水利工程混凝土冬季施工分析

张柳

（河南省驻马店市板桥水库管理局 河南驻马店 463000）

在水利工程施工中，混凝土部分比较容易受外界因素影响，比如温度、湿度等，正因如此，冬季施工质量问题是当前水利工程急需改善的问题。在冬季施工时，混凝土施工应该注意使用准确并且适合的施工方法，避免水利工程出现质量问题，给施工安全带来隐患。在施工过程中，使用适当的施工方法，可以在提高水利工程质量的基础上降低工程成本。

1 水利工程冬季混凝土施工问题

1.1 混凝土裂缝以及钢筋材料发生锈蚀

在冬季水利工程施工中，很容易出现混凝土冻裂等现象，影响着水利工程的质量，在工程中，混凝土需要与钢筋等建材搭配使用，钢筋在空气中容易出现氧化、腐蚀等情况，氧化、腐蚀的钢筋内部分子结构会发生变化，在形态上会出现膨胀等现象，混凝土中的钢筋出现膨胀现象就会导致包裹在钢筋外混凝土沿着膨胀的钢筋开裂，这会给水利工程造成隐患[1]。

1.2 水分转移以及混凝土结构疏散情况

当混凝土中的水分沿着边缘流淌到混凝土中心，混凝土内部压力就

会出现变化，这种压力的变化也容易导致混凝土表面发生崩裂的现象[2]。

当混凝土表面出现颜色变化，多数呈现出黄色，或者有晶体析出时，施工

人员就应该警惕，有可能是水分转移以及混凝土结构疏散情况，水分转

移或者混凝土结构疏散的情况发生时会导致混凝土内部出现空隙，混凝土表面出现就会不安全。

1.3 混凝土表面出现起灰问题

混凝土是由水、灰、砂石等材料混合搅拌而成，由于粗骨料和砂浆料发生脱离，从而造成“表面起灰”情况。这种情况是由于在制作混凝土的时候，混凝土原料中水与灰的比例没有调整好引起的，水灰的比例过大时，就会影响混凝土的粘性，冬季施工时，水利工程技术人员会通过外界的作用力，使混凝土的强化周期缩短，外部加热等方式会使混凝土迅速的脱水，水分蒸发后，混凝土表面就会出现起灰的现象[3]。

1.4 混凝土出现结晶腐蚀问题

在水利工程施工过程中，混凝土硬化之后，一些外加剂会渗入到混凝土表面，与混凝土表面发生反应，导致混凝土的水分持续挥发，这有可能导致混凝土表面出现结晶腐蚀现象，影响混凝土的质量。

2 冬季混凝土施工技术的要点分析

2.1 施工材料的质量控制

对于水利工程本身来讲，冬季施工就是一种考验，安全生产是第一要素，为了确保安全生产，对于水利工程的施工材料，工程技术人员应该严格把关，严格控制施工材料的质量。混凝土中占比最大的就是水泥，冬季气温偏低，混凝土的质量受温度影响，因此在水泥的材料选择上，应该选取抗冻性比较强的水泥，当前冬季施工，采用硅酸盐水泥比较多，硅酸盐水泥具有一定的抗冻性。混凝土中有很多掺和物，在制作混凝土时，这些外在添加的掺和物的比例应该调整好，如果掺和物比例不标准，就会出现类似混凝土表面起灰等现象，影响混凝土的质量。最后混凝土的骨料质量一定应该有保障，冬季经常有冰雹或者下雪天气，要确保骨料的纯净，不能够掺杂冰块等杂物。如果骨料中掺和进杂质，在混凝土中容易与其他材质发生反应，从而影响混凝土的质量[4]。一个工程，在施工过程中，应该始终将安全生产放在第一位，为了工程的安全，施工材料应该加大控制力度，只有施工材料质量有保障，整个水利工程的质量才会有保障。

2.2 混凝土浇筑施工技术

混凝土浇筑技术是对于混凝土加固的一种方法，在混凝土浇筑之前，应该将钢筋等物质进行彻底的清洁，确保没有杂质，在冬季施工，尤其要确定没有冰雪的覆盖。在混凝土浇筑时，应该注意混凝土的保温问题，当室外温度在-10℃以上时，浇筑时可以利用保温棚对混凝土进行保温，混凝土保温的方法有很多种，比如火炉加热、蒸汽加热以及电加热等，无论采用什么样的加热方法混凝土浇筑时，要确保温度不低于+5℃。工程中如果有新旧接口或者稀薄的截面，浇筑时温度应该控制在10℃左右。混凝的浇筑应该分层浇筑，每一层都需要超过20cm，这样浇筑的混凝土才会保质保量。为了混凝土浇筑时有出现离析现象的可能，为了防止出现这样的现象，在混凝土浇筑时可以对混凝土进行捣固，确保混凝土浇筑的硬度达标。

