玛纳斯河水利工程冬季混凝土施工的防冻处理步伐

1、概述
    新疆玛纳斯河流域位于天山北麓准葛尔盆地南缘，南起依连哈比尔尕山北麓分水岭，北接古尔班通古特大沙漠，地处欧亚大陆要地，东经85°01 ～86°32 ，北纬43°27 ～45°21 ，远离海洋，气候干燥，属于典范的大陆性气候，年平均气温多在6℃～7℃之间，冬季严寒．平均气温在-20℃左右，极端最低气温可达一43℃。玛纳斯河是新疆北部地区最大的内陆河，全长约420km，多年平均径流量12.8亿立方米。
    玛纳斯河渠首第一总分水闸(以下简称“分水闸”)坐落于玛纳斯河红山嘴渠首引水枢纽下游1.5km处。共设闸门6孔，设计总过水流量145m?／s，主要是向玛河下游石河子市和沙湾、玛纳斯县等城镇以及各农牧团场提供工业和农业浇灌用水分水任务。分水闸因分水任务沉重，全年过水期长，所以改建工程主要放在冬季进行，给工程施工带来很大困难。
2、混凝土受冻问题剖析
    2．1 温度对混凝土强度的影响
    混凝土浇灌后，由于水泥的水化作用逐渐凝结并有较高的温度。而水泥水化作用的速度除与混凝土组合质料和配合比有关外．主要是随着情况温度的崎岖而变革。当温度升高时，水化作用加速，强度增长也快；当温度降低时，水化作用放慢，强度增长也慢；当温度降至0℃以下时，水泥水化作用基本停止，强度也不再上升，体积膨胀约9％，同时爆发约莫25kN／m的冰胀应力。这个应力值一般大于混凝土浇筑后内部形成的初期强度值，致使混凝土受到水平差别的早期破坏而降低强度。
    2．2 预防混凝土早期受冻的理论依据
    在冬季混凝土施工中．水的形态变革是影响混凝土强度增长的要害因素。相关资料标明。新浇灌的混凝土立刻冻结时，有80％以上的水酿成冰，液相缺乏20％．水化反应极其微弱；当混凝土经过24h的标准养护后再冻结，只有60％的水酿成冰，纵然温度降至－40℃以下，另有40％的水未转变为固相，水化作用也能继续进行。
    另外，受冻前混凝土养护期差别，其强度增长幅度也是不相同的，当混凝土在受冻前只有1h的养护期，强度损失会凌驾50％，在受冻前获得6h的养护期．强度损失不凌驾20％，关于养护期较长的混凝土受冻后，后期强度基本不受影响。由此可见，混凝土在浇灌后要有一段养护期，对加速水化作用极为重要．只要混凝土在零上气温条件下养护一准时间。使混凝土有一定的水化时间，就不怕冻害的影响，因而应预防早期冻害。
3、混凝土施工防冻要领及处理步伐
    分水闸位于玛纳斯河出山口红山嘴段．情况气温比下游石河子市
    低5℃左右。为了不影响分水闸的正常运行，改建工程只能选择在冬季停水期施工，施工现场情况气温在零下1O～20℃左右。为了包管工程的质量和工期，必须要在施工历程中接纳行之有效的防冻步伐。
    3．1 选择适当的水泥品种
    因分水闸施工现场情况温度低，浇好的混凝土温度下降很快，所以选用早强硅酸盐水泥，这种水泥水化热反应早，早期强度提高快，三天的强度约莫即是普通硅酸盐水泥7天的强度，效果明显。
    3．2 选择最佳混凝土配合比
    为了增强水泥的水化热作用，选择降低水灰比，也就是减少游离水，增加水泥用量，从而增加水化热量，减短龄期，使强度增长更快。
    3．3 外加剂的选择和使用
