大型汽輪機基礎底板混凝土裂縫原因與控制措施探析

摘 要：大型汽輪機基礎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基礎底板混凝土裂縫產生的原因進行分析，從控制砼的組成材料、加強混凝土的養護、對混凝土的施工過程進行優化、沉陷裂縫的控制措施等方面論述了大型汽輪機基礎底板混凝土裂縫的控制措施。

關鍵詞：汽輪機基礎底板；混凝土裂縫；控制措施

前言：正常情況下，砼的各種系數都是比較小的，導致水泥中的水在氣化之后，釋放的熱量比較集中，混凝土內部的溫度提升的比較快。當混凝土內部溫度和外界溫度存在較大差異時，會使大型汽輪機基礎底板混凝土產生裂縫，從而影響施工的進度。

1大型汽輪機基礎底板混凝土裂縫原因

1.1水泥熱化產生裂縫

在大型汽輪機基礎底板混凝土制成之后，會占用很多時間進行硬化，在硬化期間砼結構中水泥中的水會蒸發，在蒸發過程中，會釋放出大量的熱量，使大型汽輪機基礎底板混凝土內部的溫度急速上升。由于大型汽輪機基礎底板混凝土的體積是非常大的，同時大型汽輪機基礎底板混凝土的斷面也是非常厚的，因為水蒸發而產生的熱量無法及時散發到砼結構的表面，致使內部溫度越來越高，而外部溫度是不變化的。砼結構內部膨脹的非常嚴重，使得混凝土的表面拉應力也在不斷的增大，超過其承受范圍，從而產生裂縫。

1.2氣溫的變化產生裂縫

大型汽輪機基礎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基礎底板混凝土澆筑溫度為主。當外界的氣溫突然降低，而且溫差比較大時，會使大型汽輪機基礎底板混凝土的內層和外層出現特別大的溫差。由于大型汽輪機基礎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，沒有采取具體的措施將地基的約束消除或者放松，從而使大型汽輪機基礎底板混凝土產生裂縫。

1.3收縮裂縫

大型汽輪機基礎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”現象。產生收縮裂縫的現象在打造大型汽輪機基礎底板混凝土時是非常常見的。混凝土澆筑成型之后，在不受其他外力的相作用下，混凝土會自發的發生變形現象；同時在施工現場會有或多或少的其他因素對大型汽輪機基礎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部產生拉應力，導致裂縫的出現。

1.4沉陷裂縫

沉陷裂縫的產生原因主要是由于大型汽輪機基礎底板的地基結構的泥土分布不均勻、經過水的浸泡、在用回填時沒有夯實以及松軟等；除此之外，還有大型汽輪機基礎底板的剛度達不到要求，其底板在支撐混凝土時，或間距過大，或底部松動的比較厲害，都會導致沉陷裂縫的產生。特別是在氣溫比較低的時候，大型汽輪機基礎底板的支撐點位于凍土之上，化凍之后，土質變得極其松軟，使土質發生不均衡現象。這些因素都會導致沉陷裂縫的生成。

2大型汽輪機基礎底板混凝土裂縫的控制措施

2.1控制砼的組成材料

大型汽輪機基礎底板混凝土在澆筑時，采用的材料大部分都是商品砼，利用泵送材料時，原材料的技術指標要非常的標準，所以要對砼的組成材料嚴格控制。例如：在大型汽輪機基礎底板混凝土施工過程中，為了控制大型汽輪機基礎底板混凝土裂縫的產生，對砼的組成材料進行了嚴格的控制。具體控制如下：

第一，對水泥品種的選擇，由于在澆筑混凝土時，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，然后應用減水劑，使應用泵送過程中流動的比較順暢。在組合砼結構時，要盡可能的減少水泥的用量，在這基礎上，要添加少量的粉煤灰，以此來保證砼結構材料的總量。粉煤灰在一定程度上能夠使水的蒸發速度變慢，減小混凝土內外的溫差，同時這樣還可以降低砼的工作量。第三，粗骨料和細骨料的選擇。公司在配制混凝土時，選擇的是細度模數在2.6～3.0之間的中粗砂，砂率為0.33。同時碎石采用的是彈性良好且級配連續的骨料。有效的降低裂縫出現的幾率[1]。

