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摘 要：由于冬季气温的变化引起的水分状态和结构的变化，必然会对混凝土造成一定的影响，如何解决冬季混凝土施工的技术问题，成为一个热门的研究话题。本文首先分析了水利工程冬季混凝土施工的基本原理，在此基础上对水利工程冬季混凝土的施工技术进行了阐述。
关键词：冬季 混凝土 施工
一、水利工程混凝土冬季施工特性分析
混凝土工程是水利水電建筑工程中的重要组成部分。混凝土拌和物浇灌后之所以能逐渐凝结和硬化，甚至获得最终强度，是由于水泥水化作用的结果。
水泥水化作用的速度除与混凝土本身组成材料和配合比有关外，主要是随着温度的高低而变化的。当温度升高时，水化作用加快，强度增长也较快；当温度降低到0℃时，存在于混凝土中的水有一部分开始结冰，逐渐由液相变为固相。这时参与水泥水化作用的水减少了，因此水化作用减慢，强度增长相对较慢。温度继续下降，当存在于混凝土中的水完全变成冰，也就是完全由液相变为固相时，水泥水化作用基本停止，此时强度就不再增长。水变成冰后，体积约增大9%，同时产生约2500k沙耐的冰胀，这个应力值常常大于水泥石内部形成的初期强度值，使混凝土受到不同程度的破坏（即半期受冻破坏），而降低强度。此外当水变成冰后，还会在骨料和钢筋表面上产生颗粒较大的冰凌，减弱水泥。
二、水利工程混凝土冬季施工的存在的问题
（一）钢筋的锈蚀与混凝土裂缝
由于钢筋的氧化锈蚀伴随体积膨胀，致使混凝土沿主筋或箍筋方向产生裂缝。水泥的安定性不良，混凝土的水灰比太大，早期强度低，失水太快也会引起开裂。混凝土内部水分由边缘向中心移动，形成压力也将引起轴向裂缝。
（二）结构疏散与水分转移
水分转移及结构疏散的混凝土，以表面呈冰晶、土黄色，砂浆骨料结合脆弱，声音空哑等为特征。同时由于混凝土内部压力、温差、湿度差，使水分自边缘向中心移动造成空隙。
（三）表面起灰
所谓“表面起灰”是以砂浆和粗骨料相脱离，表面起灰，骨料裸露为特征。主要是由于混凝土混合物水灰比太大，离析，泌水严重，粘聚性、保水性差，加上养护温度低，水泥水化趋于停止，混凝土水分迅速外离，导致表面起灰。
三、如何对待水利工程混凝土冬季施工技术对策
（一）原料的选择：
1）选用抗冻性能高的水泥，目前水泥的抗冻性排序如下：硅酸盐水泥>普通硅酸盐水泥>矿渣硅酸盐水泥>火山灰或粉煤灰硅酸盐水泥。在冬季混凝土施工时，至少要选择普通硅酸盐水泥，而且水泥的标号要高于32.5号，混凝土的水泥用量应大于300kg/m3，水灰比应小于0.6。
2）掺合物的选用，要选取对混凝土抗冻，抗渗效果高的掺合物，如掺入提高抗冻性效果显著的外加剂，像减水剂，速凝剂，防冻剂，早强剂等。
3）混凝土所用的骨料，选用时一定要注意清洁，不能含有冰雪等冻结物及易冻裂的矿物质。
4）拌合水的使用，一般饮用的自来水及洁净的天然水都可以作为拌制混凝土的用水，但是污水，工业废水，硫酸盐含量高于水重比例1%的谁，PH值小的酸性水，都禁止混入混凝土中。
（二）混凝土的搅拌技术
1） 调整混凝土配合比的方法。首先，选取早强硅酸盐水泥，这种水泥水化热较大，并且在早期释放的强度最高，一般情况下，三天的抗压强度就相当于普通硅酸盐水泥七天时的强度效果。然后，降低混凝土中的水灰比，略增加水泥的用量，从而增加水化热，使得到达龄期强度的时问大大缩短。在保持混凝土配合比不变的情况下，再加入引气剂，产生的气泡即可增加水泥浆的体积，使得拌合物的流动性增高，改善混凝土的粘聚性和保水性，缓冲混凝土内部因水结冰产生的水压力，从而提高混凝土的抗冻性。加入早强外加剂，使得混凝土的凝结时间变短，提高早期的混凝土强度。最后选择颗粒强度高且缝隙少的集料，使其热膨胀系数相近于周围砂浆膨胀的系数。
