讨论灌区工程混凝土冬季施工保温方法

讨论灌区工程混凝土冬季施工保温方法

周国新

河北省南水北调工程建设管理局身份证号：13040219680503XXXX河北050035

摘要：水利工程在灌溉、发电、防洪等方面发挥着重要作用，同时也是农业增产增收的基础，所以加大对水利工程，尤其是灌区工程建设是极其重要的。在我国部分地区中，由于灌区工程多为上世纪中期所建设，普遍存在年久失修、淤积严重等问题，进而导致效益下降。因此，为了消除水利工程的隐患，我国在近几年加大了对灌区工程的维修与改造力度，但是由于农作物灌溉季节的影响，所以冬季施工是无法避免的。鉴于此，为了提升冬季施工质量，本文将对灌区工程混凝土冬季施工保温方法着重分析和讨论。

关键词：灌区工程；混凝土；冬季施工；保温方法

引言：相关科学研究表明，当外界环境温度降低到5℃，则会显著降低混凝土水化反应速度，从而导致其强度受到影响。此外，如温度小于4℃，则混凝土中的游离水体积将表现出一定的冻胀热性，并且由于刚浇筑的混凝土存在较低的强度，从而会导致其内部出现孔隙，进而造成混凝土强度与质量的下降。与此同时，如温度继续降低，并低于-4℃时，则混凝土内部的水变会结冰，水化反应因此停止，同时会导致混凝土胀裂等质量问题的出现。因此，加强冬季灌区工程混凝土施工保温方面的探讨，对提升此时的工程质量具有十分重要的意义。

一、灌区工程的定义、运行现状与改造特点

1、灌区工程的定义

所谓灌区工程，指的是有着充沛的水源以及有效的排水、配水灌区系统的灌溉区域。与此同时，作为半人工的生态系统，灌区中的土壤、光以及水资源均由自然环境提供，相关农作物则是在人为的调控下而在该区域种植，以此形成存在社会性质的开放式生态系统。

2、灌区运行现状

现阶段，灌区数量在我国已达近千处，并且随着我国灌区工程投入力度的增加，灌溉面积较比以往也有着巨大的提升，所以对于我国农业而言，灌区在其中有着不可或缺的重要作用。然而，由于部分灌区在建设时期因为技术以及经济方面的限制，导致工程设计标准较低，并且随着运行时间的延长，老化问题日益严重。因此，为了提升灌区工程的运行效率，对其进行改造就显得迫在眉睫。

3、灌区续建配套与节水改造工程特点

现阶段，随着灌区连续配套与节水改造工程的陆续开展，由于存在农作物两季灌溉以及施工效率等因素的影响，难以避免的需要在冬季进行工程的施工作业。对于部分灌区工程来讲，施工现场在冬季的最低气温可以达到-20℃左右，所以鉴于混凝土工程在低温环境下所存在的特点，冬季进行灌区工程混凝土施工是有着相当大的难度，因此也对灌区工程混凝土冬季施工保温方面提出了更为严格的要求。

二、灌区混凝土冬季施工技术规范要求

1、冬季施工温控要求

对于灌区工程混凝土施工作业来讲，如在冬季施工现场的日均气温在-10℃至5℃之间，则混凝土的温度控制可通过蓄热法来予以实现。此外，如施工现场的日平均气温在-15至-10℃之间，则混凝土温度控制可用暖棚法或综合蓄热法来予以实现。与此同时，在冬季浇筑混凝土时，浇筑温度需要与有关技术或者设计规范的要求保持一致，如灌区工程选用大体积混凝土浇筑技术，则浇筑过程中的温度不得低于5℃。

2、混凝土施工质量控制技术要求

为了保证灌区工程混凝土的浇筑质量与设计要求相吻合，则在浇筑后的15d内，确保表面温度控制不得小于5℃。与此同时，在养护期间，采取措施来避免混凝土因受冰冻因素影响而导致强度下降。另外，在浇筑混凝土时，如前一层混凝土表面或地面的温度低于1℃，则后续浇筑需要暂停。最后需要注意的时，在浇筑前的72h内，需要将浇筑区域的地面或前一层混凝土加热至不小于10℃，以此来保证混凝土的浇筑质量。

