大型汽輪機(jī)基礎(chǔ)底板混凝土裂縫原因與控制措施探析

摘 要：大型汽輪機(jī)基礎(chǔ)底板混凝土裂縫問題一直存在，但是解決起來非常不易。基于此，本文通過對大型汽輪機(jī)基礎(chǔ)底板混凝土裂縫產(chǎn)生的原因進(jìn)行分析，從控制砼的組成材料、加強(qiáng)混凝土的養(yǎng)護(hù)、對混凝土的施工過程進(jìn)行優(yōu)化、沉陷裂縫的控制措施等方面論述了大型汽輪機(jī)基礎(chǔ)底板混凝土裂縫的控制措施。

關(guān)鍵詞：汽輪機(jī)基礎(chǔ)底板；混凝土裂縫；控制措施

前言：正常情況下，砼的各種系數(shù)都是比較小的，導(dǎo)致水泥中的水在氣化之后，釋放的熱量比較集中，混凝土內(nèi)部的溫度提升的比較快。當(dāng)混凝土內(nèi)部溫度和外界溫度存在較大差異時(shí)，會使大型汽輪機(jī)基礎(chǔ)底板混凝土產(chǎn)生裂縫，從而影響施工的進(jìn)度。

1大型汽輪機(jī)基礎(chǔ)底板混凝土裂縫原因

1.1水泥熱化產(chǎn)生裂縫

在大型汽輪機(jī)基礎(chǔ)底板混凝土制成之后，會占用很多時(shí)間進(jìn)行硬化，在硬化期間砼結(jié)構(gòu)中水泥中的水會蒸發(fā)，在蒸發(fā)過程中，會釋放出大量的熱量，使大型汽輪機(jī)基礎(chǔ)底板混凝土內(nèi)部的溫度急速上升。由于大型汽輪機(jī)基礎(chǔ)底板混凝土的體積是非常大的，同時(shí)大型汽輪機(jī)基礎(chǔ)底板混凝土的斷面也是非常厚的，因?yàn)樗舭l(fā)而產(chǎn)生的熱量無法及時(shí)散發(fā)到砼結(jié)構(gòu)的表面，致使內(nèi)部溫度越來越高，而外部溫度是不變化的。砼結(jié)構(gòu)內(nèi)部膨脹的非常嚴(yán)重，使得混凝土的表面拉應(yīng)力也在不斷的增大，超過其承受范圍，從而產(chǎn)生裂縫。

1.2氣溫的變化產(chǎn)生裂縫

大型汽輪機(jī)基礎(chǔ)底板混凝土在施工過程中，外界溫度的變化對其影響是非常大的，外界的溫度以影響大型汽輪機(jī)基礎(chǔ)底板混凝土澆筑溫度為主。當(dāng)外界的氣溫突然降低，而且溫差比較大時(shí)，會使大型汽輪機(jī)基礎(chǔ)底板混凝土的內(nèi)層和外層出現(xiàn)特別大的溫差。由于大型汽輪機(jī)基礎(chǔ)底板混凝土溫差特別大，且受到外界地基的約束，在將混凝土鋪展到地基上時(shí)，沒有采取具體的措施將地基的約束消除或者放松，從而使大型汽輪機(jī)基礎(chǔ)底板混凝土產(chǎn)生裂縫。

1.3收縮裂縫

大型汽輪機(jī)基礎(chǔ)底板混凝土在澆筑完畢之后，在硬化過程中，混凝土的體積會減小，這就是俗稱的“熱脹冷縮”現(xiàn)象。產(chǎn)生收縮裂縫的現(xiàn)象在打造大型汽輪機(jī)基礎(chǔ)底板混凝土?xí)r是非常常見的?；炷翝仓尚椭?，在不受其他外力的相作用下，混凝土?xí)园l(fā)的發(fā)生變形現(xiàn)象；同時(shí)在施工現(xiàn)場會有或多或少的其他因素對大型汽輪機(jī)基礎(chǔ)底板混凝土變形起到作用，如鋼筋的剛性。這些因素使混凝土的內(nèi)部產(chǎn)生拉應(yīng)力，導(dǎo)致裂縫的出現(xiàn)。

