崔屾

(辽宁生态工程职业学院，辽宁 沈阳 110122)

水利工程建设具有自身的特点，工程项目的施工受汛期影响，具有很强的周期性。在进行水利工程建设任务时，施工人员的施工任务较重，所需要的技术水平要求较高，这都给水利工程的施工建设造成了一定的压力。因为其周期性较强，工程的施工要在汛期开始前结束，这就迫使水利工程要在冬季进行施工。冬季施工建设给整个水利工程都带来了严重的影响，因为冬季气温较低，混凝土受低温影响，导致水化作用降低，从而出现一系列的问题[1]。但是，水利工程又是一项利国利民的工程建设，因此，要严格把控水利工程建设的质量，努力将科学的技术应用到工程建设上，尤其是对水利工程建材的发展导向进行相应的研究。

1 水利工程发展现状

在我国改革开放建设以来，我国的各项产业和工程建设都处于不断上升的状态。中国的水利工程建设、铁力工程建设和电力工程建设等都发生了巨大的改变。但是，我国目前的水利工程建设发展相对来说还处于落后的地位，在水利施工建设时，不仅没有先进的施工工艺，同时，应对水利工程冬季施工的问题也没有良好的建材投入。这就导致我国水利工程的发展现状不是很好。

1.1 水利工程的资金投入少

在市场经济发展的影响下，各大企业的管理者都已经济效益的大小来判断项目的优劣。大部分的投资者所奉行的投资原则就是以最小的投资 ，获取最大的经济收益。而水利工程建设正好与之相违背，水利工程的建设需要大量的资金投入，而且所投资金进行经济收益转换的时间较长，使投资者的资金短期内很难实现经济转换[2]。因此，在我国，几乎所有的企业和投资人，很少将资金投入到水利工程的建设上去。水利工程所获得的资金来源基本就是国家性质的公益事业的资金投入。由于我国是农业大国，其对水利的依赖很大，就导致对水利工程建设的需求量大。但是，国家对水利工程建设的投资毕竟有限，就出现了各地区争抢投资的现象出现。在这种形式的影响下，一些地区会夸大水利工程的相关数据，导致我国水利工程的不健康发展。

由于资金投入少，导致水利工程的施工单位为降低建设成本，对工程建筑材料的质量进行标准降低，迫使一些劣质建材被投入到水利工程的建设施工中。同时，为了节约人力成本，水利工程建设的施工单位，雇佣一些没有专业技术的施工人员，在一定程度上对我国水利工程的发展起到了阻碍作用。水利工程质量的下降，导致工程对农业发展起不到应有的促进作用，使群众失去了对水利工程建设的信心，从而导致我国水利工程发展的滞后。

1.2 对水利工程建设缺乏科学的管理

在进行水利工程招标工作时，水利工程被划分成一个个的小型施工段，这样就使得水利工程对资金投入的要求相应的被分担出去。但是，由于将水利工程划分的施工段较小，导致一系列的问题出现。整个水利工程的管理费用对相应的增加；其次，在施工时，一些大型机械设备的利用率不高，造成资源浪费；第三，由于工程量较小，促使具有高规格的企业对水利工程没有足够的兴趣；最后，中小型企业虽然中标，但是对该段的水利工程不会追加投资，而是相应的减少成本的输出。因此，在实际的施工过程中，中标的企业会聘用一些在校学生，作为水利工程的技术人员，雇佣的施工人员也不会要求其具有相应的技术水平，同时，所采取的施工工艺和设备材料都是质量较差，或者相对落后的。施工企业通过这种手段减少资金投入，以获取利益的最大化。

除以上两方面的原因以外，缺乏相应的行业保护、专业技术人才流失过快等都是目前我国水利工程发展的现状。

2 水利工程冬季施工中存在的问题

2.1 混凝土材料在水利工程冬季施工中易出现结晶状腐蚀的问题

水利工程施工建设需要在汛期来临前竣工，这就导致水利工程施工要在寒冷的冬季进行。冬季气温比较低，导致混凝土水化的效果明显下降，使混凝土强度变化呈缓慢增长趋势。混凝土在低温的情况下容易出现结构松散，水分不能在混凝土的搅拌中发挥作用，出现转移的情况。因此，在混凝土的表面就会出现一些结晶状腐蚀的情况。经过时间流逝，混凝土慢慢凝固，硬化成型。但是，这时不会停止水利建设的施工，反而会因为水利工程建设施工的需要，在定型后的混凝土表面刷上许多的化学制剂材料。这些化学制剂的成分慢慢的渗透或者附着在混凝土的表面，促使混凝土的内部结构和表层状况都遭到破坏，降低了混凝土的质量，使其不具有原有的稳定性能[3]。

