的黏结力对于将整个分散的材料融合在一起，通过彼此的黏结吸附能力提高混凝土内部的聚合度，以此形成高强度和高硬度。但是，冬季温度变低，直接损害了骨料的黏结力，黏结力变小甚至完全丧失，导致了混凝土强度的降低。

（3）混凝土结构性裂纹的产生：低温影响下，混凝土外部接触的低温度面比较广，所以外部最先冻结，然后由于内部压力的存在挤压部分水侵入内部结构中，而温度变高之后外部最先融化，内部的水将会挤压到最表面，这样经过内外部的挤压渗透，导致混凝土产生结构性裂纹。

二、水利工程混凝土冬季施工的工艺要点分析

1.材料配比

水利工程混凝土材料配比对于整个施工质量有着非常显著的作用。冬季，控制混凝土施工的材料配比，主要是将材料配比调整到适合零摄氏度以下的施工环境中。具体如下：

（1）硅酸盐水泥：此种类型的水泥在使用前期有着显著的发热作用，且水化的性能比较强，抗压强度相比其他类型的水泥也是比较高的。

（2）水灰比的控制：水利工程施工单位可以适当的提高水泥的含量，改变夏季作业中的水灰比的比例，以此缩短达到正常强度和硬度的时间。

（3）引气剂：引气剂的使用主要通过提高骨料的黏结力来改变冬季混凝土的施工现状。引气剂中含有大量的气泡，气泡的生成能够通过内部推动力的存在促进各种材料流动融合在一起，从而将各种材料充分的粘结在一起，提高混凝土的强度和硬度。

（4）早强外加剂：其能够通过缩短混凝土凝结的时间，提高混凝土早期使用的强度。现今常使用的外加剂主要为硫酸钠。

2.保温措施

以零下10摄氏度为分界线，对保温措施进行介绍：

（1）零下10摄氏度以上，通过采用外部加热法，实现热量的传递，为混凝土的正常硬化创造条件。现今在水利工程中常使用的外部加热法有蒸汽、电以及火炉加热法。

（2）零下10摄氏度左右时，可以通过对混凝土的各种原材料采用蓄热法进行加热，通过对混凝土余热的保存，提高水分的水化作用，以此提高混凝土的强度。

3.搅拌控制

搅拌环节是混凝土制作的最重要环节，所以对搅拌环节进行有效的控制对于混凝土强度和硬度的有着最为直接的影响。

（1）材料方面：首先保证混凝土搅拌材料的没有冰块等的存在，其次严格根据外加剂材料的状态进行控制，也就是如果外加剂为液态的，要把握好其浓度的配比，而如果为粉末状的，则要保证水泥面和水泥同时挥撒搅拌。

（2）工艺方面：首先采用机械搅拌，通过搅拌的均匀度保证骨料充分黏结在一起。其次通过延长搅拌时间，并将搅拌位置放置在离施工现场较近的位置，通过缩短运输距离，保存材料的余热，减少放置过程中的受冻时间，以此降低低温对混凝土强度和硬度的影响。

4.浇筑控制

浇筑的控制首先通过搭建保温棚为浇筑工作的进行创设良好的温度环境，其次严格控制浇筑时间，证据上文分析如果测量浇筑的温度为零下10摄氏度，则立即停止浇筑。

5.后期养护

此工作的进行对于有效控制混凝土的强度和硬度有着重要的影响。其施工工艺表现为：

（1）保温材料：经过浇筑后的混凝土要通过使用塑料薄膜和外部保温材料对其进行温度的控制，但是为了避免冬季水分存在造成的不良影响，要保持保温材料的干燥。

（2）气温的测量：水利工程施工人员要随时做好混凝土施工周围温度的变化的统计和记录，如果一旦超出了可控制的温度范围外，则表示整个施工团队不宜继续进行施工工作。

（3）科学的养护规划的形成：养护规划的形成要在密切结合施工目标、施工需求和施工方案的基础上进行，并科学地制定养护的周期，保证养护人员的高技术的利用。

三、水利工程混凝土冬季施工工艺质量控制分析

1.施工合理化的存在

冬季水利工程混凝土施工工艺质量的控制在基于材料配比、搅拌、浇筑以及后期养护各个环节工艺的基础上，为了保持混凝土冬季施工工艺的高质量，首先要保证施工合理化的存在。具体而言，施工合理化的存在首先表现为各个混凝土供给施工工艺技术的科学、稳定、合理的进行与使用。其次表现通过施工法的存在促进合理化施工的进行，严格根据施工法中增强预制产品即钢筋结构与混凝土浇筑的结合度，并通过凝结延迟剂的使用，保证混凝土浇筑后的骨料的黏结力未受到损害。

2.新技术和新工艺的运用

水利工程混凝土冬季施工工艺的质量的控制要善于使用新技术和新工艺，比如，在原材料的使用中通过使用早强硅酸盐水泥代替普通的硅酸盐水泥，且将水泥放入在暖棚中进行放置，以此提高水泥的活性和强度。其次在进行保温措施的时候，可以通过使用红外线加热法来提高加热的速度和效率。因此通过新技术和新工艺的使用可以为冬季混凝土施工的高质量的实现奠定基础。

3.科学的管理体系的存在

科学的管理体系形成首先表现为有序的混凝土施工流程的控制，冬季混凝土施工流程大体上与春夏秋季混凝土施工的流程相比没有明显区别，但是由于冬季温度较低，需要对在正常的施工流程外进行混凝土的格外的工艺工作，才能保证混凝土的强度和硬度。所以，严格各个环节的施工流程是非常重要的。其次，科学的管理体系需要高素质的施工人员。冬季混凝土施工的复杂性和高技术性，要求管理部门要做好人员的组织工作，培养人员的高技术水平的存在，及时为施工人员做好行业专家辅导工作，保证技术使用的正确性。最后，严密的监督管理体系，无论是在材料配比等施工环节还是在后期的氧化中，监督管理作用的存在对于保证人员负责人工作的进行、技术应用的精准性有着关键的作用，而这一作用直接反馈到混凝土最终产品质量的形成中。