2.2加強混凝土的養護

大型汽輪機基礎底板混凝土的養護工作是非常重要的。在養護過程中要最大程度的減小混凝土內部溫度的升高；混凝土的養護工作主要的表現為要始終保持大型汽輪機基礎底板混凝土內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，大型汽輪機基礎底板混凝土施工過程中，為了加強混凝土的養護，公司采取了兩個措施：第一，將混凝土表面的熱擴散降至最小，在減小熱擴散的過程中，混凝土內部的溫度受外界溫度的影響變小。同時，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”現象出現的頻率降低，有效的防止了大型汽輪機基礎底板混凝土出現裂縫現象。第二，延長散熱的時間。具體來講，就是將混凝土的強度和其中各種材料的松弛力度完全發揮出來，使由于溫度變化導致的表面拉應力小于混凝土的抗拉能力，有效的防止了貫穿性裂縫的產生[2]。

2.3對混凝土的施工過程進行優化

大型汽輪機基礎底板混凝土的抗拉能力與抗壓能力相比要小的多，這是混凝土出現裂縫的內在因素。混凝土所使用的砼材料，其極限拉伸能力是很大的，因此，在大型汽輪機基礎底板混凝土施工過程中，要最大限度的保證砼材料的嚴密度。例如：廣西崇左蜜朋生物能源有限公司30MW生物質（蔗渣）發電項目，在大型汽輪機基礎底板混凝土施工過程中，為了降低混凝土出現裂縫的幾率，在施工過程中，公司的施工人員控制澆筑基礎的塌落度，塌落度為100-130mm，塌落度比較大的話，會使混凝土的表面產生水分。同時，在澆筑混凝土時，施工人員將其分段和分層施工，使砼結構的高度不斷的提升。在對砼材料進行澆筑的過程中，施工人員連續作業，中間的歇息時間不超過5min。這樣的施工手段有效的控制了大型汽輪機基礎底板混凝土裂縫的出現[3]。

2.4沉陷裂縫的控制措施

大型汽輪機基礎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系。為了防止沉陷裂縫的出現，必須要夯實地基基礎。例如：廣西崇左東亞糖業有限公司中泰產業園糖業循環經濟綜合利用項目，為了防止大型汽輪機基礎底板混凝土沉陷裂縫的產生，公司采取了三種措施，第一，在地上施工之前，對地基的松軟土質進行回填，加固和夯實地基。使地基松動現象不再出現。第二，加強大型汽輪機基礎底板的剛度和強度，使其能夠穩定的支撐。同時對地基的支撐間距進行調整，使地基的土質受力均勻。第三，在對大型汽輪機基礎底板混凝土進行澆筑過程中，對地基進行嚴密的保護，避免澆灌用水進入地基中。采取的這些措施，有效的防止了沉陷裂縫的產生。

結論：綜上所述，引起大型汽輪機基礎底板混凝土裂縫的原因非常多，必須積極采取應對措施。經過上文分析可得，控制砼的組成材料，有效的降低裂縫出現的幾率；加強混凝土的養護，有效的防止了貫穿性裂縫的產生；對混凝土的施工過程進行優化；有效的控制了混凝土裂縫的產生；夯實地基基礎；有效的防止了沉陷裂縫產生。因此，積極研究大型汽輪機基礎底板混凝土裂縫的控制措施是非常有意義的。

參考文獻

[1]王一，蔣芝桂.混凝土結構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].工程技術研究，2017（01）：153+155.

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

作者簡介

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

（作者單位：廣西建工集團第一安裝有限公司）