冬季水利工程混凝土施工的技術(shù)探討

1、<p>　　冬季水利工程混凝土施工的技術(shù)探討</p><p>　　【摘要】：我國(guó)許多地方有較長(zhǎng)的寒冷季節(jié)，由于受工期制約，許多水利工程的混凝土在冬季施工是不可避免的。冬季施工首先要選擇好原材料和合理設(shè)計(jì)配合比，而有效的施工措施和合理的溫控方案，是混凝土冬季施工方案中重點(diǎn)要解決好的問(wèn)題。 </p><p>　　【關(guān)鍵詞】：水利工程混凝土冬季施工 </p><p&

2、gt;　　中圖分類號(hào)：TV文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A 文章編號(hào)： </p><p><b>　　引言 </b></p><p>　　目前我國(guó)有關(guān)各界高度重視水利工程的建設(shè)工作，大型水利設(shè)施越來(lái)越多地出現(xiàn)在各地水利建設(shè)的現(xiàn)場(chǎng)。由于水利工程規(guī)模大且耗時(shí)長(zhǎng)久，想要取得較好的經(jīng)濟(jì)、社會(huì)和生態(tài)效益，必須延長(zhǎng)水利工程可以利用的時(shí)間。水利工作者應(yīng)該充分認(rèn)識(shí)到水利工程質(zhì)量是進(jìn)行其他建設(shè)重要的基

3、礎(chǔ)性保證，應(yīng)該做到既保證質(zhì)量又節(jié)省成本，在我國(guó)大范圍內(nèi)推廣利用入冬前和開(kāi)春前溫度較高的天氣條件進(jìn)行水利工程混凝土施工的技術(shù)，是對(duì)水利工程時(shí)間成本的節(jié)省，與此同時(shí)應(yīng)該了解冬季進(jìn)行水利工程混凝土施工的技術(shù)原理，找到做好冬季水利工程混凝土施工的辦法，通過(guò)時(shí)間成本的節(jié)省和混凝土質(zhì)量的控制提高水利工程施工的水平。 </p><p>　　一、混凝土冬季施工原理 </p><p>　　1、混凝土冬季施工

4、期的氣溫標(biāo)準(zhǔn) </p><p>　　我國(guó)對(duì)冬季施工期的氣溫標(biāo)準(zhǔn)有規(guī)定如下： </p><p>　?。?）寒冷地區(qū)的日平均氣溫穩(wěn)定在5℃以下或最低氣溫穩(wěn)定在-3℃以下時(shí)； </p><p>　?。?）溫和地區(qū)的日平均氣溫穩(wěn)定在3℃以下時(shí)。但在整個(gè)冬季施工期內(nèi)，不是在剛達(dá)到這一氣溫標(biāo)準(zhǔn)下就全面使用保溫措施，而是有一定的滯后。入冬時(shí)氣溫雖降至冰結(jié)溫度，料堆內(nèi)部溫度比氣溫高

5、；而氣溫轉(zhuǎn)暖后一定時(shí)期，骨料溫度仍然處在負(fù)溫。因此，同一氣溫在入冬和冬季結(jié)束兩個(gè)時(shí)間，需采取對(duì)應(yīng)的措施。 </p><p>　　2、混凝土的凝結(jié)硬化和溫度的關(guān)系 </p><p>　　混凝土拌和物澆灌后之所以能逐漸凝結(jié)和硬化，直至獲得最終強(qiáng)度，是由于水泥水化作用的結(jié)果。而水泥水化作用的速度除與混凝土本身組成材料和配合比有關(guān)外，主要是隨著溫度的高低而變化的。當(dāng)溫度升高時(shí)，水化作用加快，強(qiáng)度增

