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【摘 要】 建设工程随着市场化的发展，以及施工管理和技术的不断提高，效益不断增强，施工进度日新月异，在各种赶工措施实施过程中，进度明显加快，但是伴随发生的质量问题也明显增加，比如冬季施工的混凝土质量保证措施就是其中的之一，冬季混凝土施工质量控制问题成为重要研究课题。本文作者结合多年来的工作经验，对冬季混凝土施工技术进行了研究，具有重要的参考意义。
【关键词】 水利水电;冬季;混凝土;施工;技术
混凝土在冬季施工因会受环境、气温变化的特殊原因的影响，加大了施工的复杂性和难度，在冬季施工，工程质量也经常会出现问题。所以根据冬季混凝土施工的一般原理，运用适当的施工方法，避免新浇的混凝土早期浸冻，缩小外露的混凝土跟冬季气温的温差，可以有效地提高工程质量，提高施工效率和加快工程进度，为达到减少材料、能源的消耗，降低工程成本的目的提供保障，会带来很大的社会效益和经济效益。
一、混凝土冬季施工的一般原理
混凝土是结构工程最重要的材料之一，在冬季施工会受到很多外在的制约因素，比如天气状况、气温变化等等，会加大施工难度，也容易造成工程质量问题。水利工程施工任务繁重，强度大，工期比较紧张，不得不考虑时间限制，因此有很多水利工程必须在冬季施工。在温度较低的情况下，混凝土中水化凝结就会明显减慢，为（长度）强度的增加增添了很大的阻力。相关实验数据显示，当温度达到零下20℃时，混凝土的凝固作用就随之消失了，内部的水分便开始慢慢冻结。如果混凝土结构不紧实，它自身的防渗性能和强度就会大大减弱，承载能力也会下降。因此，对混凝土施工制定一套冬季施工措施，要在室外最低平均温度低于-30℃的情况下，采取冬季施工方案。
新浇的混凝土在冻结前有一个“预养期”，通过对其内部液体的增加来减少固相，这样可以加速水泥的融化。相关实验研究表明，混凝土的预冷养这段时间越长，它自身强度的防渗性能的损失就越小。在正常温度条件下，混凝土化冻后，对它继续进行保养，会增加它的强度，但是（长度）强度增加的速度不同。对混凝土进行一段比较长时间的保养后，初期强度增加比较多的混凝土在受冻之后的强度几乎不损失，就是说它后期的强度也很大。如果预养期时间较短，初始强度比较低的混凝土在受冻之后，常会造成其强度不同程度的损失，即后期混凝土的强度会产生差异性。在正常温度下，就是说混凝土化冻后，继续对其进行保养的话，它的强度还会不断增加，但是增长的速度呈现差异性。
所以说，在混凝土冻结之前让其度过一段预养期，在正常温度下，这样就起到加速水泥水化的作用混凝土的强度就不会在冻害的情况下达到最弱，我们一般通常称这种理想强度为“临界强度”，这样可以达到较为满意的预期效果。
二、混凝土冬季施工存在的问题
混凝土质量的好坏、强度的大小直接影响到水利工程的整体质量和安全。因为冬天气候的特殊性及气温变化的异常明显性，会影响到混凝土的浇筑效果。气温越低，混凝土水化作用就得不到充分的发挥，这样会导致混凝土整体质量的受损和下降。因此水利工程混凝土在冬季施工有很多不利的因素，主要有以下几种主要表现：
1.混凝土结构松散
混凝土冬季施工容易造成结构松散，这是由于混凝土内部的水分转移走了，结构疏散就会导致砂浆骨料结合相对比较脆弱，声音空哑现象，以及混凝土的表面会呈现出土黄色，产生冰晶和其他状况。再加上混凝土内部的湿度差压力等因素影响共同作用下形成的压力会引起混凝土轴向的裂缝的情况发生，水分自边缘向中心转移，出现空隙。
2.混凝土裂缝
由于钢筋的氧化造成的锈蚀，体积的膨胀会导致混凝土产生裂缝，主要会沿着主筋或箍筋的方向发生裂变。另外，如果混凝土的水灰比过大，水泥安定性不强，也会引起轴向裂缝。混凝土早期强度低，水分流失太快等因素都会引起开裂情况。
对于大体积混凝土而言，由于温差造成混凝土结构出现裂缝，主要是因为水气化作用下，结构的内部和外部温度出现差异过大造成的，引起水汽热现象的主要原因是水与水泥的配置标准、外加剂及搀和剂的选择以及单位用水量等，还有就是对施工过程中的控制。所以，对施工技术的控制也避免大体积混凝土构造出现裂缝的有效办法，在实际工作中应该加以注意。
