水利工程冬期混凝土施工研究.pdf
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1、中国新技术新产品2024 NO.3(下)-97-工 程 技 术水利工程大多具有建设任务多、工期紧、建设与施工周期长等特点,为保证工程项目在大汛前顺利投产或水利工程项目可以在使用中发挥预期的作用,使灌区正常灌溉,部分工程项目需要在冬季施工。在冬季,由于温度较低,混凝土中的含水量会发生变化,从而使其内部结构发生改变,进而影响其工作性能1。另外,低温还会使混凝土的水化能力明显降低,从而影响混凝土强度,拖延施工进度、降低质量,因此,混凝土施工是冬灌施工的重点。在大坝和堤防等水利工程中,应用混凝土较多。混凝土施工受拉应力的影响,硬化后的混凝土呈现明显的脆性。为保证混凝土的抗拉性能和整体稳定,上部结构在设
2、计和施工过程中,将面对混凝土内部水化作用引起的温升和收缩开裂等问题2。在严寒气候条件下,凝结层上部结构受水季节的影响,表面会产生裂隙和剥落,严重影响了结构的耐久性。针对该问题,需要及时采取有效的措施,对工程项目进行规范化管理与科学化施工,控制施工中原材料的质量,规范施工行为与施工过程,才能保证混凝土冬季施工可以达到预期。为满足以上需求,本文将对此进行研究。1 冬期混凝土选材与配比针对水利工程冬期混凝土施工项目,可按照图 1 所示流程,完成施工3。当冬期混凝土选材与配比时,选择的水泥要经过初凝时间、抗压强度的测试,通常选择普通的硅酸盐水泥,粗骨料的选择要以与之相适应的鹅卵石为主,最大尺寸不超过钢
3、筋最小间距的 1/4,必须 40mm,要确保当混合时其级配有较好的工作性能,而细骨料最好是中粗砂或粗砂。拌合上水灰比选用 0.50.6,为改善拌合上的和易性,应使用外加剂,并应通过试验来决定所用的掺合料、掺入量及掺合次序。快干水泥是一种较好的施工材料,可根据不同的条件,选用材料,还可以采用速凝剂,但在混凝上不能用带有氯离子的材料4。此外,可以将不含氯、不含碱的抗冻剂作为寒冷地区混凝土施工的专用外加剂。防冻剂由亚硝酸类和硝酸类组成,根据有无减水效果,可分为 I 型和 II 型。II 型常与AE 类减水剂等配制而成,如果与含硫类化合物的外加剂发生反应,则会生成毒性气体,因此,使用时应注意与外加剂的
4、兼容性。在新拌混凝土中加入抗冻剂,加入抗冻剂后,混凝土的结冰温度会有所提高5。当配制混凝土时,加热水化骨料,严禁加热水泥,在混凝土搅拌完成后,计算水泥浆的温度,如公式(1)所示。T=0.2(TaWa+TcWc)+TmWm (1)式中:T 为混凝土搅拌完成后水泥浆的温度;Ta为骨料温度;Wa为骨料质量;Tc为水泥温度;Wc为水质量;Tm为水温度;Wm为水质量。2 混凝土生产、运输与浇筑在混凝土的制备过程中,需要预先计算混凝土的温度。必须考虑输送过程中混凝材料的热损失,保证混凝材料具有足够的温度,避免过早凝结,同时也要保证混凝土材料温度不能过高,否则会对其强度发展产生不利影响6。随着新拌混凝土处理
5、温度升高,新拌混凝土处理效果下降,热收缩增加。当加热材料时,应该按照热容先加水,再加骨料的顺序。当用蒸气加热骨料时,要尽可能让骨料整体同时受热,受热的温度要保持一致,不能让局部的含水量有变化。由于水泥在受热后会迅速硬化,因此绝不能进行受热作业。在使用搅拌器前,必须将高温水化的骨料与混凝土搅拌在一起,水利工程冬期混凝土施工研究韩小东(内蒙古卓泰水利水电工程有限公司,内蒙古 赤峰 024000)摘 要:针对水利工程冬期施工受冻融循环作用影响,容易造成质量事故发生的问题,本文对冬期混凝土施工进行研究,通过合理选择冬期混凝土选材与配比,严格控制混凝土生产、运输与浇筑,在严寒条件下完成混凝土养护。在施工
6、中须严格控制施工质量,并对各分项环节质量进行验收。将优化后的施工方案应用于实际可以减少甚至避免冻融循环作用的影响,保证施工质量符合水利工程要求。关键词:水利工程;冬期施工;冻融循环作用中图分类号:TV43文献标志码:A图 1 混凝土冬期施工流程图中国新技术新产品2024 NO.3(下)-98-工 程 技 术当其温度低于 40时,才能加入水泥7。混凝土不能浇筑在冻结的路基或混凝土地基表面,可采用图 2 的方法对地基土进行保温防冻处理。在进行浇筑前,要把附在模板上的冰雪彻底清除掉,当进行解冻时,可以采用蒸气解冻的方法,并且要注意防止解冻部位再次结冰。当浇注混凝土时,要注意避免温度迅速降低,在有游离
7、水的情况下,不要进行后期平整。浇筑完毕后,不要让混凝土长期在室外曝晒或处于冷风中。采用混凝土泵施工,若输送管道的温度太低,则会导致流入管道内的水泥浆局部冻结8。因此,在建设过程中,必须采用保温或加热水的方法来加热管线。当浇筑结束时,计算混凝土温度,如公式(2)所示。T2=T1-0.15(T1-T0)t (2)式中:T2为浇筑结束时混凝土温度;T1为搅拌结束时混凝土的温度;T0为周围环境温度;t 为运输时间。3 严寒条件下混凝土养护为保证满足混凝土浇筑强度要求,养护时间见表 1。在寒冷天气的混凝土工作中,保持水分和养护是必不可少的。养护温度、养护时间均与表 1 中的暴露状态 A 相同。要结合混凝
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