    在混凝土中掺加防冻剂和早强剂，使混凝土能在负温下硬化．并能使混凝土在划定的时间内抵达足够的早期强度。另外。增加含气量．混凝土中加人约莫5％左右的含气量，可以截断渗水通道，使孔隙相互关闭形成连贯毛细孔．从而提高混凝土内密实性和耐久性。
    外加剂的掺量经过试验确定，是水泥用量的5％左右，少掺无效。
    多掺反而会影响混凝土强度。配制混凝土的水溶液的浓度．随混凝土的浇筑温度与养护温度而定，温度越低，需要的溶液浓度就越高。外加剂加热在稀释桶内进行，稀释外加剂的水最好使用热水，热水温度以不丧失外加剂的作用为限。
    3．4 施工原质料的保温
    分水闸施工现场天气严寒，经常泛起雨雪风天气，袒露在空气中的粗细骨料温度太低，倒运于混凝土拌和物的水化热作用，因此接纳以下步伐对施工原质料进行保温：
    (1)对砂石料进行保温贮存；
    (2)在料场搭设暖棚，制止砂石料袒露在外；
    (3)天气特别严寒时，在暖棚内对砂石料进行加热保温。
    3．5 混凝土拌和物的加热
    在拌和前对水、砂石骨料等混凝土原质料进行加热�；炷猎诮涟琛⒃耸浜徒街院�，还蓄有相当的热量，具有适当的温度，并在一定的养护条件下硬化，逐步增长到所要求的强度，能使混凝土不致受到冻害，效果明显。
    (1)拌杂水的加热
    对混凝土拌杂质料进行加热时优先选择加热水．水的加热温度一般不凌驾8O℃ ，加热的水不可与水泥直接接触，以免引起水泥的速凝与假凝。当将水加热到最高温度时还满足不了混凝土拌杂温度的要求时，再考虑加热骨料。拌和时当热水凌驾60℃时，需要改变加料顺序，先将水和骨料拌和，再加水泥，以免假凝。
    (2)拌杂料的加热
    拌和前对砂石骨料等拌和物进行加热，不但有效的去除了骨料中夹杂的冰块雪团．还使骨料中因受冻而结成的料块松散．更利于骨料的拌杂也提高了拌和物的质量。
    水泥不允许以任何方法加热。
    3．5 混凝土施工中的温控步伐
    (1)混凝土运输
    分水闸地处公路旁边，施工现场园地开阔，交通便当，距离搅拌机约莫0．2km 右右。实验标明，混凝土在此段运输历程中温度损失约莫1℃左右。因此要求混凝土运输车辆运输速度要快，一次到位，尽量制止混凝土倒运．尽量减少混凝土在运输历程中的温度损失。
    (2)混凝土的浇筑
    分水闸改建工程的主体工程是闸墩的浇筑，属于概略积现浇工程。接纳快铺料、快振捣、一次成型、实时笼罩的快速施工要领�；炷寥瞬质本×孔龅搅瞬�，最好能一次入仓，快供料，缩短时间，有效的减少混凝土温度损失，制止表层受冻。
    因施工现场昼夜温差大，施工时间尽量安排在白天进行。
    (3)施工缝处理
    混凝土施工缝缝面处理接纳干法施工，一律接纳人工手钎凿毛，用高压风枪吹洁净，并实时笼罩稻草保温。
    (4)混凝土的养护
    混凝土浇筑后需要有一定的养护期以使其强度逐渐上升，而情况温度对混凝土的养护影响很大，在常温施工条件下用洒水养护即可，但在严寒的冬季施工条件下很难抵达这一点。结合分水闸施工现场情况和工程实际情况，接纳浇筑后在混凝土外貌笼罩一层草帘子以起到保温的作用，并洒水以坚持外貌湿润，效果明显。
4、结束语
    玛纳斯河流域具有相对奇特的气候和地质等特征，分水闸改建工程施工中接纳的几种防冻处理步伐，都有一定的情况局限性，其适用规模受一定的情况条件制约。因此要凭据实际情况做具体剖析，接纳有效的施工防冻步伐，才华包管冬季混凝土施工质量。