2.2 水利工程冬季施工中钢材易被腐蚀，混凝土容易发生干裂问题

由于水利工程需要在冬季进行施工建设，混凝土内部的结构受到低温的影响会发生一定的变化。钢材受氧化严重，容易产生疏松氧化物，造成钢材的腐蚀或者生锈现象，随着生锈钢材的不断膨胀，其与混凝土之间的缝隙越来越大，更严重的后果就是，混凝土随着钢筋施工的线路发生开裂。这不仅会导致钢筋的强度受损，同时，也会造成混凝土结构的断裂。因为混凝土的稳定性降低，凝固成型后的强度受损等问题的存在，如果在进行混凝土的配比时，没有科学合理的参考值，导致水泥在混凝土中的比例过重，则会加快混凝土水分转移现象的发生。加上冬季低温低，混凝土刚刚凝固成型时强度比较低，更容易出现混凝土干裂的问题。同时，由于混凝土中的水分慢慢向混凝土结构的中心位置转移，就更容易导致混凝土结构中心出现开裂的现象。

2.3 水利工程冬季施工中混凝土容易出现表面起灰的问题

由于水利工程建设在冬季进行施工，导致混凝土内部结构发生变化，砂浆料和粗骨料发生分离，这就直接导致了混凝土表面出现起灰的现象。究其原因，是因为在水利工程冬季施工建设时，施工人员在进行混凝土的原料配比时出现问题，在混凝土进行搅拌时，向里面加入了大量的水灰。水灰比会直接影响混凝土的强度和耐久性，水灰直接影响混凝土的流变性能，水泥浆的粘结度和混凝土的密度。水灰的比例过大或者过小都会引起混凝土休闲问题。同时，水灰除了有助于混凝土结构外，还有一定的缺陷，比如水灰的泌水严重，黏性和保水性差等。在后期的水利工程混凝土维护中，混凝土受高温的影响，其水化作用受到严重的影响，导致水分迅速流失，被蒸发掉，这是混凝土的变成就容易产生起灰的现象[4]。

2.4 水利工程施工中混凝土容易发生水分转移问题和混凝土内部结构松散的问题

水利工程冬季施工除了会造成上述情况以外，还会造成混凝土出现水分转移和内部结构松散的问题。混凝土的施工受道低温的影响，导致混凝土的水分在发挥作用前就被冻住。因为混凝土的强度来源于混凝土的水化作用，水分在低温的作用下形成冰状，导致其在混凝土结构中出现转移，形成混凝土结构空隙，这就导致混凝土的内部结构松散。树立工程冬季施工中，混凝土的水分和结构发生变化，容易发生异响，同时混凝土的表面还会出现结晶或者是混凝土颜色呈土黄色等。

3 水利工程冬季施工建设对施工材料的选择

水利工程施工主要的原材料就是混凝土，因此，混凝土的质量严重影响着整个水利工程。混凝土材料中，水泥又占有主要地位，因此，基础水泥原料的选择直接影响着工程的质量。水利工程施工有自身的特点，由于工期受到自然环境的影响，冬季施工是不可避免的。在水利工程冬季施工建设时，一定要注意水泥的选择。

首先，水利施工冬季施工建设所用的水泥必须具有一定的抗冻性，要满足冬季低温施工的要求。其次，水利工程所选的水泥材料要有一定的抗寒性。在水利工程施工建设过程中，大多数选择的水泥都是32.5号以上的硅酸盐水泥。这种型号的水泥水化性能好。我们知道，混凝土强度的变化是靠混凝土的水化程度慢慢提高的，因此，水泥的水化能力的强弱直接影响混凝土的强度和质量。在施工中，水泥通过自身较好的水化性能帮助混凝土早冬季施工时能有一个较好的环境，让混凝土在低温施工作业时不会被冻结，让其有充足的时间进行自身的强化，提高混凝土的质量。同时，水灰比的合理化对混凝土施工起着重要的作用，在水利工程施工建设过程中，让混凝土中添加一些具有抗冻、抗寒的水泥可以有效的降低水灰在混凝土中的比例，使水灰比达到合适值，增强混凝土的强度。

水利工程冬季施工对建筑材料的配置比例有一定的要求，科学合理的配比对水利工程整体的施工质量都有一定的促进作用(如图1所示)。因此，在实际的水利工程施工建设时，要根据施工的具体环境和条件，进行科学的混凝土配比，让混凝土符合相关要求。比如，在进行水利工程冬季施工建设中，施工人员根据工程的实际施工情况，选择合适的水泥型号，添加适当的骨料，比保证混凝土在冬季施工中的防渗水性，提高混凝土的抗冻能力。当然，骨料的纯度也要符合相关的要求，防止混凝土中含有杂质骨料，降低混凝土在冬季施工建设时的质量。

图1 混凝土外加剂配比计算表

在这里我们还要注意的一点是，防冻材料的成分，如果混凝土中的防冻材料成分表里含有钾、钠成分，那么，再添加的骨料就一定不能含有活动材料。这样才能保证水利工程冬季施工中建筑材料不影响混凝土的强度好质量。