6、長(zhǎng)也較快；而當(dāng)溫度降低到0℃時(shí)，存在于混凝土中的水有一部分開(kāi)始結(jié)冰，逐漸由液相變?yōu)楣滔?。這時(shí)參與水泥水化作用的水減少了，因此，水化作用減慢，強(qiáng)度增長(zhǎng)相應(yīng)較慢。溫度繼續(xù)下降，當(dāng)存在于混凝土中的水完全變成冰，也就是完全由液相變?yōu)楣滔鄷r(shí)，水泥水化作用基本停止，此時(shí)強(qiáng)度就不再增長(zhǎng)。 </p><p>　　二、低溫對(duì)混凝土性能的影響 </p><p>　　混凝土的性質(zhì)是通過(guò)水泥的水化作用，通過(guò)物理和

7、化學(xué)的復(fù)雜變化，形成設(shè)計(jì)的物理、力學(xué)和施工性質(zhì)。水泥水化作用的速度和效果與材料和配合比例相關(guān)，同時(shí)也受到溫度變化的影響。溫度升高混凝土水化作用的速度加快，而當(dāng)溫度低于0攝氏度時(shí)，混凝土中的水分有一部分開(kāi)始結(jié)冰，從而影響了其水化作用，隨著水化作用減弱，混凝土硬化的速度和作用也有所減弱。水在結(jié)冰的時(shí)候有反膨脹的作用，混凝土中的水分結(jié)冰后體積也會(huì)相應(yīng)增大10%，使混凝土受到不同程度的破壞。水利工程中的鋼筋結(jié)構(gòu)如果附著過(guò)多的冰晶顆粒，不但降低了

8、鋼筋結(jié)構(gòu)的附著力，而且對(duì)鋼筋結(jié)構(gòu)產(chǎn)生了軟化，影響了混凝土構(gòu)件在水利工程中的耐久性和抗壓力。 </p><p>　　三、混凝土冬季施工技術(shù) </p><p>　　1、選擇適當(dāng)正確的原材料 </p><p>　　由于水利工程的施工對(duì)象和施工環(huán)境，其溫度較低，混凝土澆灌好以后，其溫度下降很快，所以在選擇原材料的過(guò)程中，必須選擇好的原材料，為了解決溫度降低受凍的問(wèn)題，可以選

9、用有較強(qiáng)硅酸鹽的水泥，這種水泥，其水化反應(yīng)快，持續(xù)性時(shí)間長(zhǎng)，對(duì)于冬季的水利施工效果好。 </p><p>　　2、調(diào)整混凝土配合比 </p><p>　?。?）盡量降低水灰比(水灰比<0.6)，稍增水泥用量，從而增加水化熱量，縮短達(dá)到齡期強(qiáng)度的時(shí)間。 </p><p>　?。?）摻用引氣劑：在保持混凝土配合比不變的情況下，加入引氣劑后生成的氣泡，相應(yīng)增加了水泥

10、漿的體積，提高拌和物的流動(dòng)性，改善其粘聚性及保水性，緩解混凝土內(nèi)水結(jié)冰所產(chǎn)生的水壓力，提高混凝土的抗凍性； </p><p>　?。?）摻加早強(qiáng)外加劑，縮短混凝土的混結(jié)時(shí)間，提高早期強(qiáng)度。 </p><p>　?。?）選擇顆粒硬度高和縫隙少的集料，使其熱膨脹系數(shù)和周圍砂漿膨脹系數(shù)相近。 </p><p><b>　　3、混凝土的攪拌 </b>&

11、lt;/p><p>　　（1）用于拌制混凝土的骨料一定要保持清潔，既不能含有冰塊和雪團(tuán)，也不能包含容易發(fā)生凍裂的物質(zhì)。如果氣候條件允許，應(yīng)在零度以上進(jìn)行砂石的篩洗。需要注意的是，當(dāng)混凝土中需要摻入含有鉀、鈉離子的外加劑時(shí)，要避免使用活性骨料。 </p><p>　?。?）當(dāng)需要在混凝土中摻入外加劑時(shí)，如果為粉式，可以根據(jù)相關(guān)的比例要求直接與水泥混合；如果為液體式，則應(yīng)根據(jù)相關(guān)的比例要求配置成溶