1.4沉陷裂縫

沉陷裂縫的產(chǎn)生原因主要是由于大型汽輪機(jī)基礎(chǔ)底板的地基結(jié)構(gòu)的泥土分布不均勻、經(jīng)過水的浸泡、在用回填時(shí)沒有夯實(shí)以及松軟等；除此之外，還有大型汽輪機(jī)基礎(chǔ)底板的剛度達(dá)不到要求，其底板在支撐混凝土?xí)r，或間距過大，或底部松動的比較厲害，都會導(dǎo)致沉陷裂縫的產(chǎn)生。特別是在氣溫比較低的時(shí)候，大型汽輪機(jī)基礎(chǔ)底板的支撐點(diǎn)位于凍土之上，化凍之后，土質(zhì)變得極其松軟，使土質(zhì)發(fā)生不均衡現(xiàn)象。這些因素都會導(dǎo)致沉陷裂縫的生成。

2大型汽輪機(jī)基礎(chǔ)底板混凝土裂縫的控制措施

2.1控制砼的組成材料

大型汽輪機(jī)基礎(chǔ)底板混凝土在澆筑時(shí)，采用的材料大部分都是商品砼，利用泵送材料時(shí)，原材料的技術(shù)指標(biāo)要非常的標(biāo)準(zhǔn)，所以要對砼的組成材料嚴(yán)格控制。例如：在大型汽輪機(jī)基礎(chǔ)底板混凝土施工過程中，為了控制大型汽輪機(jī)基礎(chǔ)底板混凝土裂縫的產(chǎn)生，對砼的組成材料進(jìn)行了嚴(yán)格的控制。具體控制如下：

第一，對水泥品種的選擇，由于在澆筑混凝土?xí)r，砼的體積比較大，所以公司所選用的水泥都是水化熱比較低的且收縮能力也比較低。如：礦渣、粉煤灰以及抗硫酸鹽水泥等。第二，添加粉煤灰，然后應(yīng)用減水劑，使應(yīng)用泵送過程中流動的比較順暢。在組合砼結(jié)構(gòu)時(shí)，要盡可能的減少水泥的用量，在這基礎(chǔ)上，要添加少量的粉煤灰，以此來保證砼結(jié)構(gòu)材料的總量。粉煤灰在一定程度上能夠使水的蒸發(fā)速度變慢，減小混凝土內(nèi)外的溫差，同時(shí)這樣還可以降低砼的工作量。第三，粗骨料和細(xì)骨料的選擇。公司在配制混凝土?xí)r，選擇的是細(xì)度模數(shù)在2.6～3.0之間的中粗砂，砂率為0.33。同時(shí)碎石采用的是彈性良好且級配連續(xù)的骨料。有效的降低裂縫出現(xiàn)的幾率[1]。

2.2加強(qiáng)混凝土的養(yǎng)護(hù)

大型汽輪機(jī)基礎(chǔ)底板混凝土的養(yǎng)護(hù)工作是非常重要的。在養(yǎng)護(hù)過程中要最大程度的減小混凝土內(nèi)部溫度的升高；混凝土的養(yǎng)護(hù)工作主要的表現(xiàn)為要始終保持大型汽輪機(jī)基礎(chǔ)底板混凝土內(nèi)部溫度的不變以及濕度要隨著氣溫的變化而變化。例如：在吉林江南電廠中，大型汽輪機(jī)基礎(chǔ)底板混凝土施工過程中，為了加強(qiáng)混凝土的養(yǎng)護(hù)，公司采取了兩個(gè)措施：第一，將混凝土表面的熱擴(kuò)散降至最小，在減小熱擴(kuò)散的過程中，混凝土內(nèi)部的溫度受外界溫度的影響變小。同時(shí)，將混凝土表面的溫度梯度減小，溫度梯度的減小，會使混凝土的“熱脹冷縮”現(xiàn)象出現(xiàn)的頻率降低，有效的防止了大型汽輪機(jī)基礎(chǔ)底板混凝土出現(xiàn)裂縫現(xiàn)象。第二，延長散熱的時(shí)間。具體來講，就是將混凝土的強(qiáng)度和其中各種材料的松弛力度完全發(fā)揮出來，使由于溫度變化導(dǎo)致的表面拉應(yīng)力小于混凝土的抗拉能力，有效的防止了貫穿性裂縫的產(chǎn)生[2]。