3.混凝土表面起灰或是出現结晶腐蚀
冬季气温度较低，混凝士表面和内部会有冻融损伤现象发生，导致混凝土表面强度低、破裂或是表面剥落脱皮等问题也会伴随出现。当混凝土混合物水灰比太大时，粘聚性和保水性都会大大减弱，再加上养护温度低，水泥的水化作用基本上得不到发挥，然后水分迅速外离，混凝土表面就会出现土黄色、起灰。
三、混凝土冬季施工的方法
冬季混凝土施工中，针对避免混凝土早期受冻，确定最佳养护阶段，保证混凝土的后期强度能够达到预想效果这几个问题，结合气候因素和工程本身结构、工期长短等状况设计出适合混凝土冬季施工的策略，来提高冬季混凝土施工的质量，保证工程质量，加快工程进度的。
（1）重视施工选料工作
①采用的水泥应具备强抗冻性能：冬季混凝土施工过程中应采用普通硅酸盐水泥或者是硅酸盐水泥，选用的水泥标号不能小于32.5号，因为这两种水泥具有的抗冻性能均比较强。水泥用量最小不能低于300kg/m3，并且水灰比例应<0.6。②配置施工材料时应熟悉并掌握各种掺合料对混凝土材料的抗渗性能以及抗冻性等性能的影响，从而严格控制掺合料的用量。③确保使用的骨料不含有其他杂质，如冰雪、矿物质等。对于含有钠、钾离子的防冻剂物质的混凝土材料中，其骨料不能含有活动材料，防止其与添加剂产生化学反应。
（2）控制混凝土配合比
在调整混凝土的配合比时，要选用合适的水泥品种。实践证明，选好水泥种类，可有效增强混凝土抗冻的性能。一般采用释放强度最高的硅酸盐水泥，这种水泥的抗压能力和抗压效果都很显著。加入引气剂，常用的引气剂有松香皂，松香聚热物等等，使混凝土在承受一定强度的冻害时，引气剂中的气泡会压入后缓解混凝土受冻时产生的体积膨胀，可有效防止混凝土冻害现象的发生。另外可以通过加入外加剂的方法，比如加入减水剂、加气剂，速凝剂和防水剂等等这些措施来加热，这种方法既简便又经济，还可以省去设备投资、设备维修等经济成本，也降低了能源的消耗和浪费。骨科选择要求是颗粒硬度高且缝隙少，同时骨科应尽可能干燥，使用前最好运入暖棚内存放，切勿混入冰雪、冻块及易被冻裂的矿物质。在进行搅拌时，同样要注意用于拌制混凝土的骨料一定要保持清洁。既不能含有冰块和雪团，也不能包含容易发生冻裂的物质。假如气候条件允许，那么就在零度以上进行砂石的筛洗。如果混凝土中需要掺入含有钾、钠离子的外加剂，就要避免使用活性骨料。但若是需要在混凝土中掺入外加剂，如果为粉式，则需要根据相关的比例要求直接与水泥混合;假如是液体式，那么就要根据相关的比例要求配置成溶液使用。 （3）控制混凝土外部环境
在控制混凝土的温差情况时，一般都采用外部加热法。可以通过火炉加热，对混凝土构件周围的空气进行加热，使热量传到混凝土上，或者直接对混凝土进行加热，加热到接近正温的时候就能正常硬化了。
另一种方法是通过蒸汽加热，使混凝土在湿热的条件下硬化，这种加热方法比较容易控制，加热效果比较好，加热温度均匀，但是这种方法需要锅炉设备，费用比较高，还需要专门人员来操作，并且热量损失比较多，行使的条件要求比较高。
还可以通过电极加热法，电磁感应加热法和电热器加热法等，把钢筋当做电极，使电能转化为热能，来提高混凝土表层的温度。这种电加热的做法操作简单，比较容易控制，并且热能量损失小，但是对电能的消耗偏大。还可以通过红外线加热法，用高温电加热器对混凝土进行密封辐射加热，来控制混凝土在冬季施工中的温差情况。此外，还要对混凝土的出机和入模温度进行严格控制，例如出机温度不能低于10℃，入模温度不得低于5℃。
对于结构比较大型的工程，采用蓄热法对混凝土进行施工是比较常见的。其具体的方法是对混凝土的配方材料（水和粗细骨料）进行加热，然后再进行搅拌、运输和浇筑的混凝土施工。由于预先对材料进行了加热，使得材料在施工完成后依然存在一定的热量，而之后在混凝土的凝结过程中会自行通过水化作用产生热，基本上在整个施工过程中可以保证温度在0oC左右。而且还具备一定的抗冻能力。这种方法工艺简单，而且费用也不高，但是一定要注意混凝土内部的保温，防止养护龄期的延长。