12、液使用。待使用的外加劑要置于有明顯標(biāo)記的容器中由專人保管，并保證施工溶液一次配成。切忌不可在高鋁水泥中添加任何種類的防凍劑。 </p><p>　?。?）當(dāng)環(huán)境溫度在0℃左右時(shí)，可以在混凝土中加入符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求的早強(qiáng)劑，注意做好使用前的模擬實(shí)驗(yàn)，以便對(duì)其性能進(jìn)行檢測(cè)。對(duì)于那些對(duì)拆模期有明確要求的混凝土，還要注意提高其設(shè)計(jì)等級(jí)。 </p><p>　?。?）要對(duì)混凝土的水灰比進(jìn)行嚴(yán)格的控制

13、，由外加劑和骨料帶入混凝土中的水分可以從拌合用水中扣除。同時(shí)，要對(duì)混凝土的出機(jī)和入模溫度進(jìn)行嚴(yán)格控制，其中出機(jī)溫度不應(yīng)低于10℃，入模溫度不得低于5℃。 </p><p><b>　　4、混凝土的養(yǎng)護(hù) </b></p><p>　　水利工程冬季施工的混凝土，其養(yǎng)護(hù)期應(yīng)該安排在正溫轉(zhuǎn)入負(fù)溫之前，整個(gè)混凝土的抗壓強(qiáng)度不得低于設(shè)計(jì)強(qiáng)度的40%；在對(duì)其養(yǎng)護(hù)的過(guò)程中，應(yīng)該選擇具

14、有保溫作用的材料對(duì)其覆蓋養(yǎng)護(hù)，實(shí)現(xiàn)干燥效果；同時(shí)，其保溫材料不應(yīng)該直接覆蓋在剛澆筑完畢的混凝土結(jié)構(gòu)上，最好先在混凝土結(jié)構(gòu)上貼一層保護(hù)膜，再覆蓋保溫材料，其具體的保溫厚度和材質(zhì)應(yīng)該根據(jù)具體的情況來(lái)定。 </p><p>　　四、混凝土冬季施工溫控措施 </p><p><b>　　1、外部加熱法 </b></p><p>　　外部加熱法主要有以下

15、幾種辦法。 </p><p>　　1）火爐加熱法。一般適用于在較小的工地使用，火爐加熱法使用方法簡(jiǎn)單，室內(nèi)溫度不高并且比較干燥。但在加熱的過(guò)程中，放出的二氧化碳會(huì)使新澆混凝土表面碳化，繼而影響混凝土質(zhì)量。 </p><p>　　2）蒸氣加熱法。即通過(guò)蒸汽使混凝土在濕熱條件下硬化，加熱過(guò)程較容易控制，混凝土表面受熱均勻。但這種方法需采用專門(mén)設(shè)備，加熱成本較高，加熱過(guò)程中熱量損失嚴(yán)重。 <

16、;/p><p>　　3）電加熱法。即以鋼筋作電極，或?qū)㈦姛崞髋c混凝土表面直接接觸，使電能直接轉(zhuǎn)化為熱能，來(lái)提高混凝土的溫度，這種方法使用簡(jiǎn)便，易控制且熱損失少，但加熱過(guò)程中電能消耗量大。 </p><p>　　（4）紅外線加熱。以高溫電加熱器或氣體紅外線發(fā)生器，對(duì)混凝土進(jìn)行密封幅射加熱。 </p><p><b>　　2、蓄熱保溫法 </b><

17、;/p><p>　　主要做法是用覆蓋物來(lái)保持混凝土入模溫度和由水化熱產(chǎn)生的溫度不致逸散，并避免受外界自然低溫的侵襲。蓄熱保溫措施是現(xiàn)階段混凝土冬季施工優(yōu)先選擇的有效方法，既簡(jiǎn)單易行，又成本低廉。一般的覆蓋材料為巖棉被、塑料膜等，也可以考慮用草簾、草袋、鋸末、稻殼等，主要防止引起火災(zāi)。最好是用巖棉被或塑料膜，既保溫又保水。因?yàn)槎臼┕な墙篂⑺B(yǎng)護(hù)的。 </p><p><b>　　3

