大型汽轮机基础底板混凝土裂缝原因与控制措施探析

摘 要：大型汽轮机基础底板混凝土裂缝问题一直存在，但是解决起来非常不易。基于此，本文通过对大型汽轮机基础底板混凝土裂缝产生的原因进行分析，从控制砼的组成材料、加强混凝土的养护、对混凝土的施工过程进行优化、沉陷裂缝的控制措施等方面论述了大型汽轮机基础底板混凝土裂缝的控制措施。

关键词：汽轮机基础底板；混凝土裂缝；控制措施

前言：正常情况下，砼的各种系数都是比较小的，导致水泥中的水在气化之后，释放的热量比较集中，混凝土内部的温度提升的比较快。当混凝土内部温度和外界温度存在较大差异时，会使大型汽轮机基础底板混凝土产生裂缝，从而影响施工的进度。

1大型汽轮机基础底板混凝土裂缝原因

1.1水泥热化产生裂缝

在大型汽轮机基础底板混凝土制成之后，会占用很多时间进行硬化，在硬化期间砼结构中水泥中的水会蒸发，在蒸发过程中，会释放出大量的热量，使大型汽轮机基础底板混凝土内部的温度急速上升。由于大型汽轮机基础底板混凝土的体积是非常大的，同时大型汽轮机基础底板混凝土的断面也是非常厚的，因为水蒸发而产生的热量无法及时散发到砼结构的表面，致使内部温度越来越高，而外部温度是不变化的。砼结构内部膨胀的非常严重，使得混凝土的表面拉应力也在不断的增大，超过其承受范围，从而产生裂缝。

1.2气温的变化产生裂缝

大型汽轮机基础底板混凝土在施工过程中，外界温度的变化对其影响是非常大的，外界的温度以影响大型汽轮机基础底板混凝土浇筑温度为主。当外界的气温突然降低，而且温差比较大时，会使大型汽轮机基础底板混凝土的内层和外层出现特别大的温差。由于大型汽轮机基础底板混凝土温差特别大，且受到外界地基的约束，在将混凝土铺展到地基上时，没有采取具体的措施将地基的约束消除或者放松，从而使大型汽轮机基础底板混凝土产生裂缝。

1.3收缩裂缝

大型汽轮机基础底板混凝土在浇筑完毕之后，在硬化过程中，混凝土的体积会减小，这就是俗称的“热胀冷缩”现象。产生收缩裂缝的现象在打造大型汽轮机基础底板混凝土时是非常常见的。混凝土浇筑成型之后，在不受其他外力的相作用下，混凝土会自发的发生变形现象；同时在施工现场会有或多或少的其他因素对大型汽轮机基础底板混凝土变形起到作用，如钢筋的刚性。这些因素使混凝土的内部产生拉应力，导致裂缝的出现。

1.4沉陷裂缝

沉陷裂缝的产生原因主要是由于大型汽轮机基础底板的地基结构的泥土分布不均匀、经过水的浸泡、在用回填时没有夯实以及松软等；除此之外，还有大型汽轮机基础底板的刚度达不到要求，其底板在支撑混凝土时，或间距过大，或底部松动的比较厉害，都会导致沉陷裂缝的产生。特别是在气温比较低的时候，大型汽轮机基础底板的支撑点位于冻土之上，化冻之后，土质变得极其松软，使土质发生不均衡现象。这些因素都会导致沉陷裂缝的生成。

2大型汽轮机基础底板混凝土裂缝的控制措施

2.1控制砼的组成材料

大型汽轮机基础底板混凝土在浇筑时，采用的材料大部分都是商品砼，利用泵送材料时，原材料的技术指标要非常的标准，所以要对砼的组成材料严格控制。例如：在大型汽轮机基础底板混凝土施工过程中，为了控制大型汽轮机基础底板混凝土裂缝的产生，对砼的组成材料进行了严格的控制。具体控制如下：

第一，对水泥品种的选择，由于在浇筑混凝土时，砼的体积比较大，所以公司所选用的水泥都是水化热比较低的且收缩能力也比较低。如：矿渣、粉煤灰以及抗硫酸盐水泥等。第二，添加粉煤灰，然后应用减水剂，使应用泵送过程中流动的比较顺畅。在组合砼结构时，要尽可能的减少水泥的用量，在这基础上，要添加少量的粉煤灰，以此来保证砼结构材料的总量。粉煤灰在一定程度上能够使水的蒸发速度变慢，减小混凝土内外的温差，同时这样还可以降低砼的工作量。第三，粗骨料和细骨料的选择。公司在配制混凝土时，选择的是细度模数在2.6～3.0之间的中粗砂，砂率为0.33。同时碎石采用的是弹性良好且级配连续的骨料。有效的降低裂缝出现的几率[1]。