2.3對混凝土的施工過程進(jìn)行優(yōu)化

大型汽輪機(jī)基礎(chǔ)底板混凝土的抗拉能力與抗壓能力相比要小的多，這是混凝土出現(xiàn)裂縫的內(nèi)在因素?；炷了褂玫捻挪牧?，其極限拉伸能力是很大的，因此，在大型汽輪機(jī)基礎(chǔ)底板混凝土施工過程中，要最大限度的保證砼材料的嚴(yán)密度。例如：廣西崇左蜜朋生物能源有限公司30MW生物質(zhì)（蔗渣）發(fā)電項(xiàng)目，在大型汽輪機(jī)基礎(chǔ)底板混凝土施工過程中，為了降低混凝土出現(xiàn)裂縫的幾率，在施工過程中，公司的施工人員控制澆筑基礎(chǔ)的塌落度，塌落度為100-130mm，塌落度比較大的話，會使混凝土的表面產(chǎn)生水分。同時(shí)，在澆筑混凝土?xí)r，施工人員將其分段和分層施工，使砼結(jié)構(gòu)的高度不斷的提升。在對砼材料進(jìn)行澆筑的過程中，施工人員連續(xù)作業(yè)，中間的歇息時(shí)間不超過5min。這樣的施工手段有效的控制了大型汽輪機(jī)基礎(chǔ)底板混凝土裂縫的出現(xiàn)[3]。

2.4沉陷裂縫的控制措施

大型汽輪機(jī)基礎(chǔ)底板混凝土的沉陷裂縫的走向與地基的沉陷方向有很大的關(guān)系。為了防止沉陷裂縫的出現(xiàn)，必須要夯實(shí)地基基礎(chǔ)。例如：廣西崇左東亞糖業(yè)有限公司中泰產(chǎn)業(yè)園糖業(yè)循環(huán)經(jīng)濟(jì)綜合利用項(xiàng)目，為了防止大型汽輪機(jī)基礎(chǔ)底板混凝土沉陷裂縫的產(chǎn)生，公司采取了三種措施，第一，在地上施工之前，對地基的松軟土質(zhì)進(jìn)行回填，加固和夯實(shí)地基。使地基松動現(xiàn)象不再出現(xiàn)。第二，加強(qiáng)大型汽輪機(jī)基礎(chǔ)底板的剛度和強(qiáng)度，使其能夠穩(wěn)定的支撐。同時(shí)對地基的支撐間距進(jìn)行調(diào)整，使地基的土質(zhì)受力均勻。第三，在對大型汽輪機(jī)基礎(chǔ)底板混凝土進(jìn)行澆筑過程中，對地基進(jìn)行嚴(yán)密的保護(hù)，避免澆灌用水進(jìn)入地基中。采取的這些措施，有效的防止了沉陷裂縫的產(chǎn)生。

結(jié)論：綜上所述，引起大型汽輪機(jī)基礎(chǔ)底板混凝土裂縫的原因非常多，必須積極采取應(yīng)對措施。經(jīng)過上文分析可得，控制砼的組成材料，有效的降低裂縫出現(xiàn)的幾率；加強(qiáng)混凝土的養(yǎng)護(hù)，有效的防止了貫穿性裂縫的產(chǎn)生；對混凝土的施工過程進(jìn)行優(yōu)化；有效的控制了混凝土裂縫的產(chǎn)生；夯實(shí)地基基礎(chǔ)；有效的防止了沉陷裂縫產(chǎn)生。因此，積極研究大型汽輪機(jī)基礎(chǔ)底板混凝土裂縫的控制措施是非常有意義的。

參考文獻(xiàn)

[1]王一，蔣芝桂.混凝土結(jié)構(gòu)裂縫成因及控制措施探析[J].建材與裝飾，2018（05）：20-21.

[2]李偉.建筑工程大體積混凝土施工裂縫控制措施研究[J].工程技術(shù)研究，2017（01）：153+155.

[3]馬磊.工民建混凝土結(jié)構(gòu)裂縫產(chǎn)生的原因及控制措施探析[J].住宅與房地產(chǎn)，2016（30）：144.

作者簡介

陳黃剛（1988.8—），男，瑤族，籍貫：廣西南寧，單位：廣西建工集團(tuán)第一安裝有限公司，現(xiàn)有職稱：助理工程師，評中級。

（作者單位：廣西建工集團(tuán)第一安裝有限公司）