（4）养护与保护
后续的养护活动：当其建设活动完成之后，要对它开展全方位的养护活动。在开展浇筑工作的时候，要使用布袋等物质对其进行遮挡，在此前提下还要使用一些专门的御寒装置来遮挡，认真的开展好保温以及保湿活动，此举的意义是为了防止其外在因为水分不足而发生缝隙。除此之外，还应该布置隔热区域，这样做到目的是确保其自身的气温得以有序的下降。
四、结语
水利工程混凝土冬季施工难度很大，也很复杂，因此必须按照冬季施工的特殊策略来进行，调整好混凝土的水灰比及各项配比，做好原材料的质量控制，控制好混凝土内部的温差及与外部的温差，在混凝土拌制、浇筑、养护与保护等各个环节中也要特别注意，另外尽最大可能减少混凝土的运输次数并做好防护和养护工作。只有混凝土冬季施工严格按照各项标准来进行，才能加强混凝土的质量，才能进一步为整个工程的质量的提高提供保障。
参考文献：
[1]原晋濮.混凝土冬季施工的要点[J].山西建筑，2007，33（6）：148-149.
[2]唐义新.浅谈混凝土冬季施工的原理分析及施工方法[J].城市建设理论研究（电子版），2011，（21）.
[3]肖海峰.建筑工程混凝土冬季施工优化控制策略分析[J].中国科技财富，2011，（20）：34-34.
[4]马丽佳.混凝土冬季施工保温措施研究[J].山西建筑，2013，39（3）：82-83.
[5]李红春.谈水利工程冬季混凝土施工技术探讨[J].四川建材，2011，37（2）：196-197.
[6]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.[6]程文襄，王铁成。混凝土结构[M].北京：中国建筑工业出版社出版.2005.
[7]胡丹峰.道路桥梁冬季施工中混凝土浇筑的施工措施[J].中小企业管理与科技（上旬刊）.2011（01）
[8]郑学忠.混凝土浇筑技术在冬季路桥施工中的应用[J].科技信息.2011（09）
[9]王英冬.浅析在冬季道路桥梁施工中混泥土浇筑方法[J].企业技术开发.2011（16）
[10]牛延山.浅谈道橋工程施工技术方案的编制[J].黑龙江科技信息.2011（18）
【关键词】 水利水电;冬季;混凝土;施工;技术
混凝土在冬季施工因会受环境、气温变化的特殊原因的影响，加大了施工的复杂性和难度，在冬季施工，工程质量也经常会出现问题。所以根据冬季混凝土施工的一般原理，运用适当的施工方法，避免新浇的混凝土早期浸冻，缩小外露的混凝土跟冬季气温的温差，可以有效地提高工程质量，提高施工效率和加快工程进度，为达到减少材料、能源的消耗，降低工程成本的目的提供保障，会带来很大的社会效益和经济效益。
一、混凝土冬季施工的一般原理
混凝土是结构工程最重要的材料之一，在冬季施工会受到很多外在的制约因素，比如天气状况、气温变化等等，会加大施工难度，也容易造成工程质量问题。水利工程施工任务繁重，强度大，工期比较紧张，不得不考虑时间限制，因此有很多水利工程必须在冬季施工。在温度较低的情况下，混凝土中水化凝结就会明显减慢，为（长度）强度的增加增添了很大的阻力。相关实验数据显示，当温度达到零下20℃时，混凝土的凝固作用就随之消失了，内部的水分便开始慢慢冻结。如果混凝土结构不紧实，它自身的防渗性能和强度就会大大减弱，承载能力也会下降。因此，对混凝土施工制定一套冬季施工措施，要在室外最低平均温度低于-30℃的情况下，采取冬季施工方案。
新浇的混凝土在冻结前有一个“预养期”，通过对其内部液体的增加来减少固相，这样可以加速水泥的融化。相关实验研究表明，混凝土的预冷养这段时间越长，它自身强度的防渗性能的损失就越小。在正常温度条件下，混凝土化冻后，对它继续进行保养，会增加它的强度，但是（长度）强度增加的速度不同。对混凝土进行一段比较长时间的保养后，初期强度增加比较多的混凝土在受冻之后的强度几乎不损失，就是说它后期的强度也很大。如果预养期时间较短，初始强度比较低的混凝土在受冻之后，常会造成其强度不同程度的损失，即后期混凝土的强度会产生差异性。在正常温度下，就是说混凝土化冻后，继续对其进行保养的话，它的强度还会不断增加，但是增长的速度呈现差异性。