比如我国的三峡水利工程，在工程施工材料的选择上，结合工程实际的施工特点，选用符合国家标准的中热硅酸盐水泥，这种水泥具有一定的微膨胀性，符合三峡水利工程建设的施工要求。同时经过科学的实验对比，对水泥的成分也做了相应的调整，使配比出的混凝土具有高性能、高耐久性，保证了三峡水利工程的混凝土的质量[5]。

4 水利工程冬季施工技术对混凝土材料的相关技术要求

冬季施工昼夜温差较大，施工难度增加。混凝土作为水利工程的重要组成部分，在冬季施工中对其有一定的要求。除了对混凝土的配料和品类进行合理配置和选择外，在混凝土的搅拌和浇筑技术上也有一定的要求。混凝土的搅拌和浇筑，对混凝土的施工起到重要影响。目前，我国水利工程施工建设中，并没有采取合理的混凝土搅拌技术，大多都是在施工现场进行单机搅拌，这不仅使混凝土搅拌的产量受到限制，同时也不利于混凝土的科学配比。加上施工企业自身的一些缺陷，导致混凝土施工一直都处于质量低、效率低的状态，对于水利工程整体的施工质量都有严重的影响。水利工程冬季施工对混凝土的强度和耐久性都提出了更高的要求。因此混凝土的材料配比和搅拌一定要按照严格的规定进行。同时，由于冬季的低温施工作业，导致混凝土在进行浇筑时受到温度差的影响。因此，在实际的施工过程中，要注意混凝土浇筑对温度的控制。在混凝土浇筑冬季施工时，可以向混凝土中添加防冻剂，这种方式简单易操作，同时成本不高，容易受到施工企业的广泛使用。处理防冻剂的添加，还可以对混凝土中的砂石材料进行一定的加入，保证混凝土的温度。这些方式的采用对混凝土施工的质量都有促进作用。

5 水利工程冬季施工对混凝土后期的养护要求

水利工程冬季施工受到气温的影响会出现这样那样的问题，如果混凝土没有得到很好的养护，会使混凝土中的水分过快的流失，导致一系列的问题出现，不利于混凝土的完成和耐久。所以，在混凝土浇筑施工结束以后，一定要重视混凝土的养护。在混凝土浇筑时，受低温影响，混凝土被冻伤，这就会直接影响混凝土的使用周期。混凝土的受冻基本都是由于其内部的水冻结成冰造成的，因此，要让混凝土提前进入凝结，降低水分的结冰点，加入合适的防冻剂。所使用的养护剂也要符合相关的要求，在养护剂的水化热影响下，水化物及时形成并渗入混凝土表面，使混凝土的密度增加，获得较强的抗渗能力、抗冻能力，增强混凝土的使用周期。

6 水利工程冬季施工技术对钢结构的相关要求

水利工程冬季施工技术除了对水泥、混凝土等建材有一定的要求外，对钢结构也同样有着一定的要求。首先，在水利工程中，一些活动式结构需要用到钢结构，比如说，水利工程的闸门、阀门、拦污栅等等，这些部位都需要钢结构，因此对钢结构的选择有一定的要求。在选材上，施工人员要考虑的是钢筋材料的密度。自重较轻的材质有助于在这些活动式结构中发挥出更大的作用。其次，在装拆、结构水利工程建设中，要考虑采用自重较轻、具有良好的装配性、灵活性较强等优势的建筑材料，因此，钢筋材料在其他材料中脱颖而出。最后，在水利工程建设中的一些管道和容器的施工，要求所选择的建材密封性能好，尤其是压力管道和储液罐等，所采用的建筑材料都是具有较强密封性的钢材质材料。

水利工程冬季施工技术需要在低温的状况下完成相关的施工建设，钢结构在水利工程中起到很重要的作用。因此，钢结构要符合冬季作业的相关要求。首先，水利工程冬季施工建设时，钢材料应选择Q345钢料、Q390钢料和Q410钢料，这些型号的钢材都是符合国家相关标准的。其次，水利工程冬季施工建设在低温的情况下进行，对钢材料的强度和韧性有一定的要求，在进行施工时，对钢材料要进行低温试验，检查钢材料的韧性，只有符合要求的钢材料才能被应用到水利工程冬季施工建设中去。第三，水利工程冬季施工对钢结构的焊接和板材的厚度也有一定的要求。考虑到钢材料的拉力，所选用的钢材厚度要符合国家的相关规定。

同时，由于水利工程冬季施工的特点，钢材的性能受到严格的检查，尤其在钢材的焊接点上。钢材实施焊接时所选用的焊条和焊丝都要要满足冬季施工的要求，选择具有良好性能的低氢型焊条，重要的钢结构要选择具有高韧性的超低氢焊条，结合严格的焊接工艺，确保钢结构的稳定性。

7 结语

综上所述，我国水利工程冬季施工建设是不可避免的，受低温作用的影响，使水利建设面临很多的难题。特别是水泥、混凝土和钢结构等建材受冬季施工影响严重。因此，水利工程建材的生产要向抗冻性和抗寒性发展，结合科学的施工技术，定会实现水利工程的高质量建设。