2.3 针对混凝土施工的养护

混凝土浇筑之后还需要对混凝土进行养护操作，一般的混凝土浇筑程序需要在夜间进行，浇筑之后为了保存混凝土温度，应该对混凝土进行保温覆盖，第二天温度达到0℃左右时，再对混凝土进行压纹等处理。当混凝土的铺设工作完成后，就需要开始对混凝土进行养护，首先是温度养护，冬季气温比较低，为了缩短混凝土的强化周期，可以对混凝土使用蓄热法进行温度保护，让混凝土快速强化。除了蓄热法加热还有火炉加热、蒸汽加热以及电加热等多种加热保温的方式，在水利工程的施工过程中，应该根据工程自身的特点，选取合适的方法对混凝土进行施工养护。混凝土施工养护主要是为了混凝土能够更加坚硬，在水利工程中，混凝土的质量直接影响着整个工程的质量，因此水利工程技术人员应该重视混凝土施工的养护。

3 冬季施工方案

冬季水利工程施工的中，混凝土的施工工艺技术主要包括搅拌采用调整配合比方式、混凝土搅拌环节中的蓄热技术、搅拌施工中的外部加热技术等工艺，这些工艺都应用到了水利工程的冬季施工方案中，通过对这些混凝土工艺的应用，促使水利工程冬季施工方案更加完善，使水利工程冬季施工更加安全，质量有得到保障。

3.1 调整混凝土配合比法

在水利工程施工中，混凝土是最常见的施工材料，混凝土是指用水泥作胶凝材料，砂、石作骨料；与水（可含外加剂和掺合料）按一定比例配合，经搅拌而得的水泥混凝土。在冬季施工时，温度普遍偏低，偏低的温度会给混凝土的质量带来影响，也会给整个工程施工加大难度。正因如此，在施工过程中，我们需要采取适当的方法解决温度给混凝土带来的问题，首先可以运用调整混凝土配合比例的方法，使混凝土适合在冬季施工。在调整混凝土配合比例方法中，有五个关键点：①水泥的种类有很多，在冬季施工时，应该选择耐寒能力比较强的水泥，在水泥中，硅酸盐水泥的强度是普通水泥的两倍因此硅酸盐水泥的抗寒水平能够符合水利工程冬季施工要求。②在混凝土的配比中，尽量加大水泥用量的比值，将水与灰的比例降到3：5以下，在水利工程中，混凝土铺设之后，想要达到工程需要的硬度，还需要一段时间，普通水泥的强化时间大约是7d，调整后，加大水泥用量的混凝土，强化时间比普通水泥缩短了一半。③在混凝土中加入引气剂，冬季水利工程施工中，混凝土中水量会结成冰，影响水利工程质量，在混凝土中加入引气剂，可以使混凝土中产生气泡，并且排除，减少混凝土中的水分，避免在施工过程中，混凝土内地水分结冰，给工程带来隐患。④在混凝土中加入硫酸钠，硫酸钠的作用是减少水泥强化的周期，使水泥在冬季可以快速达到工程需要的强度。⑤配料的选择，混凝土包括水泥以及砂石等，在勾兑混凝土时，应该选择硬度比较强的砂石，这样也可以有效的增加混凝土的硬度[5]。

3.2 蓄热法

在冬季水利工程施工中，混凝土铺设的难点就在于冬季温度低，混凝土的强度很难达到标准，在大型的水利工程中，可以采用蓄热法来解决这一问题。在水泥。砂石等原材料搅拌混合成混凝土时，会有一定的温度，这个温度可以使水泥加快水化作用，更快地融合成混凝土。混凝土在冬季施工中，应该注意保温，有一定温度的混凝土在铺设过程中可以增加抵抗寒冷的能力。在水利工程冬季施工方法中，蓄热法比较简单，只需注意混凝土的保温，尽可能的较少混凝土的受冻面积即可[6]。在蓄热法的应用中，有三点需要注意，第一点是混凝土的材料问题，混凝土的材料大部分是砂石，在冬季，砂石容易被冷冻，影响混凝土的硬度，因此在水利工程施工之前，应该在入冬之前将砂石运送到施工现场，避免入冬后在采买受冻砂石，施工现场的温度下降后，应该使用棉布之类的材料将砂石盖好，防止砂石受冻，这样的砂石在混凝土搅拌机里搅拌时，就不会影响混凝土的保温效果。第二点在混凝土搅拌过程中对混凝土进行加温，混凝土需要由砂石、水泥与水相互搅拌合成，冬季常温的水温度比较低，在施工时，可以使用深水井的水，在冬季，深水井的水温一般在16～18℃之间，这样在搅拌过程中，温度就会有所增加，除此之外对混凝土的材料，比如水泥、添加剂等进行保温处理。第三点是混凝土运输过程中的蓄热，混凝土的运输是通过专门的混凝土运输车进行运输，在运输之前可以用温水对混凝土运输车进行保温预热，混凝土管道应该用棉布等装置进行包装，方式被冷冻，管道使用之后，需要立即进行清洗，防止残余的混凝土在管道中冷冻，影响管道的下次使用。

