淺談如何提高冬季水利工程的混凝土施工質(zhì)量論文
前言
現(xiàn)今，由于水泥混凝土施工具有施工速度快、凝固后強(qiáng)度高等特點使得當(dāng)下的水利工程建設(shè)過程中多采用水泥混凝土作為水利工程施工的主要形式。但是在冬季施工過程中發(fā)現(xiàn)，如果未能采用合理的措施來避免冬季寒冷的氣溫與冰雪、反復(fù)冰凍等影響將會造成水利工程中產(chǎn)生大量的裂縫，對于水利工程的質(zhì)量產(chǎn)生極大的影響。
1 水利工程冬季施工對混凝土質(zhì)量的影響
水泥混凝土的整個施工過程包括配料、拌合、水泥的運(yùn)輸、混凝土的澆注以及后期養(yǎng)護(hù)等施工工序，在這一整個施工過程中各個工序相互聯(lián)系，任意一個環(huán)節(jié)存在問題都會對混凝土的施工質(zhì)量造成一定的影響。而在進(jìn)入冬季后，白天氣溫降低且晝夜溫差加大，造成施工的難度加大。其中影響水泥混凝土施工強(qiáng)度的主要因素有：( 1)在冬季的寒冷氣溫下， 水泥混凝土中的水分預(yù)冷結(jié)冰造成體積膨脹，混凝土中的含水率越大，這些水分隨著混凝土的凝固被保存在混凝土中，隨著天氣的轉(zhuǎn)暖，混凝土中的冰逐漸融化，造成水泥混凝土中充滿空隙，而通過試驗發(fā)現(xiàn)，混凝土中的孔隙率每增加5%，水利工程的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度也相應(yīng)的降低5%，而隨著反復(fù)的融化冰凍，將會使混凝土出現(xiàn)裂縫，持續(xù)發(fā)展下去將會產(chǎn)生結(jié)構(gòu)性的損壞。( 2) 在混凝土的拌合時，會在攪拌的骨料周邊形成一層水膜或是水泥漿膜來提高水泥的粘結(jié)性，而在冬季水膜凝結(jié)成冰后將會破壞水膜或水漿膜的粘性，即使融化后也無法恢復(fù)，通過實驗表明，破壞水膜后的水利工程結(jié)構(gòu)強(qiáng)度將大幅下降。( 3) 在冬季混凝土施工時內(nèi)部的水分結(jié)冰會對混凝土產(chǎn)生一定壓迫力，迫使混凝土中的水分向混凝土結(jié)構(gòu)內(nèi)部移動，而溶解的過程則是外部先溶解，內(nèi)部結(jié)冰產(chǎn)生的壓力又迫使水分向外流出，由于混凝土中的水分不停的運(yùn)動導(dǎo)致各部的含水率變得極不均勻，從而對水利工程的混凝土結(jié)構(gòu)容易產(chǎn)生裂縫影響結(jié)構(gòu)強(qiáng)度。下文將就如何在冬季進(jìn)行水利工程的施工過程中應(yīng)對低溫造成的影響進(jìn)行介紹。
2 冬季水利工程中的混凝土配料要求
2.1 水泥混凝土配料需要滿足的要求
水泥混凝土的性能與其材料的選用有著緊密的聯(lián)系，在混凝土配料的選用時需要保證其具有抗壓、抗拉、抗凍、抗裂等性能，良好的材料選用是保障施工質(zhì)量的前提。在選用配料的過程中除了對混凝土的強(qiáng)度等級有要求外，還需要保證工地施工中對混凝土和易性的要求，和易性主要包括混凝土的流動性、粘聚性和保水性等三個方面的要求，混凝土的流動性是指拌合好的混凝土具有一定的流動性并能均勻密實的填滿所建模板的能力，而流動性的`高低主要反映的是混凝土中含水率的高低以及坍落度的大小，混凝土的流動性對于澆筑后的振搗作業(yè)有著直接的影響。而混凝土的粘聚性的高低則是保障運(yùn)輸過程中不會發(fā)生離析現(xiàn)象，在澆筑完成后，如果混凝土中流出一定的水分則意味著此混凝土拌合物的保水性較差，無法產(chǎn)生較為密實的混凝土結(jié)構(gòu)，從而對于水利工程的混凝土結(jié)構(gòu)強(qiáng)度產(chǎn)生嚴(yán)重的影響。
2.2 水泥混凝土品種的選取
由于水利工程需要具有極高的耐久性、防水性，同時對于強(qiáng)度也要求很高，因此在選用何種水泥混凝土配比方案時需要先進(jìn)行試件的澆筑作業(yè)，對完成的混凝土試件進(jìn)行相應(yīng)的性能測試，直至選用到較為合理的配比方案， 而對于水位變化區(qū)外的混凝土區(qū)域，則需要選用有耐磨性和抗凍性要求的混凝土配比方案，可以選用中熱硅酸鹽水泥或硅酸鹽水泥等，在滿足混凝土各項性能的前提下又能夠極大的減小混凝土的發(fā)熱量，從而減少溫度裂縫的產(chǎn)生。
