石治持
摘要:目前,我國的水利水電事業(yè)正處于迅速發(fā)展時期,開發(fā)建設的地點多分布于高寒偏遠地區(qū)。伴隨著國家投入力度的提升,水電站建筑的工期也被要求壓縮,規(guī)定提早投產(chǎn)發(fā)電。項目地處高寒偏遠地帶,壓縮工期的有效方法就是保證冬季的不間斷施工。但受到氣候條件的限制,在冬季完成連續(xù)性施工的任務是存在諸多難點的。本文從施工難點以及技術(shù)要點角度切入,分析冬季對混凝土施工造成的影響,而后針對現(xiàn)狀中的困難,為冬季混凝土施工技術(shù)提出寶貴意見。
關(guān)鍵詞:水利水電工程;冬季;混凝土技術(shù)
水利水電工程的主要目的不只是解決城市用水用電問題,還可以通過發(fā)展水利的方式消除一些災害,對經(jīng)濟發(fā)展有一定的積極作用。縱觀我國的地理環(huán)境環(huán)境特點不難發(fā)現(xiàn),汛期集中在每年的夏季,這就要求水利水電工程開展施工活動應當靈活避開汛期,因此大多數(shù)工程的主體施工項目都是到第二年四月份才能完成。整個過程中避免不了冬季施工,而冬季施工對于混凝土的質(zhì)量有著更嚴苛的要求。施工單位通常情況下會選用適合的冬季混凝土施工技術(shù),一方面是為了保證施工活動在冬季順利完工,另一方面是為了從根源處保障施工的整體品質(zhì)。
1 混凝土施工發(fā)生在冬季將會面臨怎樣的施工難點和技術(shù)要點
水利水電工程施工中的混凝土施工環(huán)節(jié)在冬季進行時會面臨頻發(fā)的質(zhì)量事故,而且一些質(zhì)量方面的隱患具有很長的潛伏期,事故發(fā)生的時間會出現(xiàn)滯后性,即冬季混凝土施工中出現(xiàn)的質(zhì)量事故在春季才能顯露出來,幾乎不肯能在最短的時間內(nèi)發(fā)現(xiàn)隱患并采取有效的解決方案。質(zhì)量隱患潛伏的時間越長,處理的困難程度就越高,這就表明水利水電工程在冬季進行的混凝土施工環(huán)節(jié)最為困難的部分是解決混凝土施工質(zhì)量受低溫影響的問題。首先,分析水利水電工程中混凝土施工環(huán)節(jié)的工作重點?;炷潦┕さ馁|(zhì)量決定了整體工程的框架結(jié)構(gòu),因此采用有效手段保障工程施工質(zhì)量、混凝土的適宜強度和規(guī)避質(zhì)量安全隱患共同組成了混凝土施工環(huán)節(jié)的工作重點。接著考慮混凝土的強度問題,水泥是混凝土的原材料之一,其發(fā)生的水化反應直接影響混凝土的強度,水化反應的影響因素主要是施工周邊環(huán)境的溫度。周邊處于低溫環(huán)境是,水的活性也就會隨之降低,水化反應自然而然地趨于緩慢狀態(tài),當溫度低于0℃時就會自動終止水化反應。由此可知,有效提高水化反應也是冬季混凝土施工過程中不可忽視的一點。最后關(guān)注混凝土施工中存在的質(zhì)量隱患?;炷琉B(yǎng)護階段十分的講究,一旦溫蒂降至0℃,混凝土中的水分開始凍結(jié),出現(xiàn)結(jié)冰的現(xiàn)象,此時混凝土的體積會變大,內(nèi)部結(jié)構(gòu)也混因此遭到破壞。這也提示相關(guān)工作者在冬季進行混凝土施工一定能要有加熱保溫的措施,為混凝土的養(yǎng)護創(chuàng)造更適宜的環(huán)境。
2 目前我國水利水電工程冬季混凝土施工面臨著怎樣的困難
2.1 材料問題
鋼筋材料避免不了氧化腐蝕的問題,當腐蝕發(fā)生時,它會膨脹,導致混凝土結(jié)構(gòu)沿著箍筋和主筋出現(xiàn)裂縫。此外,水泥穩(wěn)定性差,混凝土中水灰配比太大,引起快速失水的問題。失水現(xiàn)象在早期不太明顯,所以出現(xiàn)了裂縫?;炷两Y(jié)構(gòu)中的一部分水會熊邊緣結(jié)構(gòu)處轉(zhuǎn)移至中心點,這中間產(chǎn)生的壓力導致生成軸向裂縫。
2.2 混凝土結(jié)構(gòu)問題
冬季施工不可避免的就是環(huán)境問題,水利水電工程中混凝土施工環(huán)節(jié)混遭遇溫差。內(nèi)壓等多重因素的阻礙?;炷敛牧系乃謺l(fā)生轉(zhuǎn)移現(xiàn)象,從邊緣位置向中心聚攏,這樣就會使混凝土的中心位置出現(xiàn)空隙,影響混凝土的結(jié)構(gòu)和水分轉(zhuǎn)移的過程。當混凝土松動,水分轉(zhuǎn)移時,混凝土表面會出現(xiàn)黃褐色或形成冰晶,砂漿集料的聲音會變得非常中空,粘合力相對較弱。除此之外,由于混凝土內(nèi)部結(jié)構(gòu)中濕度低,壓力低和溫差共同致使水分從邊緣處集聚于中心位置,所以呈現(xiàn)出了孔隙結(jié)構(gòu)。