3.3 外部加热法

水利工程有大有小，在中小型水利工程中，施工中可以采用外部加热法来确保工程质量。外部加热可以使用蒸汽等方式，对混凝土进行处理，混凝土的铺设过程中，需要配套使用相关的构件进行铺设，水利工程中，可以通过对混凝土相关构件进行加热，让热量通过构件传输给混凝土，除此之外也可以直接对混凝土进行加热，混凝土只有在硬化时才能达到标准，通过外部加热可以使混凝土加速硬化。混凝土外部加热法有三种，分别是火炉加热、蒸汽加热以及电加热。首先是火炉加热，在这三种外部加热方法中，火炉加热是最简单的，但是有一定的弊端，小型的水利工程，工程量不大的情况下，使用火炉加热可以起到促进混凝土强化的作用，但是火炉会散发出二氧化碳，二氧化碳会附着在混凝土表面，与混凝土发生反应，从而影响混凝土的质量。第二种是蒸汽加热法，蒸汽加热法是使用锅炉等加热设备，将水通过高温处理变成高温蒸汽，然后对混凝土进行加热，这种方法可以保证混凝土的质量，但是加热的锅炉设备的费用比较高。第三种方法是电加热，在水利工程中，混凝土往往与钢筋等建材搭配使用，电加热法是通过钢筋的导电属性，进行电加热，这种方式对混凝土进行加热时，热量损失会比较少，这种加热方式的缺点是比较消耗电能。混凝土外部加热法更加适合小型的水利工程施工使用，每种加热方法都会有一定的弊端，因此在使用时应该权衡利弊，选择最适合的方法[7]。

3.4 添加防冻剂

冬季施工中，混凝土的质量问题至关重要，冬季天气寒冷，对混凝土施工技术也是一种考验，为了确保水利工程质量，在混凝土应用时，可以采用添加防冻剂的方法，添加防冻剂可以有效解决混凝土冬季冷冻问题，并且操作简单，因此当前很多水利工程在冬季施工中都会采取这种方式[8]。与外部加热法相比，添加防冻剂的方法更加节能，成本也比较低，加入防冻剂的混凝土既可以缩短强化周期，又可以预防混凝土受寒冷天气影响被破坏。防冻剂的工作原理是降低物质的冷冻点，使混凝土中的水在低温情况下不结冰，在冬季，混凝土中的水结冰后会出现膨胀现象，影响混凝土的结构，从而影响混凝土质量，但是添加防冻剂后，这个问题就得到了良好的改善。

4 总结

在水利工程混凝土冬季施工中，可以运用调整混凝土配合比、蓄热法、外部加热法、添加防冻剂这几种方法进行施工，在施工过程中需要注意施工材料的质量控制、施工混凝土的搅拌工艺技术、混凝土浇筑施工技术、针对混凝土施工的养护等技术的应用。水利工程是我国的基础工程，在冬季，水利工程施工难度比较大，因此在施工时必须要严格按照国家规定的标准的进行施工，只有这样，混凝土的质量才能得到保障，水利工程的质量才能得到保障。

[1]李红春.谈水利工程冬季混凝土施工技术探讨[J].四川建材，2011（2）：196～197.

[2]沈丽华.浅析水利工程冬季混凝土施工技术[J].科技信息，2012（31）：408～409.

[3]战奎柱.水利工程冬季施工技术探讨[J].民营科技，2013（3）：218.

[4]李鹏.水利工程混凝土冬季施工浅谈[J].城市建设理论研究：电子版，2016.

[5]谭相文.水利工程混凝土冬季施工技术研究[J].水能经济，2017（1）：238.[6]邱云力.浅谈水利工程混凝土冬季施工技术[J].建材发展导向下，2011（4）：09～10.

[7]杨春轩.复杂地质条件下岩土工程勘察的应用[J].建筑工程技术与设计，2017（18）：65～66.

[8]陈佳，杨志勇.复杂地质条件下岩土工程勘察分析[J].企业技术开发（下半月），2016（22）：12～13.