淺談如何提高冬季水利工程的混凝土施工質量論文

　　前言

　　現今，由於水泥混凝土施工具有施工速度快、凝固後強度高等特點使得當下的水利工程建設過程中多采用水泥混凝土作為水利工程施工的主要形式。但是在冬季施工過程中發現，如果未能採用合理的措施來避免冬季寒冷的氣溫與冰雪、反覆冰凍等影響將會造成水利工程中產生大量的裂縫，對於水利工程的質量產生極大的影響。

　　1 水利工程冬季施工對混凝土質量的影響

　　水泥混凝土的整個施工過程包括配料、拌合、水泥的運輸、混凝土的澆注以及後期養護等施工工序，在這一整個施工過程中各個工序相互聯絡，任意一個環節存在問題都會對混凝土的施工質量造成一定的影響。而在進入冬季後，白天氣溫降低且晝夜溫差加大，造成施工的難度加大。其中影響水泥混凝土施工強度的主要因素有：( 1)在冬季的寒冷氣溫下，水泥混凝土中的水分預冷結冰造成體積膨脹，混凝土中的含水率越大，這些水分隨著混凝土的凝固被儲存在混凝土中，隨著天氣的轉暖，混凝土中的冰逐漸融化，造成水泥混凝土中充滿空隙，而透過試驗發現，混凝土中的孔隙率每增加5%，水利工程的結構強度也相應的降低5%，而隨著反覆的融化冰凍，將會使混凝土出現裂縫，持續發展下去將會產生結構性的損壞。( 2) 在混凝土的拌合時，會在攪拌的骨料周邊形成一層水膜或是水泥漿膜來提高水泥的粘結性，而在冬季水膜凝結成冰後將會破壞水膜或水漿膜的粘性，即使融化後也無法恢復，透過實驗表明，破壞水膜後的水利工程結構強度將大幅下降。( 3) 在冬季混凝土施工時內部的水分結冰會對混凝土產生一定壓迫力，迫使混凝土中的水分向混凝土結構內部移動，而溶解的過程則是外部先溶解，內部結冰產生的壓力又迫使水分向外流出，由於混凝土中的水分不停的運動導致各部的含水率變得極不均勻，從而對水利工程的混凝土結構容易產生裂縫影響結構強度。下文將就如何在冬季進行水利工程的施工過程中應對低溫造成的影響進行介紹。

　　2 冬季水利工程中的混凝土配料要求

　　2.1 水泥混凝土配料需要滿足的要求

　　水泥混凝土的效能與其材料的選用有著緊密的聯絡，在混凝土配料的選用時需要保證其具有抗壓、抗拉、抗凍、抗裂等效能，良好的材料選用是保障施工質量的前提。在選用配料的過程中除了對混凝土的強度等級有要求外，還需要保證工地施工中對混凝土和易性的要求，和易性主要包括混凝土的流動性、粘聚性和保水性等三個方面的要求，混凝土的流動性是指拌合好的混凝土具有一定的流動性並能均勻密實的填滿所建模板的能力，而流動性的`高低主要反映的是混凝土中含水率的高低以及坍落度的大小，混凝土的流動性對於澆築後的振搗作業有著直接的影響。而混凝土的粘聚性的高低則是保障運輸過程中不會發生離析現象，在澆築完成後，如果混凝土中流出一定的水分則意味著此混凝土拌合物的保水性較差，無法產生較為密實的混凝土結構，從而對於水利工程的混凝土結構強度產生嚴重的影響。

　　2.2 水泥混凝土品種的選取

　　由於水利工程需要具有極高的耐久性、防水性，同時對於強度也要求很高，因此在選用何種水泥混凝土配比方案時需要先進行試件的澆築作業，對完成的混凝土試件進行相應的效能測試，直至選用到較為合理的配比方案，而對於水位變化區外的混凝土區域，則需要選用有耐磨性和抗凍性要求的混凝土配比方案，可以選用中熱矽酸鹽水泥或矽酸鹽水泥等，在滿足混凝土各項效能的前提下又能夠極大的減小混凝土的發熱量，從而減少溫度裂縫的產生。

