本文選自北大核心級期刊《水文地質工程地質》，本刊已被中國學術期刊文摘、中國科學引文數據庫、中國科技論文統計與分析數據庫等收錄，進入中國期刊方陣，加入中國學術期刊光盤版和中國期刊網。本刊面向 國、內外水文地質學科、工程地質學科以及環境地質學、農業地質學科研究，地質與環境工程建設、技術方法應用與創新、地下水資源監測與管理、地質災害監測與 防治、地質環境監測與開發、生態環境保護等多學科以及交叉學科的著者、讀者。主要欄目：基礎與專題、應用與實踐、經驗與探索、綜合述評、問題討論、信息園 地。并不定期開辟新欄目。

　　摘要：近幾年來，我國的水利建設處于快速發展的時期，在施工關鍵技術上取得了一定突破。而水利工程冬天混凝土施工一直都是水利工程中的難題。文章分析了水工混凝土施工過程中存在的問題，并針對存在的問題提出了相應的施工技術對策。

　　關鍵詞：水利工程,冬季,混凝土,施工技術

　　一、水工混凝土的施工特點

　　水工混凝土一般用于水利水電工程，其質量要求與一般工業民用建筑混凝土不同，除了強度要求外，還根據所處部位和工作條件，分別滿足抗滲、抗裂、抗凍、抗拉、抗沖耐磨、抗風化和抗侵蝕等設計要求。水工混凝土施工，一般具有以下幾個特點：1.工程量大、工期長：大中型水利水電工程的混凝土用量通常都是幾十萬到幾百萬立方米，從澆注混凝土開始到工程基本建成蓄水，一般需要3―5年的時間才能完成。為了保證混凝土質量和加快施工進度，必須采用綜合機械化施工手段，選擇技術先進、經濟合理的施工方案。2.施工季節性強：水工混凝土的施工，往往由于氣溫、降水、施工導流和攔洪度汛以及灌溉和生活用水等因素的制約，不能連續均衡施工。3.溫度控制要求嚴格：水工混凝土中多數大體積混凝土或大面積混凝土，通常需要采用分縫分塊進行澆注。為了防止混凝土（特別是基礎約束部位的混凝土）溫度裂縫、表面凍害（特別是大面積薄型混凝土），保證建筑物的整體性，必須根據當地的氣溫條件，對混凝土采取嚴格的溫度控制、表面保護和接縫灌漿。4.施工技術復雜：水工建筑物因其用途和工作條件的不同，一般體型復雜多樣，常采用多種等級的混凝土。另外，混凝土澆注又常與地基開挖、處理，及一部分安裝工程發生交叉作業，且由于工種工序繁多，相互干擾，矛盾很大。

　　二、水利工程混凝土冬季施工的存在的問題

　　1．鋼筋的銹蝕與混凝土裂縫

　　由于鋼筋的氧化銹蝕伴隨體積膨脹，致使混凝土沿主筋或箍筋方向產生裂縫。水泥的安定性不良，混凝土的水灰比太大，早期強度低，失水太快也會引起開裂�；炷�土內部水分由邊緣向中心移動，形成壓力也將引起軸向裂縫。

　　2．結構疏散與水分轉移

　　水分轉移及結構疏散的混凝土，以表面呈冰晶、土黃色，砂漿骨料結合脆弱，聲音空啞等為特征。同時由于混凝土內部壓力、溫差、濕度差，使水分自邊緣向中心移動造成空隙。

　　3．表面起灰

　　所謂“表面起灰”是以砂漿和粗骨料相脫離，表面起灰，骨料裸露為特征。主要是由于混凝土混合物水灰比太大，離析，泌水嚴重，粘聚性、保水性差，加上養護溫度低，水泥水化趨于停止，混凝土水分迅速外離，導致表面起灰。

　　4．結晶腐蝕――混凝土表面返霜

　　混凝土硬化后，某種外劑溶液通過毛細管的作用滲到混凝土表面，而混凝土表面的水分則逐漸蒸干，此種情況還將影響混凝土與飾面層的結合。

　　三、水利工程混凝土冬季施工技術對策

　　1．選料對策

　　(1)選用抗凍性高的水泥，我國各種水泥抗凍性高低次序為：硅酸鹽水泥>普通硅酸鹽水泥>礦渣硅酸鹽水泥>火山灰或粉煤灰硅酸鹽水泥。在冬季混凝土施工中，應首選硅酸鹽水泥或普通硅酸鹽水泥，而且水泥標號不應低于32.5號，混凝土的水泥最小用量不應少于300kg／m3，水灰比不應大于0.6。

　　(2)應注意摻合材料對混凝土抗凍、抗滲等性能的影響，在摻人提高抗凍性效果顯著的外加劑，如減水劑、早強劑、速凝劑、防凍劑等。

　　(3)混凝土所用骨料必須清潔，不得含有冰雪等凍結物及易凍裂的礦物質。在摻用含有鉀、鈉離子防凍劑的混凝土中，骨料中不得混有活性材料，以免與外加劑發生反應。

　　(4)拌合水，一般飲用的自來水及潔凈的天然水都可作為拌制混凝土用水，但污水、工業廢水、pH值小的酸性水、硫酸鹽含量超過水重約1%的水，嚴禁用于混凝土中。在施工中為了減少凍害，應將配合比中的用水量降低至最低限度。辦法是控制坍落度；加入減水劑；優先選用高效減水劑。

