冬季水利工程中的混凝土裂纹防治措施

　　前言
　　现今，由于水泥混凝土施工具有施工速度快、凝固后强度高等特点使得当下的水利工程建设过程中多采用水泥混凝土作为水利工程施工的主要形式。 但是在冬季施工过程中发现，如果未能采用合理的措施来避免冬季寒冷的气温与冰雪、反复冰冻等影响将会造成水利工程中产生大量的裂缝，对于水利工程的质量产生极大的影响。
　　1 水利工程冬季施工对混凝土质量的影响
　　水泥混凝土的整个施工过程包括配料、拌合、水泥的运输、混凝土的浇注以及后期养护等施工工序，在这一整个施工过程中各个工序相互联系，任意一个环节存在问题都会对混凝土的施工质量造成一定的影响。 而在进入冬季后，白天气温降低且昼夜温差加大，造成施工的难度加大。 其中影响水泥混凝土施工强度的主要因素有：（1）在冬季的寒冷气温下， 水泥混凝土中的水分预冷结冰造成体积膨胀，混凝土中的含水率越大，这些水分随着混凝土的凝固被保存在混凝土中，随着天气的转暖，混凝土中的冰逐渐融化，造成水泥混凝土中充满空隙，而通过试验发现，混凝土中的孔隙率每增加 5%,水利工程的结构强度也相应的降低 5%,而随着反复的融化冰冻，将会使混凝土出现裂缝，持续发展下去将会产生结构性的损坏。（2）在混凝土的拌合时，会在搅拌的骨料周边形成一层水膜或是水泥浆膜来提高水泥的粘结性，而在冬季水膜凝结成冰后将会破坏水膜或水浆膜的粘性，即使融化后也无法恢复，通过实验表明，破坏水膜后的水利工程结构强度将大幅下降。（3）在冬季混凝土施工时内部的水分结冰会对混凝土产生一定压迫力，迫使混凝土中的水分向混凝土结构内部移动，而溶解的过程则是外部先溶解，内部结冰产生的压力又迫使水分向外流出，由于混凝土中的水分不停的运动导致各部的含水率变得极不均匀，从而对水利工程的混凝土结构容易产生裂缝影响结构强度。 下文将就如何在冬季进行水利工程的施工过程中应对低温造成的影响进行介绍。
　　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满足的要求
　　水泥混凝土的性能与其材料的选用有着紧密的联系，在混凝土配料的选用时需要保证其具有抗压、抗拉、抗冻、抗裂等性能，良好的材料选用是保障施工质量的前提。 在选用配料的过程中除了对混凝土的强度等级有要求外，还需要保证工地施工中对混凝土和易性的要求，和易性主要包括混凝土的流动性、粘聚性和保水性等三个方面的要求，混凝土的流动性是指拌合好的混凝土具有一定的流动性并能均匀密实的填满所建模板的能力，而流动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，混凝土的流动性对于浇筑后的振捣作业有着直接的影响。 而混凝土的粘聚性的高低则是保障运输过程中不会发生离析现象，在浇筑完成后，如果混凝土中流出一定的水分则意味着此混凝土拌合物的保水性较差，无法产生较为密实的混凝土结构，从而对于水利工程的混凝土结构强度产生严重的影响。
　　2.2 水泥混凝土品种的选取
　　由于水利工程需要具有极高的耐久性、防水性，同时对于强度也要求很高，因此在选用何种水泥混凝土配比方案时需要先进行试件的浇筑作业，对完成的混凝土试件进行相应的性能测试，直至选用到较为合理的配比方案， 而对于水位变化区外的混凝土区域，则需要选用有耐磨性和抗冻性要求的混凝土配比方案，可以选用中热硅酸盐水泥或硅酸盐水泥等，在满足混凝土各项性能的前提下又能够极大的减小混凝土的发热量，从而减少温度裂缝的产生。
　　2.3 在混凝土选材与拌合过程中采取的措施
　　在进行水利工程施工过程中需要进行大量的混凝土作业，因此，在施工的过程中需要注意防止裂缝的产生，文章将就如何减少裂缝出现的措施进行介绍：将混凝土的内外温差尽量控制在 25℃以内， 在选用混凝土时需要尽量选用水化热量较低的混凝土配合比，减少混凝土水化热的产生可以尽量的缩小混凝土的内外差，同时需要在混凝土中掺入一定的外加剂（减水剂）、掺合料（多为粉煤灰）等以减少混凝土配比中的用水量，提高混凝土的和易性和强度。 同时，还需要选用材质性能较好的粗细骨料。 为了降低混凝土的膨胀系数，需要在混凝土中添加一定的膨胀剂、减缩剂等来控制混凝土的收缩量。 在进行施工时需要严格控制混凝土的配合比，搅拌好的混凝土不能在施工现场临时添加水，在进行混凝土的浇筑时，对于大坝大体积的混凝土施工需要尽量的采用薄层、间歇短和均匀浇筑的方式完成混凝土的浇筑。
　　3 水利工程中的混凝土搅拌和浇筑技术
　　混凝土的搅拌、浇筑是保障混凝土施工的重要一环，需要引起足够的重视。 现今，在一些不大的水利工程中，对于混凝土的搅拌采用现场单机搅拌的方式，生产量小同时也无法精确保证材料的配合比，而且由于各个施工队伍的技术水平不一，导致在这些水利工程中使用的水泥混凝土一直处于低质、低效的状态，从而造成建设完成的水利工程的质量不高， 水利工程的强度与耐久性等都相对不足。 所以，为了确保水利工程的施工质量，采用高性能、高效率的水泥混凝土搅拌站进行混凝土的拌合工作是十分必要的，在进行混凝土的搅拌工作时，需要对砂石、水泥的用量进行精确的控制，完成搅拌的混凝土在现场施工时操作人员不得随意进行加水，从而影响水泥混凝土的性能，同时，搅拌的混凝土需要严格按照设计要求选用混凝土的配合比。 在冬季由于外部温度较低，因此，在进行混凝土的浇筑时需要控制混凝土内外温度差，混凝土内的温度是由于混凝土水化时所产生的，当外界温度较低时，表面的混凝土会很快的完成与外部的热交换而造成温度下降，从而影响混凝土的浇筑效果。 完成混凝土浇筑后的最初几个小时是十分重要的，在这一时期，由于周围温度较低，造成混凝土的水分进行多次的凝固-融化-再凝固的过程，从而对混凝土的耐久性产生极大的影响，而通过试验发现，在完成混凝土的浇筑后使新拌合的混凝土还温一段时间，使得浇筑的混凝土能够达到临界强度后，就可以免受外部温度较低所产生的冰冻伤害。 现今，在冬季混凝土施工中多采用的是：（1）添加防冻剂的方法是一种是用较为广泛的方法，此种方法相对于其他的施工方法具有施工工艺简单、能耗较低且成本低廉的特点，能够广泛的推广使用。（2）材料预热法，此种方法是先对砂石以及拌合混凝土的水进行一定的加热，从而使得混凝土具有一定的热量，此种方法是为了使水泥的水化作用保持一个较高的初始值。 此外，还有蓄热保温法、添加克拉丝纤维法等。 在冬季施工时可以采用多种方法结合使用的方法来确保施工质量。
　　4 结束语
　　水利工程的冬季混凝土施工是一项较为困难的工程，极易产生裂缝进而影响施工质量，文章主要对冬季施工过程中需要注意的一些注意事项进行介绍。
　　参考文献：
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　　[3]黎志中。混凝土外加剂应用的注意事项[J].广州建筑，2009,1.