　　2.3 在混凝土選材與拌合過程中採取的措施

　　在進行水利工程施工過程中需要進行大量的混凝土作業，因此，在施工的過程中需要注意防止裂縫的產生，文章將就如何減少裂縫出現的措施進行介紹：將混凝土的內外溫差儘量控制在25℃以內，在選用混凝土時需要儘量選用水化熱量較低的混凝土配合比，減少混凝土水化熱的產生可以儘量的縮小混凝土的內外差，同時需要在混凝土中摻入一定的外加劑( 減水劑) 、摻合料( 多為粉煤灰) 等以減少混凝土配比中的用水量，提高混凝土的和易性和強度。同時，還需要選用材質效能較好的粗細骨料。為了降低混凝土的膨脹係數，需要在混凝土中新增一定的膨脹劑、減縮劑等來控制混凝土的收縮量。在進行施工時需要嚴格控制混凝土的配合比，攪拌好的混凝土不能在施工現場臨時新增水，在進行混凝土的澆築時，對於大壩大體積的混凝土施工需要儘量的採用薄層、間歇短和均勻澆築的方式完成混凝土的澆築。

　　3 水利工程中的混凝土攪拌和澆築技術

　　混凝土的攪拌、澆築是保障混凝土施工的重要一環，需要引起足夠的重視。現今，在一些不大的水利工程中，對於混凝土的攪拌採用現場單機攪拌的方式，生產量小同時也無法精確保證材料的配合比，而且由於各個施工隊伍的技術水平不一，導致在這些水利工程中使用的水泥混凝土一直處於低質、低效的狀態，從而造成建設完成的水利工程的質量不高，水利工程的強度與耐久性等都相對不足。所以，為了確保水利工程的施工質量，採用高效能、高效率的水泥混凝土攪拌站進行混凝土的拌合工作是十分必要的，在進行混凝土的攪拌工作時，需要對砂石、水泥的用量進行精確的控制，完成攪拌的混凝土在現場施工時操作人員不得隨意進行加水，從而影響水泥混凝土的效能，同時，攪拌的混凝土需要嚴格按照設計要求選用混凝土的配合比。在冬季由於外部溫度較低，因此，在進行混凝土的澆築時需要控制混凝土內外溫度差，混凝土內的溫度是由於混凝土水化時所產生的，當外界溫度較低時，表面的混凝土會很快的完成與外部的熱交換而造成溫度下降，從而影響混凝土的澆築效果。完成混凝土澆築後的最初幾個小時是十分重要的，在這一時期，由於周圍溫度較低，造成混凝土的水分進行多次的凝固-融化-再凝固的過程，從而對混凝土的耐久性產生極大的影響，而透過試驗發現，在完成混凝土的澆築後使新拌合的混凝土還溫一段時間，使得澆築的混凝土能夠達到臨界強度後，就可以免受外部溫度較低所產生的冰凍傷害。現今，在冬季混凝土施工中多采用的是：( 1) 新增防凍劑的方法是一種是用較為廣泛的方法，此種方法相對於其他的施工方法具有施工工藝簡單、能耗較低且成本低廉的特點，能夠廣泛的推廣使用。( 2) 材料預熱法，此種方法是先對砂石以及拌合混凝土的水進行一定的加熱，從而使得混凝土具有一定的熱量，此種方法是為了使水泥的水化作用保持一個較高的初始值。此外，還有蓄熱保溫法、新增克拉絲纖維法等。在冬季施工時可以採用多種方法結合使用的方法來確保施工質量。

　　4 結束語

　　水利工程的冬季混凝土施工是一項較為困難的工程，極易產生裂縫進而影響施工質量，文章主要對冬季施工過程中需要注意的一些注意事項進行介紹。