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1、關(guān)于水利工程混凝土冬季施工方案的思考摘要： 我國許多地方有較長的寒冷季節(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養(yǎng)護(hù)方案，是混凝土冬季施工方案中重點(diǎn)要解決好的問題。 關(guān)鍵詞： 混凝土； 冬季施工； 溫度控制 水利工程施工建設(shè)周期長，施工任務(wù)重，時(shí)間緊，強(qiáng)度大，為了保證工程具備渡汛條件或者在汛前投入使用，必須抓住秋冬兩季的晴好天氣，進(jìn)行高強(qiáng)度施工。由于混凝土澆筑受氣溫影響較為明顯，低溫時(shí)，混凝土水化作用明顯減緩，強(qiáng)度增長受到阻滯。當(dāng)溫度降至零 度以下時(shí)，水化作用基本停止。因此，在冬季進(jìn)行混凝土施工時(shí)，施工單2、位必須嚴(yán)格按規(guī)范要求，制定冬季施工方案，采取得力措施，保證工程質(zhì)量。 1 混凝土冬季施工原理 1.1混凝土冬季施工期的氣溫標(biāo)準(zhǔn) 我國對(duì)冬季施工期的氣溫標(biāo)準(zhǔn)有規(guī)定如下：（1）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)；（2）溫和地區(qū)的日平均氣溫穩(wěn)定在3以下時(shí)。穩(wěn)定是指氣溫連續(xù)保持5天或5天以上。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；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。 1.2混凝土的凝結(jié)硬化和溫度的關(guān)系 混凝土拌和物澆灌3、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)度增長也較快；而當(dāng)溫度降低到o時(shí)，存在于混凝土中的水有一部分開始結(jié)冰，逐漸由液相（水）變?yōu)楣滔啵ㄋ?。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。 2 混凝土的材料要求和配合比設(shè)計(jì)要求 2.1混凝土的材料要求 （1）水泥：選用硅酸鹽水泥或普通硅酸鹽水泥。（2）骨料：要求4、沒有冰塊、雪團(tuán)，應(yīng)清潔、級(jí)配良好、質(zhì)地堅(jiān)硬，不應(yīng)含有易被凍壞的礦物。（3）拌合水：經(jīng)化驗(yàn)合格的水。 2.2混凝土的配合比設(shè)計(jì)要求 混凝土配合比設(shè)計(jì)是冬季混凝土施工重要的影響因素之一，合理調(diào)整配合比，適當(dāng)使用外加劑，既可以改善混凝土冬季施工的工作性能，也可以提高混凝土凝結(jié)硬化后抗凍性能?；炷僚浜媳鹊恼{(diào)整，可以從以下幾方面著手：（1）選擇適當(dāng)品種的水泥是提高混凝土抗凍的重要手段。試驗(yàn)結(jié)果表明，應(yīng)使用早強(qiáng)硅酸鹽水泥。該水泥水化熱較大，且在早期放出強(qiáng)度最高，一般3天抗壓強(qiáng)度大約相當(dāng)于普通硅水泥7天的強(qiáng)度，效果較明顯；（2）盡量降低水灰比，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；（3）5、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j中混凝土內(nèi)水結(jié)冰所產(chǎn)生的水壓力，提高混凝土的抗凍性；（4）摻加早強(qiáng)外加劑，縮短混凝土的凝結(jié)時(shí)間，提高早期強(qiáng)度。應(yīng)用較普遍的有硫酸鈉（摻用水泥用量的2%）和ms-f復(fù)合早強(qiáng)試水劑(摻水泥用量的5%)；（5）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。 3 混凝土冬季施工措施 3.1創(chuàng)造混凝土強(qiáng)度快速增長的條件。在冬季施工中，采用高熱或快凝水泥，減小水灰比，摻入速凝劑和塑化劑，加速凝固，增加發(fā)熱量，以提高混凝土的早期強(qiáng)度。當(dāng)氣溫在5之間時(shí)6、，根據(jù)具體情況可采用活性高水化熱大的水泥，或者調(diào)整配合比，加大水泥用量或摻加外加劑。