2.3 在混凝土選材與拌合過程中采取的措施
在進(jìn)行水利工程施工過程中需要進(jìn)行大量的混凝土作業(yè)，因此，在施工的過程中需要注意防止裂縫的產(chǎn)生，文章將就如何減少裂縫出現(xiàn)的措施進(jìn)行介紹：將混凝土的內(nèi)外溫差盡量控制在25℃以內(nèi)， 在選用混凝土?xí)r需要盡量選用水化熱量較低的混凝土配合比，減少混凝土水化熱的產(chǎn)生可以盡量的縮小混凝土的內(nèi)外差，同時需要在混凝土中摻入一定的外加劑( 減水劑) 、摻合料( 多為粉煤灰) 等以減少混凝土配比中的用水量，提高混凝土的和易性和強(qiáng)度。同時，還需要選用材質(zhì)性能較好的粗細(xì)骨料。為了降低混凝土的膨脹系數(shù)，需要在混凝土中添加一定的膨脹劑、減縮劑等來控制混凝土的收縮量。在進(jìn)行施工時需要嚴(yán)格控制混凝土的配合比，攪拌好的混凝土不能在施工現(xiàn)場臨時添加水，在進(jìn)行混凝土的澆筑時，對于大壩大體積的混凝土施工需要盡量的采用薄層、間歇短和均勻澆筑的方式完成混凝土的澆筑。
3 水利工程中的混凝土攪拌和澆筑技術(shù)
混凝土的攪拌、澆筑是保障混凝土施工的重要一環(huán)，需要引起足夠的重視。現(xiàn)今，在一些不大的水利工程中，對于混凝土的攪拌采用現(xiàn)場單機(jī)攪拌的方式，生產(chǎn)量小同時也無法精確保證材料的配合比，而且由于各個施工隊伍的技術(shù)水平不一，導(dǎo)致在這些水利工程中使用的水泥混凝土一直處于低質(zhì)、低效的狀態(tài)，從而造成建設(shè)完成的水利工程的質(zhì)量不高， 水利工程的強(qiáng)度與耐久性等都相對不足。所以，為了確保水利工程的施工質(zhì)量，采用高性能、高效率的水泥混凝土攪拌站進(jìn)行混凝土的拌合工作是十分必要的，在進(jìn)行混凝土的攪拌工作時，需要對砂石、水泥的用量進(jìn)行精確的控制，完成攪拌的混凝土在現(xiàn)場施工時操作人員不得隨意進(jìn)行加水，從而影響水泥混凝土的性能，同時，攪拌的混凝土需要嚴(yán)格按照設(shè)計要求選用混凝土的配合比。在冬季由于外部溫度較低，因此，在進(jìn)行混凝土的澆筑時需要控制混凝土內(nèi)外溫度差，混凝土內(nèi)的溫度是由于混凝土水化時所產(chǎn)生的，當(dāng)外界溫度較低時，表面的混凝土?xí)芸斓耐瓿膳c外部的熱交換而造成溫度下降，從而影響混凝土的澆筑效果。完成混凝土澆筑后的最初幾個小時是十分重要的，在這一時期，由于周圍溫度較低，造成混凝土的水分進(jìn)行多次的凝固-融化-再凝固的過程，從而對混凝土的耐久性產(chǎn)生極大的影響，而通過試驗發(fā)現(xiàn)，在完成混凝土的澆筑后使新拌合的混凝土還溫一段時間，使得澆筑的混凝土能夠達(dá)到臨界強(qiáng)度后，就可以免受外部溫度較低所產(chǎn)生的冰凍傷害。現(xiàn)今，在冬季混凝土施工中多采用的是：( 1) 添加防凍劑的方法是一種是用較為廣泛的方法，此種方法相對于其他的施工方法具有施工工藝簡單、能耗較低且成本低廉的特點，能夠廣泛的推廣使用。( 2) 材料預(yù)熱法，此種方法是先對砂石以及拌合混凝土的水進(jìn)行一定的加熱，從而使得混凝土具有一定的熱量，此種方法是為了使水泥的水化作用保持一個較高的初始值。此外，還有蓄熱保溫法、添加克拉絲纖維法等。在冬季施工時可以采用多種方法結(jié)合使用的方法來確保施工質(zhì)量。
4 結(jié)束語
水利工程的冬季混凝土施工是一項較為困難的工程，極易產(chǎn)生裂縫進(jìn)而影響施工質(zhì)量，文章主要對冬季施工過程中需要注意的一些注意事項進(jìn)行介紹。
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