2.3 混凝土表面起灰
表面起灰現(xiàn)象是因為混凝土粗骨料和砂漿的分離造成的。其表現(xiàn)形式為骨料露在外界,表面生成灰塵?;炷翆儆诨旌喜牧希渲械乃遗浜媳容^大的情況下,就會出現(xiàn)嚴重的泌水和離析現(xiàn)象,此時其保水性和粘聚性均在一定范圍內(nèi)降低。當養(yǎng)護階段的溫度超出規(guī)定時,水泥材料基本終止水化反應,水蒸發(fā)速度越來越快,導致混凝土表面出現(xiàn)起灰現(xiàn)象。
2.4 混凝土出現(xiàn)大規(guī)模熱量損耗
冬季溫度低,混凝土攪拌澆筑后容易硬化凝結(jié),給混凝土的強度和施工質(zhì)量造成一定程度的負面影響?;炷羾乐氐臒釗p失是由水泥水化反應造成的,水泥水化速率同混凝土配合比和組成材料有一定關(guān)系。溫度與混凝土強度增長呈現(xiàn)正比例關(guān)系。在冬季施工過程中,混凝土水化速度減慢,混凝土強度增長緩慢?;炷羶?nèi)的水分會隨著溫度降低凝結(jié)成冰,結(jié)冰后混凝土整體強度降低,內(nèi)部孔隙增大,耐久性和密度也相應降低。冬季混凝土施工應及早防止結(jié)冰,混凝土澆筑溫度應在允許范圍內(nèi),以減小內(nèi)外溫差。
3 冬季混凝土施工需要注意哪些技術(shù)問題
3.1 溫度控制
低溫會加快水化凝固的速度,混凝土的強度也會受到一定程度的影響。處于零下2℃時,混凝土內(nèi)部的水分會出現(xiàn)結(jié)冰現(xiàn)象,水化反應就此終止。結(jié)冰之后水的體積會變大,混凝土的內(nèi)部結(jié)構(gòu)遭受損害。冰融后水化反應會逐漸恢復正常,雖然混凝土的強度處于增長狀態(tài),但是總體強度還是下降的。水利水電工程在冬季展開的施工活動預期效果是節(jié)約時間成本,但大部分地區(qū)的外界溫度和施工標準溫度之間相差5℃以上,如果項目地處氣溫相對溫和的區(qū)域且冬季平均氣溫大于等于3℃,而且這種穩(wěn)定性的天氣狀況可以保持在五天以上,如果沒有達到以上標準是不能開展混凝土施工活動的。這就要求施工人員與技術(shù)人員之間相互協(xié)調(diào)配合做好入冬和出冬的混凝土施工工作。
3.2 制備混凝土
混凝土制備時首先應注意材料的選擇。選擇骨料時,應清除雪,冰,粉塵等雜質(zhì),不要將鉀和鈉離子混入活性骨料中,以免混凝土內(nèi)部發(fā)生化學反應,影響混凝土強度。攪拌混凝土時,控制在0℃以上的溫度,先用砂濾器對砂石等進行篩選,再覆蓋混凝土表面。摻合料可以為粉狀和液體兩種形式添加,如果添加的摻合料為粉狀,則可以直接摻入水泥中:添加的摻合料為液態(tài)時,應先制成添加劑溶液,并確保整時間配合使用。假使混凝土攪拌溫度低于0℃,務必加入早期強度劑。在模擬試驗中,分析了混凝土的強度,并合理添加適合早期的強度劑,以降低冬季混凝土施工發(fā)生凍害的可能。所以,在冬季進行水利水電工程的施工活動,應控制混凝土成分、添加劑和骨料中的含水量以及水分,與此同時,分析攪拌環(huán)境,延長攪拌時間?;炷镣饧觿鶕?jù)混凝土工程施工需要添加,并保證混凝土最終定型后的硬度,從而確保水利水電工程質(zhì)量。
3.3 混凝土養(yǎng)護處理
為了在早期采取措施預防凍害,混凝土施工需要提前做好養(yǎng)護,常見的養(yǎng)護方案分別是蓄熱保溫法和加熱養(yǎng)護法。蓄熱保溫方法是覆蓋混凝土、混凝土澆筑和凝固過程中產(chǎn)生的熱量進行蓄積,以減緩混凝土冷卻的速度,確?;炷良尤肽0逯械臏囟龋瑤椭謴突炷烈酝目箖鰪姸?。加熱養(yǎng)護法是指利用外部熱源對混凝土進行加熱,起到養(yǎng)護的作用。使用最多的方法就是暖棚法,就是用保暖材料搭建有一個暖棚,其中放置采暖設備,混凝土擱置在其中,通常情況下溫度保持在18℃左右。
4 結(jié)束語
總的來說,水利水電工程在冬季進行的施工活動面臨諸多困難,尤其是混凝土施工環(huán)節(jié)。混凝土冬季施工所采用的技術(shù)手段對工程的質(zhì)量和成本都有一定影響,相關(guān)工作者應當結(jié)合實際情況采取適宜的對策,以應對混凝土施工在冬季展開面臨的難題。
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