2.2加强混凝土的养护

大型汽轮机基础底板混凝土的养护工作是非常重要的。在养护过程中要最大程度的减小混凝土内部温度的升高；混凝土的养护工作主要的表现为要始终保持大型汽轮机基础底板混凝土内部温度的不变以及湿度要随着气温的变化而变化。例如：在吉林江南电厂中，大型汽轮机基础底板混凝土施工过程中，为了加强混凝土的养护，公司采取了两个措施：第一，将混凝土表面的热扩散降至最小，在减小热扩散的过程中，混凝土内部的温度受外界温度的影响变小。同时，将混凝土表面的温度梯度减小，温度梯度的减小，会使混凝土的“热胀冷缩”现象出现的频率降低，有效的防止了大型汽轮机基础底板混凝土出现裂缝现象。第二，延长散热的时间。具体来讲，就是将混凝土的强度和其中各种材料的松弛力度完全发挥出来，使由于温度变化导致的表面拉应力小于混凝土的抗拉能力，有效的防止了贯穿性裂缝的产生[2]。

2.3对混凝土的施工过程进行优化

大型汽轮机基础底板混凝土的抗拉能力与抗压能力相比要小的多，这是混凝土出现裂缝的内在因素。混凝土所使用的砼材料，其极限拉伸能力是很大的，因此，在大型汽轮机基础底板混凝土施工过程中，要最大限度的保证砼材料的严密度。例如：广西崇左蜜朋生物能源有限公司30MW生物质（蔗渣）发电项目，在大型汽轮机基础底板混凝土施工过程中，为了降低混凝土出现裂缝的几率，在施工过程中，公司的施工人员控制浇筑基础的塌落度，塌落度为100-130mm，塌落度比较大的话，会使混凝土的表面产生水分。同时，在浇筑混凝土时，施工人员将其分段和分层施工，使砼结构的高度不断的提升。在对砼材料进行浇筑的过程中，施工人员连续作业，中间的歇息时间不超过5min。这样的施工手段有效的控制了大型汽轮机基础底板混凝土裂缝的出现[3]。

2.4沉陷裂縫的控制措施

大型汽轮机基础底板混凝土的沉陷裂缝的走向与地基的沉陷方向有很大的关系。为了防止沉陷裂缝的出现，必须要夯实地基基础。例如：广西崇左东亚糖业有限公司中泰产业园糖业循环经济综合利用项目，为了防止大型汽轮机基础底板混凝土沉陷裂缝的产生，公司采取了三种措施，第一，在地上施工之前，对地基的松软土质进行回填，加固和夯实地基。使地基松动现象不再出现。第二，加强大型汽轮机基础底板的刚度和强度，使其能够稳定的支撑。同时对地基的支撑间距进行调整，使地基的土质受力均匀。第三，在对大型汽轮机基础底板混凝土进行浇筑过程中，对地基进行严密的保护，避免浇灌用水进入地基中。采取的这些措施，有效的防止了沉陷裂缝的产生。

结论：综上所述，引起大型汽轮机基础底板混凝土裂缝的原因非常多，必须积极采取应对措施。经过上文分析可得，控制砼的组成材料，有效的降低裂缝出现的几率；加强混凝土的养护，有效的防止了贯穿性裂缝的产生；对混凝土的施工过程进行优化；有效的控制了混凝土裂缝的产生；夯实地基基础；有效的防止了沉陷裂缝产生。因此，积极研究大型汽轮机基础底板混凝土裂缝的控制措施是非常有意义的。

参考文献

[1]王一，蒋芝桂.混凝土结构裂缝成因及控制措施探析[J].建材与装饰，2018（05）：20-21.

[2]李伟.建筑工程大体积混凝土施工裂缝控制措施研究[J].工程技术研究，2017（01）：153+155.

[3]马磊.工民建混凝土结构裂缝产生的原因及控制措施探析[J].住宅与房地产，2016（30）：144.

作者简介

陈黄刚（1988.8—），男，瑶族，籍贯：广西南宁，单位：广西建工集团第一安装有限公司，现有职称：助理工程师，评中级。

（作者单位：广西建工集团第一安装有限公司）