三、灌区工程混凝土冬季施工破坏机理

根据研究表明，在冬季对灌区混凝土工程进行施工，则相应的破坏特征主要有以下几方面：（1）灌区混凝土出现纵向与横向裂缝；（2）混凝土酥碎；（3）灌区工程出现整体上抬、断裂，并且混凝土出现变形、收缩。在对上述破坏特征给予充分分析后可知，低温冻胀与施工质量是导致冬季灌区混凝土工程出现破坏的主要原因。

1、冻胀因素引起的破坏

低温冻结效应将对灌区衬砌体下的土体施加一定外力使土体出现冻胀，即由于冰和水的密度差，当土体中所含的水结成对应的冰时，同质量冰其体积将膨胀9%，这样就会产生巨大的冻胀力通过衬砌体作用在混凝土上，撑开混凝土出现裂隙、裂缝等。

2、施工质量因素引起的破坏

在施工阶段，存在较多的因素影响灌区工程混凝土质量，具体来讲：（1）灌区工程土基质量不达标。冬季雨雪较多，所以会大幅度增加土层中的含水量，从而导致裂缝等质量隐患问题的出现。（2）混凝土振捣不密实。其中，由于施工作业人员专业素质不达标，并且欠缺责任意识，导致混凝土振捣作业出现不密实的情况，从而导致‘麻面’与“蜂窝”等问题的出现，极大的增加混凝土表面的泌水性。（3）伸缩缝在灌区工程混凝土中设置的不合理。如伸缩缝存在较长的设计距离，在热胀冷缩的作用下，容易导致混凝土结构中出现裂缝等问题。

四、灌区混凝土冬季施工质量控制技术措施

灌区混凝土冬季施工质量和技术性能，在很大程度上受到混凝土原材料的品种、性质、以及配合比等因素影响，同时也与混凝土浇筑施工工艺（如：配料、搅拌、捣实成型、养护等）等因素有很大关系。

1、混凝土原材料合理选用

为了确保灌区工程混凝土冬季施工的质量，提升其各项性能指标，有必要对混凝土原材料进行合理的选择。其中，在施工时，所需浇筑的混凝土应满足国家相关要求的规定，并根据施工现场条件来对原材料进行合理选择，同时对配合比进行严格控制，以保证混凝土强度与质量满足设计要求。在选择骨料时，粗骨料应以碎石或者卵砾石为主，并且粒径需小于40mm；在选择细骨料时，建议选择级配良好的中、粗啥骨料，并控制水灰比在0.5至0.6的区间内。如灌区混凝土存在硫酸盐侵蚀的威胁时，则建议选择抗硫酸硅酸盐水泥，以此来提升抗侵蚀性。另外，为了避免碱活性骨料存在膨胀问题，则需保证水泥中碱含量低于0.6%，熟料碱含量需低于0.5%，并且注意在3.5%至5％的范围内来控制氧化镁在其中的含量。

2、采取合适的施工工艺防止裂缝产生

冬季施工过程中，应采取有效的温控措施将混凝土内外温差有效控制在25℃以内，尽量结合灌区工程实际优选水化热较低的混凝土配合比；应优选放热量较低的水泥，以减少水泥用量来降低混凝土的绝热温升；根据工程特性合理掺入辅助外加剂、掺和料等，有效改善灌区混凝土的和易性和强度。

3、采取有效的混凝土温控措施

应严格按照设计或相关技术规范要求控制混凝土出机口温度及入模温度，使其能够满足灌区工程冬季混凝土施工对温度的技术性能要求；在运输和摊铺碾压浇筑过程中，应尽量优化施工工艺工序，缩短运输时间和距离、加快摊铺碾压浇筑速度，防止混凝土在低温环境中热量过快过多的散失，确保混凝土具有较好的水化反应，加快灌区混凝土强度的增加；混凝土在浇筑完毕后，应结合工程特性按照冬季混凝土养护技术要求，根据混凝土浇筑施工时的气温、气象等因素，采取合理完善的保温保湿养护措施。

结语：为了进一步提升灌区工程的施工质量，便需要根据灌区工程在冬季施工的实际特点，来对混凝土的保温方法予以有针对性的考虑，以此来提升灌区工程混凝土冬季施工的质量，促进灌区工程健康发展。

参考文献：

[1]陈仲华.混凝土冬季施工质量控制的技术措施[J].江西建材.2012（02）

[2]曹敏.混凝土冬季施工质量控制措施研究[J].企业导报.2011（11）

[3]燕军亮.混凝土冬季施工的要点[J].内蒙古煤炭经济.2011（09）