1、引言
在水利工程建設(shè)施工過程中，受自然氣候影響、來年渡汛的需要以及工程建設(shè)的進(jìn)度安排，有時不可避免的要進(jìn)行冬季施工。若采取的措施不當(dāng)，極易給工程造成質(zhì)量隱患或出現(xiàn)質(zhì)量事故。在進(jìn)入冬季前，必須做好冬季施工準(zhǔn)備工作。當(dāng)室外日平均氣溫連續(xù)5天穩(wěn)定低于5℃，則此5天的第一天為進(jìn)入冬季施工的初日；當(dāng)氣溫轉(zhuǎn)暖時，最后1個5天的日平均氣溫穩(wěn)定在5℃以上，則此5天最后一天為冬季施工的終日。因此，在工程即將進(jìn)入冬季施工前，要提前準(zhǔn)備和防范，收集當(dāng)?shù)囟镜臍庀筚Y料作到防患于未然。
2、冬季混凝土施工原理
冬季混凝土施工，水的物理形態(tài)的變化是抑制混凝土強(qiáng)度增長的關(guān)鍵因素。溫度降低到0℃時，混凝土中部分水開始結(jié)冰，逐漸由液態(tài)變?yōu)楣虘B(tài)，參與水化作用的水減少，水化作用減慢，混凝土強(qiáng)度增長相應(yīng)減慢；溫度繼續(xù)下降，混凝土中的水完全結(jié)冰，水化作用基本停止，混凝土強(qiáng)度不再增長。液態(tài)水凍結(jié)后，體積約增大9%，同時產(chǎn)生2500kg/cm²的冰漲應(yīng)力，使混凝土受到不同程度的早期破壞，以至減弱水泥漿與骨料和鋼筋的粘結(jié)力，從而降低混凝土強(qiáng)度。
3、混凝土冬季施工質(zhì)量控制措施
3.1混凝土原材料選擇
在冬季施工時，選擇適當(dāng)品種的水泥是提高混凝土抗凍的重要手段。冬季施工中多選用早強(qiáng)硅酸鹽水泥，這種水泥水化熱較大，早期強(qiáng)度提高快，一般3天抗壓強(qiáng)度大約相當(dāng)于普通硅酸鹽水泥7天的強(qiáng)度，效果較明顯。拌制混凝土優(yōu)先采用加熱水的方法，拌和水溫一般≤60℃，水泥不得加熱。當(dāng)加熱水不能滿足要求時，再對骨料進(jìn)行加熱。骨科選擇要求顆粒硬度高且縫隙少，骨科應(yīng)盡可能干燥，使用前宜運(yùn)入暖棚內(nèi)存放，不得混有冰雪、凍塊及易被凍裂的礦物質(zhì)。
3.2混凝土冬季施工方案的選擇
3.2.1調(diào)整混凝土配合比
調(diào)整配合比法主要適用于在0℃左右環(huán)境下的混凝土施工。具體做法有：
①盡量降低水灰比(水灰比<0.6)，稍增加水泥用量，從而增加水化熱量，縮短達(dá)到齡期強(qiáng)度的時間。
②摻加防凍劑。在拌制時對原材料適當(dāng)加熱，在澆筑后對混凝土不加熱且不施加保溫措施而進(jìn)行自然養(yǎng)護(hù)，在受凍前達(dá)到混凝土允許受凍臨界強(qiáng)度。此方法混凝土強(qiáng)度增長慢，但費(fèi)用低，施工簡便。
③摻加引氣劑。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(yīng)增加了水泥漿的體積，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(nèi)水結(jié)冰所產(chǎn)生的水壓力，提高混凝土的抗凍性。
④摻加早強(qiáng)劑?？s短混凝土的凝結(jié)時間，提高早期強(qiáng)度。應(yīng)用較普遍的有硫酸鈉(摻用水泥用量的2％)和MS-F復(fù)合早強(qiáng)試水劑(摻水泥用量的5％)。
3.2.2蓄熱法
此法適用于氣溫-10℃左右，構(gòu)件體積比較厚大的工程。蓄熱保溫法即對原材料進(jìn)行加熱并通過適當(dāng)保溫延緩混凝土冷卻，確保混凝土經(jīng)攪拌、運(yùn)輸和澆筑后，還儲備相當(dāng)熱量，在受凍前達(dá)到混凝土允許受凍臨界強(qiáng)度。利用此方法，混凝土強(qiáng)度增長較快，費(fèi)用較低，但要注意內(nèi)部保溫，避免構(gòu)件角部及外表面受凍，并延長養(yǎng)護(hù)時間。
3.2.3外部加熱法
適用于環(huán)境氣溫-10℃左右且混凝土構(gòu)件體積不厚大的工程。外部加熱法就是加熱混凝土構(gòu)件周圍空氣，通過空氣作為傳熱介質(zhì)，把熱量傳給混凝土，或直接加熱混凝土構(gòu)件，使混凝土處于正溫條件下并正常硬化。
3.2.4摻加防凍劑
在混凝土冬季施工的諸多方法中，摻加外加劑是一種比較簡單而經(jīng)濟(jì)的方法，設(shè)備投資、能源消耗和設(shè)備維修都可省去，可節(jié)約冬季施工費(fèi)用。冬季施工中，多用防凍劑、引氣劑、早強(qiáng)劑等，而防凍劑在冬季混凝土施工中起關(guān)鍵作用。防凍劑在混凝土中的主要作用是提高混凝土的早期強(qiáng)度和防止混凝土受凍破壞。防凍劑中的有效組分之一是降低冰點(diǎn)的物質(zhì)，使混凝土在0℃下仍處于液態(tài)，水化作用繼續(xù)進(jìn)行，從而使混凝土強(qiáng)度繼續(xù)增長。當(dāng)混凝土摻加抗凍劑時，其試配強(qiáng)度要提高一個等級。目前常用防凍劑有氧化鈣、氯化鈉等單抗凍劑及亞硝酸鈉加氯化鈉復(fù)合抗凍劑。
3.3混凝土的冬季施工質(zhì)量控制措施