18、、添加防凍劑 </b></p><p>　　在混凝土冬季施工的諸多方法中,采用外加劑是一種比較簡(jiǎn)單而經(jīng)濟(jì)的方法。摻人防凍劑后可在規(guī)定的施工環(huán)境溫度下,最大限度的提高早期強(qiáng)度。利用防凍劑中的早強(qiáng)。減少組分使混凝土早期強(qiáng)度盡快提高,當(dāng)混凝土的強(qiáng)度達(dá)到或超過(guò)臨界強(qiáng)度后,就不會(huì)發(fā)生凍害；防凍劑中的有效組分之一是降低冰點(diǎn)的物質(zhì)。它的主要作用是使混凝土中的水份在盡可能低的溫度下結(jié)冰,防止因水份凍結(jié)而產(chǎn)生的凍脹應(yīng)力

19、破壞混凝土結(jié)構(gòu)。 </p><p>　　五、冬期混凝土病害治理 </p><p><b>　?。?）混凝土更新 </b></p><p>　　對(duì)混凝土建筑物的病害部位要全部鑿除，然后換新混凝土。一般開(kāi)鑿采用風(fēng)鎬，清除疏松表面采用噴砂噴洗后再架主摸板，在新老混凝土的結(jié)合面上噴砂漿后在澆筑混凝土。為使新舊混凝土緊密結(jié)合可采用在混凝土中加鋁粉或加膨脹

20、劑，膨脹水泥等外加劑。使新混凝土有膨脹，有助于新老混凝土的結(jié)合。 </p><p>　　（2）混凝土表面缺陷的修復(fù) </p><p>　　混凝土表面剝落，裂縫，可先清除疏松部分，再填補(bǔ)一層新混凝土。如修復(fù)表面積較大，厚度較深，可埋設(shè)鋼筋網(wǎng)，然后澆注新混凝土。 </p><p><b>　?。?）表面涂層 </b></p><

21、p>　　如混凝土病害較輕，深度較淺或由于其它原因不能鑿出表面混凝土，可采用表面涂層的辦法，采用有機(jī)硅，環(huán)氧樹(shù)脂漆，橡膠涂料等噴涂在混凝土表面上來(lái)增加混凝土表面的強(qiáng)度。 </p><p><b>　　（4）裂縫修補(bǔ) </b></p><p>　　對(duì)混凝土裂縫較深，較寬時(shí)，應(yīng)首先把裂縫鑿出新茬后，再灌粉煤灰無(wú)機(jī)灌漿，化學(xué)灌漿等。也可用瀝青，橡膠瀝青，聚硫化合物，環(huán)氧

22、樹(shù)脂等進(jìn)行灌漿修補(bǔ)。 </p><p><b>　　結(jié)語(yǔ) </b></p><p>　　隨著我國(guó)水利工程技術(shù)的不斷發(fā)展，對(duì)工程質(zhì)量的要求也越來(lái)越高，在水利工程中，做好混凝土的防護(hù)工作是其技術(shù)的關(guān)鍵所在，能否有效的解決這一問(wèn)題，對(duì)水利工程的施工質(zhì)量有著非常重要的影響。在冬季混凝土施工中，施工單位必須在原材料的選用、配合比例的設(shè)置以及混凝土的養(yǎng)護(hù)等方面把好質(zhì)量關(guān)。 <

23、;/p><p><b>　　參考文獻(xiàn) </b></p><p>　　【1】李萍.水利工程冬季施工質(zhì)量控制和預(yù)防措施［J］.山西水利，2009，1. </p><p>　　【2】阮恩典.關(guān)于水利工程施工技術(shù)管理的探討，建筑科技與管理［J］.2010，（8）：128-129. </p><p>　　【3】王勇.淺析混凝土冬季施工