所以说，在混凝土冻结之前让其度过一段预养期，在正常温度下，这样就起到加速水泥水化的作用混凝土的强度就不会在冻害的情况下达到最弱，我们一般通常称这种理想强度为“临界强度”，这样可以达到较为满意的预期效果。
二、混凝土冬季施工存在的问题
混凝土质量的好坏、强度的大小直接影响到水利工程的整体质量和安全。因为冬天气候的特殊性及气温变化的异常明显性，会影响到混凝土的浇筑效果。气温越低，混凝土水化作用就得不到充分的发挥，这样会导致混凝土整体质量的受损和下降。因此水利工程混凝土在冬季施工有很多不利的因素，主要有以下几种主要表现：
1.混凝土结构松散
混凝土冬季施工容易造成结构松散，这是由于混凝土内部的水分转移走了，结构疏散就会导致砂浆骨料结合相对比较脆弱，声音空哑现象，以及混凝土的表面会呈现出土黄色，产生冰晶和其他状况。再加上混凝土内部的湿度差压力等因素影响共同作用下形成的压力会引起混凝土轴向的裂缝的情况发生，水分自边缘向中心转移，出现空隙。
2.混凝土裂缝
由于钢筋的氧化造成的锈蚀，体积的膨胀会导致混凝土产生裂缝，主要会沿着主筋或箍筋的方向发生裂变。另外，如果混凝土的水灰比过大，水泥安定性不强，也会引起轴向裂缝。混凝土早期强度低，水分流失太快等因素都会引起开裂情况。
对于大体积混凝土而言，由于温差造成混凝土结构出现裂缝，主要是因为水气化作用下，结构的内部和外部温度出现差异过大造成的，引起水汽热现象的主要原因是水与水泥的配置标准、外加剂及搀和剂的选择以及单位用水量等，还有就是对施工过程中的控制。所以，对施工技术的控制也避免大体积混凝土构造出现裂缝的有效办法，在实际工作中应该加以注意。
3.混凝土表面起灰或是出現结晶腐蚀
冬季气温度较低，混凝士表面和内部会有冻融损伤现象发生，导致混凝土表面强度低、破裂或是表面剥落脱皮等问题也会伴随出现。当混凝土混合物水灰比太大时，粘聚性和保水性都会大大减弱，再加上养护温度低，水泥的水化作用基本上得不到发挥，然后水分迅速外离，混凝土表面就会出现土黄色、起灰。
三、混凝土冬季施工的方法
冬季混凝土施工中，针对避免混凝土早期受冻，确定最佳养护阶段，保证混凝土的后期强度能够达到预想效果这几个问题，结合气候因素和工程本身结构、工期长短等状况设计出适合混凝土冬季施工的策略，来提高冬季混凝土施工的质量，保证工程质量，加快工程进度的。
（1）重视施工选料工作
①采用的水泥应具备强抗冻性能：冬季混凝土施工过程中应采用普通硅酸盐水泥或者是硅酸盐水泥，选用的水泥标号不能小于32.5号，因为这两种水泥具有的抗冻性能均比较强。水泥用量最小不能低于300kg/m3，并且水灰比例应<0.6。②配置施工材料时应熟悉并掌握各种掺合料对混凝土材料的抗渗性能以及抗冻性等性能的影响，从而严格控制掺合料的用量。③确保使用的骨料不含有其他杂质，如冰雪、矿物质等。对于含有钠、钾离子的防冻剂物质的混凝土材料中，其骨料不能含有活动材料，防止其与添加剂产生化学反应。
（2）控制混凝土配合比
在调整混凝土的配合比时，要选用合适的水泥品种。实践证明，选好水泥种类，可有效增强混凝土抗冻的性能。一般采用释放强度最高的硅酸盐水泥，这种水泥的抗压能力和抗压效果都很显著。加入引气剂，常用的引气剂有松香皂，松香聚热物等等，使混凝土在承受一定强度的冻害时，引气剂中的气泡会压入后缓解混凝土受冻时产生的体积膨胀，可有效防止混凝土冻害现象的发生。另外可以通过加入外加剂的方法，比如加入减水剂、加气剂，速凝剂和防水剂等等这些措施来加热，这种方法既简便又经济，还可以省去设备投资、设备维修等经济成本，也降低了能源的消耗和浪费。骨科选择要求是颗粒硬度高且缝隙少，同时骨科应尽可能干燥，使用前最好运入暖棚内存放，切勿混入冰雪、冻块及易被冻裂的矿物质。在进行搅拌时，同样要注意用于拌制混凝土的骨料一定要保持清洁。既不能含有冰块和雪团，也不能包含容易发生冻裂的物质。假如气候条件允许，那么就在零度以上进行砂石的筛洗。如果混凝土中需要掺入含有钾、钠离子的外加剂，就要避免使用活性骨料。但若是需要在混凝土中掺入外加剂，如果为粉式，则需要根据相关的比例要求直接与水泥混合;假如是液体式，那么就要根据相关的比例要求配置成溶液使用。 （3）控制混凝土外部环境