特別是摻加外加劑法，不需要采取加熱措施就能使混凝土在負(fù)溫條件下產(chǎn)生抗凍旱強(qiáng)、催化、減水等效用，降低混凝土的冰點(diǎn)，使之在負(fù)溫狀況下加速硬化以達(dá)到要求的強(qiáng)度。 3.2增加混凝土的拌和時(shí)間。冬季施工混凝土的拌和時(shí)間一般為常溫的1.5倍。在拌和時(shí)要求對(duì)拌和機(jī)械進(jìn)行預(yù)熱，且對(duì)拌和溫度做出限制對(duì)大體積混凝土一般不低于12，對(duì)薄壁結(jié)構(gòu)不低于17- 25，同時(shí)要求在各種情況下的拌和溫度保證入倉澆筑溫度不低于5。 3.3減少拌和、運(yùn)輸、澆筑中的熱量損失。采取措施盡量縮短運(yùn)輸時(shí)間，減少轉(zhuǎn)運(yùn)次數(shù)。裝料設(shè)備應(yīng)加蓋，側(cè)壁應(yīng)保溫。配料、卸7、料、轉(zhuǎn)運(yùn)及皮帶機(jī)廊道各處應(yīng)增加保溫措施。 3.4預(yù)熱拌和材料。首先考慮加熱水，水的加熱極限溫度視水泥等級(jí)和品種而定，如加熱溫度超過此值，則攪拌時(shí)應(yīng)先與砂石拌合，然后加入水泥以防止水泥假凝。如水加熱至極限溫度而熱量尚嫌不足時(shí)，再考慮加熱砂石骨料，砂石加熱的極限溫度亦與水泥的等級(jí)和品種有關(guān)。 3.5提高混凝土強(qiáng)度等級(jí)。提高混凝土強(qiáng)度等級(jí)有利于提高混凝土的抗凍性、抗?jié)B性，從而提高混凝土的耐久性。 4 混凝土冬季養(yǎng)護(hù)措施 混凝土冬季養(yǎng)護(hù)方法分為3類，混凝土養(yǎng)護(hù)期間不加熱的方法、混凝土養(yǎng)護(hù)期間加熱的方法和綜合方法。不加熱的方法包括蓄熱法、摻化學(xué)外加劑法；加熱方法包括電極加熱法、電器加熱法、感應(yīng)加熱法、蒸8、汽加熱法和暖棚法；綜合方法即綜合上述兩類方法，如綜合蓄熱法，即在蓄熱法基礎(chǔ)上摻加外加劑（早強(qiáng)劑或防凍劑）或進(jìn)行短時(shí)加熱等綜合措施。從節(jié)約能源和降低冬期施工費(fèi)用考慮，應(yīng)優(yōu)先選用不加熱的施工方法或綜合方法。 4.1蓄熱法 主要用于氣溫10左右，結(jié)構(gòu)比較厚大的工程。做法是，對(duì)原材料（水、砂、石）進(jìn)行加熱，使混凝土在攪拌、運(yùn)輸和澆灌以后，還儲(chǔ)備有相當(dāng)?shù)臒崃?，以使水泥水化放熱較快，并加強(qiáng)對(duì)混凝土的保溫，以保證在溫度降到0以前使新澆混凝土具有足夠的抗凍能力。此法工藝簡單，施工費(fèi)用不多，但要注意內(nèi)部保溫，避免角部與外露表面受凍，且要延長養(yǎng)護(hù)齡期。 4.2外部加熱法 主要用于氣溫1以上，而構(gòu)件并不厚大的工程。9、通過加熱混凝土構(gòu)件周圍的空氣，將熱量傳給混凝土，或直接對(duì)混凝土加熱，使混凝土處于正溫條件下能正常硬化。分為以下幾種加熱方法：（1）火爐加熱。一般在較小的工地使用，方法簡單，但室內(nèi)溫度不高，比較干燥，且放出的二氧化碳會(huì)使新澆混凝土表面碳化，影響質(zhì)量。（2）蒸氣加熱。用蒸氣使混凝土在濕熱條件下硬化。此法較易控制，加熱溫度均勻。但因其需專門的鍋爐設(shè)備費(fèi)用較高。且熱損失較大，勞動(dòng)條件亦不理想。（3）電加熱。將鋼筋作為電極，或?qū)㈦姛崞髻N在混凝土表面，便電能變?yōu)闊崮?，以提高混凝土的溫度。此法簡單方便，熱損失較少，易控制，不足之處是電能消耗量大。（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。 4.3抗凍外加劑 以上的氣溫中，對(duì)混凝土拌和物摻加一種能降低水的冰點(diǎn)的化學(xué)劑，使混凝土在負(fù)溫下仍處于液相狀態(tài)，水化作用能繼續(xù)進(jìn)行，從而使混凝土強(qiáng)度繼續(xù)增長。目前常用有氧化鈣、氯化鈉等抗凍劑及亞硝酸鈉加氧化鈉復(fù)合抗凍劑。 參考文獻(xiàn)： 1 xx，xx淮河流域水利工程冬季混凝土施工j.xx職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報(bào)，20XX（09）. 2 xx.混凝土冬季施工措施研究j.xx，20XX-02.