2）采取蓄热法，这种方法主要是气温在零下10度左右或者结构比较厚大工程时使用。具体来说，先对原材料进行加热，比如水、砂、石等通过加热的方式，使得混凝土在搅拌，运输和浇灌后，还能储备相当多的热量，使得水泥水化放热速度较快，且对混凝土具有保温效果，可以保证新浇混凝土在内部温度降到零度以前可以具备足够的抗冻能力。这种方法既便捷又经济，不过要注意内部保温，避免外露表面和角度受冻，并且要适当延长养护龄期。
3）采取外部加热法，这种方法经常运用到温度在零下10度以上并且构件比较小的工程中，对混凝土构件周围进行加热使得混凝土周围的空气将热量传递到混凝土内部，或者直接对混凝土加热，使得混凝土能正常硬化。
（三）水利工程混凝土的浇筑技术
水利工程的混凝土在进行浇筑之前，应将混凝土表面及模板上的垃圾清理干净，尤其是冬季新老混凝土交接地方覆盖的冰雪，当周围温度在零下10摄氏度以下时，应通过暖棚法将混凝土中的钢筋部位进行加温。
并且应注意在任何情况下混凝土浇筑的温度都不能低于5摄氏度，混凝土结构中细薄截面的浇筑温度应保持在10摄氏度以上，而且必须是连续灌注，不可中断，每层浇筑的厚度不能超过20cm。
在浇筑过程中为防止漏振、离析、分层现象的出现，施工现场应预留混凝土试块作为拆模的主要依据。
水利工程混凝土冬季养护技术
首先采用抗冻剂，增强水利工程混凝土的抗冻性，在混凝土外露部分使用草袋或彩胶布加以覆盖，切不可进行浇水养护。其初期养护温度应在抗冻性要求的温度之上，当低于其温度并且混凝土强度在3.5N/mm2以下时，应及时予以保温。
其次，留意气候变化，当冷空气来袭或者遭遇雨雪天气时应将混凝土工作加以停止，等到气温上升后方可进行。第三，改用夜间浇筑，在人工振浆或最开始抹面压砂平整后覆上保温层，等到白天气温上升到0 ℃之上时再进行最后的工序-抹面与压纹。
关键词：冬季 混凝土 施工
一、水利工程混凝土冬季施工特性分析
混凝土工程是水利水電建筑工程中的重要组成部分。混凝土拌和物浇灌后之所以能逐渐凝结和硬化，甚至获得最终强度，是由于水泥水化作用的结果。
水泥水化作用的速度除与混凝土本身组成材料和配合比有关外，主要是随着温度的高低而变化的。当温度升高时，水化作用加快，强度增长也较快；当温度降低到0℃时，存在于混凝土中的水有一部分开始结冰，逐渐由液相变为固相。这时参与水泥水化作用的水减少了，因此水化作用减慢，强度增长相对较慢。温度继续下降，当存在于混凝土中的水完全变成冰，也就是完全由液相变为固相时，水泥水化作用基本停止，此时强度就不再增长。水变成冰后，体积约增大9%，同时产生约2500k沙耐的冰胀，这个应力值常常大于水泥石内部形成的初期强度值，使混凝土受到不同程度的破坏（即半期受冻破坏），而降低强度。此外当水变成冰后，还会在骨料和钢筋表面上产生颗粒较大的冰凌，减弱水泥。
二、水利工程混凝土冬季施工的存在的问题
（一）钢筋的锈蚀与混凝土裂缝
由于钢筋的氧化锈蚀伴随体积膨胀，致使混凝土沿主筋或箍筋方向产生裂缝。水泥的安定性不良，混凝土的水灰比太大，早期强度低，失水太快也会引起开裂。混凝土内部水分由边缘向中心移动，形成压力也将引起轴向裂缝。
（二）结构疏散与水分转移
水分转移及结构疏散的混凝土，以表面呈冰晶、土黄色，砂浆骨料结合脆弱，声音空哑等为特征。同时由于混凝土内部压力、温差、湿度差，使水分自边缘向中心移动造成空隙。
（三）表面起灰