　　2．混凝土攪拌對策

　　(1)調整配合比方法該方法主要適用于在0℃左右的混凝土施工，具體做法如下：第一，選擇適當品種的水泥是提高混凝土抗凍的重要手段，試驗結果表明，應使用早強硅酸鹽水泥。該水泥水化熱較大，且在早期釋放強度最高，一般3d時的抗壓強度大約相當于普通硅水泥7d的強度，效果較明顯。第二，盡量降低水灰比，略增加水泥用量，從而增加水化熱，縮短達到齡期強度的時間。第三，摻用引氣劑，在保持混凝土配合比不變的情況下，加入引氣劑后生成的氣泡，相應增加了水泥漿體積，提高拌和物的流動性，改善其粘聚性及保水性，緩沖混凝土內水結冰所產生的水壓力，提高混凝土的抗凍性。第四，摻加早強外加劑，縮短混凝土的凝結時間，提高早期強度，應用較普遍的有硫酸鈉(摻平面水泥用量的2%)和復合早強試水劑(摻水泥用量的5%)。第五，選擇顆粒硬度高和縫隙少的集料，使其熱膨脹系數和周圍砂漿膨脹系數相近。

　　(2)蓄熱法這種方法主要用于氣溫零下l0℃左右、結構比較厚大的工程，具體做法是：對原材料（水、砂、石）進行加熱，使混凝土在攪拌、運輸和澆灌以后，還儲備有相當的熱量，以使水泥水化放熱較快，并加強對混凝土的保溫，以保證在溫度降到0℃以前使新澆混凝土具有足夠的抗凍能力。這種方法工藝簡單，施工費用低，但要注意內部保溫，避免角部與外露表面受凍，且要延長養護齡期。

　　(3)外部加熱法這種方法主要用于零下l0℃以上，且構件并不厚大的工程。通過加熱混凝土構件周圍的空氣，將熱量傳遞給混凝土，或直接對混凝土加熱，使混凝土處于正溫條件下能正常硬化。一是火爐加熱，一般在較小的工地使用，方法簡單，但室內溫度不高，比較干燥，且放出的二氧化碳會使新澆混凝土表面碳化，影響質量。二是蒸氣加熱，用蒸氣使混凝土在濕熱條件下硬化，此法較易控制，加熱溫度均勻，但因其需專門的鍋爐設備，費用較高，且熱損失較大，勞動條件亦不理想。三是電加熱，將鋼筋作為電極，或將電熱器貼在混凝土表面，便電能變為熱能，以提高混凝土的溫度，此法簡單方便，熱損失較少，易控制，不足之處是電能消耗量大。四是紅外線加熱，以高溫電加熱器或氣體紅外線發生器，對混凝土進行密封輻射加熱。

　　3．混凝土的運輸與澆筑

　　(1)混凝土的運輸。①正確選擇攪拌機擺放位置，盡量縮短運輸距離，選擇最佳運輸路線，縮短運輸時間。②正確選擇運輸容器的形式、大小和保溫材料，裝運拌合物用的容器應有保溫防寒措施。

　　(2)混凝土的澆筑。①混凝土澆筑前，應清除模板和鋼筋表面雜物，特別是新老混凝土（如梁、柱交接處）交接處的冰雪及垃圾，當環境氣溫低于-10℃時，采用暖棚法將直徑大于25mm的鋼筋加熱至正溫。②混凝土的灌注溫度，在任何情況下均不低于5℃，細薄截面混凝土結構的灌注溫度不宜低于lO℃，混凝土分層連續灌注，中途不間斷，每層灌注厚度不大于20cm，并采用機械搗固。③在澆筑時避免過振與漏振，不允許產生分層離析泌水現象，同時，現場應留設同條件養護的混凝土試塊作為拆模依據。

　　4.混凝土的養護

　�。�1）改變常規做法，晚間澆筑混凝土，抓緊時間進行現場人工振漿和初抹面兩遍，壓砂整平后蓋上保溫層，待白天氣溫升高到0℃之上時再進行最后一道抹面和壓紋。

　�。�2）混凝土鋪筑后，采用蓄熱法保溫養護混凝土四邊，一定要加厚蓋好，減少空氣對流。

　�。�3）使用抗凍劑的混凝土工程，外露表面要采用彩膠布加草袋進行覆蓋，嚴禁澆水養護�；炷�土養護初期的溫度，不得低于防凍劑規定的溫度，當達不到規定的溫度，且混凝土強度小于3.5N/nm2時，要采取保溫措施。

　　4.4注意天氣變化情況，遇到陰雪天氣或冷空氣入侵，應暫停混凝土的作業，待氣溫回升后再作業。

　　四、結束語

　　水利工程在保障國民經濟持續快速發展和人民生命財產安全、維護社會穩定等方面發揮著重大的作用。作為水利工程質量控制的重要環節，水工混凝土品質的優越直接影響著水電工程等建筑物的設計能力及安全耐久的使用，因此，要落實水工混凝土的各個環節的工作，切實保障水利工程的安全。