在控制混凝土的温差情况时，一般都采用外部加热法。可以通过火炉加热，对混凝土构件周围的空气进行加热，使热量传到混凝土上，或者直接对混凝土进行加热，加热到接近正温的时候就能正常硬化了。
另一种方法是通过蒸汽加热，使混凝土在湿热的条件下硬化，这种加热方法比较容易控制，加热效果比较好，加热温度均匀，但是这种方法需要锅炉设备，费用比较高，还需要专门人员来操作，并且热量损失比较多，行使的条件要求比较高。
还可以通过电极加热法，电磁感应加热法和电热器加热法等，把钢筋当做电极，使电能转化为热能，来提高混凝土表层的温度。这种电加热的做法操作简单，比较容易控制，并且热能量损失小，但是对电能的消耗偏大。还可以通过红外线加热法，用高温电加热器对混凝土进行密封辐射加热，来控制混凝土在冬季施工中的温差情况。此外，还要对混凝土的出机和入模温度进行严格控制，例如出机温度不能低于10℃，入模温度不得低于5℃。
对于结构比较大型的工程，采用蓄热法对混凝土进行施工是比较常见的。其具体的方法是对混凝土的配方材料（水和粗细骨料）进行加热，然后再进行搅拌、运输和浇筑的混凝土施工。由于预先对材料进行了加热，使得材料在施工完成后依然存在一定的热量，而之后在混凝土的凝结过程中会自行通过水化作用产生热，基本上在整个施工过程中可以保证温度在0oC左右。而且还具备一定的抗冻能力。这种方法工艺简单，而且费用也不高，但是一定要注意混凝土内部的保温，防止养护龄期的延长。
（4）养护与保护
后续的养护活动：当其建设活动完成之后，要对它开展全方位的养护活动。在开展浇筑工作的时候，要使用布袋等物质对其进行遮挡，在此前提下还要使用一些专门的御寒装置来遮挡，认真的开展好保温以及保湿活动，此举的意义是为了防止其外在因为水分不足而发生缝隙。除此之外，还应该布置隔热区域，这样做到目的是确保其自身的气温得以有序的下降。
四、结语
水利工程混凝土冬季施工难度很大，也很复杂，因此必须按照冬季施工的特殊策略来进行，调整好混凝土的水灰比及各项配比，做好原材料的质量控制，控制好混凝土内部的温差及与外部的温差，在混凝土拌制、浇筑、养护与保护等各个环节中也要特别注意，另外尽最大可能减少混凝土的运输次数并做好防护和养护工作。只有混凝土冬季施工严格按照各项标准来进行，才能加强混凝土的质量，才能进一步为整个工程的质量的提高提供保障。
参考文献：
[1]原晋濮.混凝土冬季施工的要点[J].山西建筑，2007，33（6）：148-149.
[2]唐义新.浅谈混凝土冬季施工的原理分析及施工方法[J].城市建设理论研究（电子版），2011，（21）.
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[4]马丽佳.混凝土冬季施工保温措施研究[J].山西建筑，2013，39（3）：82-83.
[5]李红春.谈水利工程冬季混凝土施工技术探讨[J].四川建材，2011，37（2）：196-197.
[6]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.[6]程文襄，王铁成。混凝土结构[M].北京：中国建筑工业出版社出版.2005.
[7]胡丹峰.道路桥梁冬季施工中混凝土浇筑的施工措施[J].中小企业管理与科技（上旬刊）.2011（01）
[8]郑学忠.混凝土浇筑技术在冬季路桥施工中的应用[J].科技信息.2011（09）
[9]王英冬.浅析在冬季道路桥梁施工中混泥土浇筑方法[J].企业技术开发.2011（16）
[10]牛延山.浅谈道橋工程施工技术方案的编制[J].黑龙江科技信息.2011（18）