所谓“表面起灰”是以砂浆和粗骨料相脱离，表面起灰，骨料裸露为特征。主要是由于混凝土混合物水灰比太大，离析，泌水严重，粘聚性、保水性差，加上养护温度低，水泥水化趋于停止，混凝土水分迅速外离，导致表面起灰。
三、如何对待水利工程混凝土冬季施工技术对策
（一）原料的选择：
1）选用抗冻性能高的水泥，目前水泥的抗冻性排序如下：硅酸盐水泥>普通硅酸盐水泥>矿渣硅酸盐水泥>火山灰或粉煤灰硅酸盐水泥。在冬季混凝土施工时，至少要选择普通硅酸盐水泥，而且水泥的标号要高于32.5号，混凝土的水泥用量应大于300kg/m3，水灰比应小于0.6。
2）掺合物的选用，要选取对混凝土抗冻，抗渗效果高的掺合物，如掺入提高抗冻性效果显著的外加剂，像减水剂，速凝剂，防冻剂，早强剂等。
3）混凝土所用的骨料，选用时一定要注意清洁，不能含有冰雪等冻结物及易冻裂的矿物质。
4）拌合水的使用，一般饮用的自来水及洁净的天然水都可以作为拌制混凝土的用水，但是污水，工业废水，硫酸盐含量高于水重比例1%的谁，PH值小的酸性水，都禁止混入混凝土中。
（二）混凝土的搅拌技术
1） 调整混凝土配合比的方法。首先，选取早强硅酸盐水泥，这种水泥水化热较大，并且在早期释放的强度最高，一般情况下，三天的抗压强度就相当于普通硅酸盐水泥七天时的强度效果。然后，降低混凝土中的水灰比，略增加水泥的用量，从而增加水化热，使得到达龄期强度的时问大大缩短。在保持混凝土配合比不变的情况下，再加入引气剂，产生的气泡即可增加水泥浆的体积，使得拌合物的流动性增高，改善混凝土的粘聚性和保水性，缓冲混凝土内部因水结冰产生的水压力，从而提高混凝土的抗冻性。加入早强外加剂，使得混凝土的凝结时间变短，提高早期的混凝土强度。最后选择颗粒强度高且缝隙少的集料，使其热膨胀系数相近于周围砂浆膨胀的系数。
2）采取蓄热法，这种方法主要是气温在零下10度左右或者结构比较厚大工程时使用。具体来说，先对原材料进行加热，比如水、砂、石等通过加热的方式，使得混凝土在搅拌，运输和浇灌后，还能储备相当多的热量，使得水泥水化放热速度较快，且对混凝土具有保温效果，可以保证新浇混凝土在内部温度降到零度以前可以具备足够的抗冻能力。这种方法既便捷又经济，不过要注意内部保温，避免外露表面和角度受冻，并且要适当延长养护龄期。
3）采取外部加热法，这种方法经常运用到温度在零下10度以上并且构件比较小的工程中，对混凝土构件周围进行加热使得混凝土周围的空气将热量传递到混凝土内部，或者直接对混凝土加热，使得混凝土能正常硬化。
（三）水利工程混凝土的浇筑技术
水利工程的混凝土在进行浇筑之前，应将混凝土表面及模板上的垃圾清理干净，尤其是冬季新老混凝土交接地方覆盖的冰雪，当周围温度在零下10摄氏度以下时，应通过暖棚法将混凝土中的钢筋部位进行加温。
并且应注意在任何情况下混凝土浇筑的温度都不能低于5摄氏度，混凝土结构中细薄截面的浇筑温度应保持在10摄氏度以上，而且必须是连续灌注，不可中断，每层浇筑的厚度不能超过20cm。
在浇筑过程中为防止漏振、离析、分层现象的出现，施工现场应预留混凝土试块作为拆模的主要依据。
水利工程混凝土冬季养护技术
首先采用抗冻剂，增强水利工程混凝土的抗冻性，在混凝土外露部分使用草袋或彩胶布加以覆盖，切不可进行浇水养护。其初期养护温度应在抗冻性要求的温度之上，当低于其温度并且混凝土强度在3.5N/mm2以下时，应及时予以保温。
其次，留意气候变化，当冷空气来袭或者遭遇雨雪天气时应将混凝土工作加以停止，等到气温上升后方可进行。第三，改用夜间浇筑，在人工振浆或最开始抹面压砂平整后覆上保温层，等到白天气温上升到0 ℃之上时再进行最后的工序-抹面与压纹。