杜双勇
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摘要:水利水电工程是比较复杂的,而且工程量比较大,建设时间比较长,冬季之后,会影响到混凝土材料,混凝土性能以及质量也会受到影响,所以在冬季施工的时候需要高度重视和混凝土材料相关的要求和条件,选择合理的措施来应对存在的问题和安全隐患,使得水利水电质量能够得到保障,最主要的就是需要正确选择混凝土施工技术措施。因此对水利水电冬季混凝土施工要点进行分析具有现实意义。
关键词:水利水电;冬季混凝土施工;技术
1水利水电混凝土冬季施工的原理
由于水利水电的工期长,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,其后期的强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。
2混凝土冬季施工常见冻害形态
2.1裂缝
混凝土开裂初期,表面出现地图状纹样裂缝,虽然这些裂缝对混凝土的质量不会造成较大影响,但随着时间的推移,很容易出现混凝土剥落现象,影响混凝土的质量及建筑物的美观。
2.2侵蚀脱皮
侵蚀脱皮是指混凝土表面的薄水泥浆膜被大范围剥开的现象,主要是在冻融作用下混凝土表面的水泥浆与混凝土内部剥离,一般出现在日照充足、长期受水浸泡的防波堤上。
2.3粗骨料露出
粗骨料露出是指混凝土中的粗骨料和水泥浆产生剥离,产生粗骨料露出的主要原因是混凝土养护期养护不到位,导致粗骨料和水泥浆连接强度不高,在水分侵入混凝土中并在冬季低温的情况下,产生膨胀就很容易破坏粗骨料和水泥浆的胶结作用。
2.4崩出
崩出属于比较严重的混凝土冻害,主要是由于混凝土表面存在较多多孔低强度骨料,这些骨料在冻结的情况下产生膨胀破坏,造成表面水泥浆形成凹形孔洞。
3.水利水电冬季混凝土施工技术
3.1搅拌工艺技术
3.1.1重视配合比方式的使用
最开始,要想提升混凝土的抗冻性能,就需要联系现场的实际情况来选择水泥的种类。强硅酸盐水泥的水化热性能较强,而且在初期有着较高的强度。通过分析能够看出,三天具备的抗压强度和普通水泥一周的强度值是相同的。接着就是需要降低水灰比例,按照实际情况,提升水泥的用量,提升水化热,这样标准强度水平可以及时地达到规定的要求。不仅如此,不仅需要保障混凝土的强度,也可以添加一点的添加剂来提升水泥浆体积,改善拌合物的流动性能,持续提升保水性以及粘聚能力。在这个时期,也可以使得混凝土在成冰的时候,压力会降低,材料抗冻性能也会显著提升。最后就是使用外加剂来减少混凝土凝结时间,持续提升早期的强度。
3.1.2外部加热技术
首先就是加热混凝土结构附近的空气,使其向混凝土里面传送,或者是按照有关的需求,来加热混凝土,确保混凝土可以在常温的情况硬化。其中可以借助火炉在加热,不过这种形式仅仅可以在小型施工中使用,操作比较简单,很难达到比较明显的效果。在燃烧的时候,会产生二氧化碳,所以混凝土结构质量也会受到影响。第二种措施就是借助蒸汽来进行加热,这种措施能够给混凝土硬化来营造一个湿热的环境,在使用的时候控制也比较简单,可以均匀加热,但是在使用的时候,需要借助专用的锅炉,因此成本较高,损失较大。
3.1.3蓄热技术
在使用的时候首先就是加热处理石料和砂料,使得混凝土材料在运输以及搅拌的时候可以具备一定的热量,水泥水化效果也会有所改善,早期混凝土强度也更高。并且可以确保新浇筑的混凝土材料温度达到零度的时候,抗冻性能可以满足实际需求。这样的一种技术,成本比较低,操作比较方便,不过在使用的时候需要正确开展保温处理工作,防止出现受冻的情况,最主要的就是需要联系实际情况来控制养护的时间。
3.2浇筑技术和养护
在开展浇筑施工的时候,首先就需要消除存在的杂物,尤其是对于那些衔接部分,需要及时地清除存在的垃圾。要是外界温度处于零下十度,加热钢筋能够借助暖棚的措施来进行,所以需要确保混凝土浇筑温度保持在零上五度之上,要是结构比较细薄,就需要提升施工的浇筑温度,选择合理的措施来开展浇筑施工,需要注意的是各层的结构灌注厚度都需要在二十厘米以下,而且需要选择合理的机械来进行振捣。
4冬季混凝土的注意事项
4.1满足相关要求
在配料过程中,必须保证混凝土的强度和工作性。施工性能主要包括混凝土的保水性、粘结性和流动性。水保指施工,如果混凝土表面有水分析出,说明混凝土密实性和保水性差,对混凝土的耐久性和强度都会产生影响。粘结主要指混凝土在浇注和运输中,没有离析现象,在振动后结晶器,如果浆料不能包裹石子,就不能保证混凝土的均匀性和完整性。流动性主要指混凝土对模板的均匀填充能力,其大小反映混凝土厚度的大小。流动性直接影响施工工期和难度,也直接影响工程质量。
4.2防止出现裂缝
在冬季施工,要将混凝土的温差控制在合理的范围内,混凝土的配合比和原材料品质,决定了其力学性能和热学性能,因此控制其温差,可以有效防止出现裂缝情况。要选择具有较低放热量的水泥,并且尽量减少其用量,进而防止混凝土温升,同时还要掺入一定量的外加剂,包括掺合料以及减水剂,降低用水量,进而提高混凝土的强度和易性。要选用级配佳、材质好的骨料,降低其线膨胀系数,并且掺入减缩剂和膨胀剂。施工人员要对混凝土水灰比进行合理控制,提高混凝土的强度,控制沙子和水的比例,并且适当的增加沙子量以及减少用水量,达到最合理的配比量。还要对沙子含水量进行动态监控,根据实际情况调整比例,并且在配料过程中,通过计算,科学调整沙水补偿。
4.3安排浇筑顺序
在施工过程中,施工人员要按照设计要求进行施工,合理安排浇筑顺序,防止在浇筑中由于间歇时间长而出现薄弱部位。对于大体积施工,要采用均匀上升、短间歇以及薄层的浇筑方式,防止由于长期停歇而影响工程质量。在混凝土初凝后,要立即开展二次抹面,及时清理表面积水,进而防止裂缝出现。
5总结
总之,水利水电通常都具有任务重、时间紧,且建设周期性较强等特征,但为了确保工程能够在汛前运行,或者具备相关汛条件,往往都会选择在冬季施工,不免会给工程整体施工带来诸多难题,特别是混凝土施工方面,会受到气温变化上的很大影响,明显降低的水化作用与强度,不论是对施工质量还是进度都会带来不利影响。因此,为了保证水利水电建设能够在冬季顺利开展,必须要对混凝土施工技术的应用研究给予足够重视。
参考文献
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