水利工程混凝土冬季施工技术研究
水利工程具有施工周期长的显著特点，因此就必然会在冬季进行施工。但是由于气温的作用，使冬季施工的要求更高，难度系数更大。当对混凝土的温度控制的不合理的话就会使浇筑的混凝土质量以及整个工程的质量受到影响。在本文中我们将对冬季混凝土施工可能出现的问题进行分析，最后总结出一些有针对性的解决方案。
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混凝土冬季施工不仅难度高复杂度也很高，同时冬季也是质量问题的高发季节。为此，我们就应该不断的探索，争取找到最为适合的施工方法 ，让混凝土在浇筑之后不会过早地被冻结或者是让混凝土的温度与外界的温差保持在在一个规定的范围之内，让工程的质量得到基本的保证。
一、水利工程混凝土冬季施工的原理
由于水利工程的工期长，在时间的限定下。施工中就必然面临冬季施工的问题。混凝土在冬季水化凝结的速度会明显的减慢，使得混凝土的强度变化较慢。后来经过大量的实际工程实例证明，当气温达到零下二十度或者低于零下二十度时，混凝土将不再具有凝固的作用，并且其中的水分开始冻结，造成其强度与防渗的性能被大大的减弱。由此可见，当温度过低时采取冬季施工措施是非常有必要的。
经过对此进行的研究显示，混凝土在浇筑后有进入冻结期前会有一段预养期，增加其中的液体减少固相可以使水泥的水化速度加快。不仅如此混凝土预养的时间越长，强度的损失就会越低，混凝土在常温下继续养护强度还会增加，只是强度增长的速度不一致而已。将预养期尽可能的延长后，初期获得的强度多的混凝土在受冻后，其后期的強度的损失可以忽略不计。而对于短时间的预养期，初期的强度较低在混凝土受冻后，其强度会后一定的不可忽略的损失，当然在到了正常的温度下其强度还会增加，但是增速不同。
因此，可以得出一个结论就是在混凝土冻结之前，应该做到让其在常温下经过一段预养期，使水泥的水化速度加快，使混凝土的强度不是在受冻后的最低强度。通常我们称这种强度为临界强度。
二、混凝土在冬季施工中容易发生的主要问题
在整个水利施工过程中，混凝土有关的施工的占有非常重要的作用，混凝土的质量直接影响到水利工程的质量。当进入冬季后气温会给混凝土施工带来很多的不便之处，经过总结后可以归纳为主要的四个方面：
1.钢筋的锈蚀问题以及混凝土的开裂问题
因为氧化作用会使钢筋产生锈蚀，而且随着体积的增加使混凝土的沿着柱钢筋的方向产生裂缝。安定性不好的混凝土水跟灰之间的比例不合适，其早期的强度低，脱水的速度过快的话就会造成开裂。脱水会从边缘移向中心，其压力也会造成混凝土出现轴向的裂缝。
2.混凝土结构松散和水分转移
冬季会让混凝土结构松散与水分转移，这时混凝土的表面将会呈现土黄色的状态、并伴随着冰晶等其他不同的特性。最后由于混凝土内部出现的压力，温度差以及湿度差，让水分从边缘移向中心最终使其出现空隙。
3.表面起灰
表面起灰的主要原因是混凝土的水灰比例不协调粘聚性和保水性差，此外养护的温度低就会让混凝土水化的速度减缓甚至是停止，水分外离的速度加快造成表面起灰。
。表面返霜
在冬季的低温条件下，混凝土会发生冻融损伤，造成混凝土表面的强度不高、块体破裂、脱皮等质量问题。
三.针对冬季混凝土施工的措施
进入冬季的施工期后，主要面临着几个问题：
①找出混凝土的最好的养护龄期。
②避免混凝土早期受冻。
③受冻的混凝土的后期的强度可以符合设计的要求。
在实际的施工中应该结合实际条件，包括当地的气候、工程的施工情况等等，只有将这些因素进行综合才能更从容的面对施工中混凝土可能出现得问题，进而保证施工的质量以及进度。一般需要做到以下几点：
（1）掌握施工地区的冬季的气候以及变化情况
掌握好详细的资料并且按照冬季施工规范进你选哪个施工，因为只有这样才可以确保万无一失。
（2）多次对原材料进行试验并且注重材料的配比
水利工程在冬季施工时所用的材料需要重新进行试验，剔除不合格的原材料。其次在冬季施工中还会涉及到一些功用不同的外加剂，其使用的剂量会随着温度变化而变化。而且现在的市场中充斥了很多的外加剂仿冒品，所以应该多次对其进行试验，以防止其为工程带来质量的影响。
（3）注意混凝土配比的调整
目前对于混凝土的配合比来说主要适用于温度在零度或零度以上的施工环境。为了避免混凝土被冻伤，混凝土拌和的坍落度保持在10-30mm左右，水胶比例在1：2。
主要的措施是首先选用合适的水泥的类别，冬季一般用的是早强硅酸盐水泥，该种水泥与其他的水泥相比来说抗压的效果较强，而且经过了大量的工程实践证明，应用早强硅酸盐水泥进行施工是提升混凝土抗冻的比较有效地方法。其次加入引气剂，引气剂是在混凝土的搅拌过程中在其中较为均匀的分布一些微小的气泡。若混凝土受冻空袭中的水冻胀被压入到气泡中，进而缓解混凝土受冻体积膨胀的问题。现在较为常见的引气剂是松香皂、松香热聚物等。最后是加入外加剂。外加剂是一种较为简单的方法，不仅可以节省能源还能减少资金的使用。
（4）控制好混凝土的温度差
对于混凝土温差控制主要采用的方法主要是外部加热法，主要应用于温度在零下十度以下的施工中使用。加热混凝土构件以及其四周的空气，利用热的传递性传递到混凝土中，或者是直接对混凝土进行加热，使其温度可以接近常温让混凝土正常的进行硬化。一般加热的方法主要有4种：①火炉加热：多适用于工程小的场地使用，方法比较简便但是需要注意的是其放出的二氧化碳会使混凝土表面碳化。②蒸汽加热：此加热方法加热均匀，容易控制不过需要专门的加热设备，费用高，会带来较高的热损失。③红外线加热：通过红外加热器对混凝土进行密封加热。④电加热：将钢筋作为电极将电能转化为热能。此种方法比较简单方便，同时热损失低。
（5）降低混凝土搅拌的次数
运送混凝土时最好一次直接运送，防止在转运时有大量的热量损失，运输设备在使用过后应该立即处理干净。当再次工作时还应该先加热再投入使用。
结束语
在水利工程混凝土冬季施工中，主要的问题就是防止受冻和保温，只有防止其受冻才能使其施工质量得到保证。最后，在施工中还要结合施工当地的气候，灵活的变通，使工程保质保量的完成。
参考文献：
[1] 范秀云，张艳辉，郭晓秋. 浅析水利工程冬季混凝土施工技术[J]. 神州. 2011（17）
作者简介：姓名：谭相文，出生：1970年6月，单位：菏泽市水利局，籍贯：山东省郓城县，高级工程师，大学学历 。
