浅析电力工程建设中混凝土的裂缝研究

王喆

（山东电力建设第三工程有限公司266100）

摘要：在电力建设工程中混凝土的应用十分广泛。施工过程中，由于多种不良因素的影响，导致混凝土出现施工裂缝，影响整体施工质量的情况较为常见。文章对混凝土裂缝产生的原因进行分析研究，在此基础上，提出具有针对性的控制措施，对相关技术人员分析同类问题具有一定的借鉴意义。

关键词：电力工程；混凝土裂缝

一、混凝土裂缝成因及机理分析

1、水化热现象

混凝土结构是通过水泥、砂石骨料与水搅拌而成的建筑材料,在凝固后具有很高的强度与稳定性,是现代工程建设最常见的施工技术之一,而水泥的类型、骨料的选择及含水量配比不同都直接决定了水热化。

混凝土中的化学成分与水进行化学反应,这个过程会产生大量的热量,在普通的混凝土建设中会缓慢的散失掉。但在火电厂建设工程中,混凝土通常用于厂房地基、发电机基础、大型框架结构,这样就导致混凝土几何体积较大。而混凝土本身材质的导热性不佳,在相对较小的散热面积下就很容易产生内外温差过大的问题。在这种情况下,混凝土不足以承受温度应力造成的形变,进而产生了裂缝,给结构安全造成了威胁。

2、塑性收缩

在火电厂的混凝土工程中,通常采用现场浇筑的施工手段。当混凝土泥浆凝固的过程中,上层的部分由于温度比下层高而且受到空气的催化,因此水分蒸发较快;下层部分则由于与空气的接触面较小而湿度会高出一截。

在这种情况下上层的混凝土就会先于下层收缩凝固,从而产生了不同程度的形变。在火电厂混凝土浇筑中受到具体施工因素的影响,很难进行整体的保护,补水工作也难以开展。因此,上层混凝土收缩结块下层则稍慢,在拉应力的影响下混凝土结构就会在表层产生裂缝,并且向周围延伸。在火电厂的混凝土结构浇筑时,混凝土的凝固需要一定的过程。而在此期间该结构都具备一定的流动性,混凝土若是在某块区域受到钢筋、模版、已浇筑完成的混凝土所约束,就会在周围产生孔隙或者裂缝。

3、干燥收缩

在火电厂的施工过程中,由于湿度配合比不合理也常造成混凝土结构产生裂缝。混凝土本身是水泥砂石与水的混合物,在凝固的过程中本身就会经历水分蒸发的过程,这就对混凝土的结构变化有一定影响,而体积变化是否产生裂缝取决于该混凝土结构能否负荷拉应力的强度。

在施工中倘若对混凝土进行约束,钢筋对混凝土施加的拉应力远高于结构的抗拉强度,那么就会产生裂缝,而且只需要很小的力就会促使裂缝向周围扩大。尤其是在火电厂建设中经常使用大体积的混凝土结构,在干燥收缩的过程中内外部的形变程度各异,表层的收缩就会形成裂缝,而且很容易就会危及到结构内部。拉应力主要受到约束程度、含水配合比、收缩程度等因素的影响,因而在施工处理过程中相当复杂,一直以来都是困扰施工人员的一道难题。

二、电力建筑混凝土裂缝预防措施

1、预防收缩裂缝的措施：预防收缩裂缝的措施主要有：①选用收缩量较小的水泥。一般采用中低热水泥和粉煤灰水泥，降低水泥的用量。②混凝土的千缩受水灰比的影响较大，水灰比越大，收缩越大，因此在混凝土配合比设计中应尽量控制好水灰比的选用，同时掺加合适的减水剂。③严格控制混凝土搅拌和施工中的配合比，混凝土的用水量绝对不能大于配合比设计所给定的用水量。④加强混凝土的早期养护，并适当延长混凝土的养护时间。冬季施工时要适当延长混凝土保温覆盖时间，并涂刷养护剂养护。⑤在混凝土结构中设置合适的收缩缝。

2、预防沉陷裂缝的措施：预防沉陷裂缝的措施主要有：①对松软土、填土地基，在上部结构施工前，应进行必要的夯实和加固。②保证模板有足够的强度和刚度，且支撑牢固，并使地基受力均匀。③防止混凝土浇灌过程中地基被水浸泡。④模板拆除的时间不能太早，且要注意拆模的先后次序。

3、预防温度裂缝的措施：预防温度裂缝的措施主要有：①尽量选用低热或中热水泥，如矿渣水泥、粉煤灰水泥等。②减少水泥用量，将水泥用量尽量控制在450kr：／m以下。③降低水灰比，一般混凝土的水灰比控制在0．6以下。④改善骨料级配，掺加粉煤灰或高效减水剂等来减少水泥用量，降低水化热。⑤在混凝土中掺加一定量的具有减水、增塑、缓凝等作用的外加剂，改善混凝土拌合物的流动性、保水性，降低水化热，推迟热峰的出现时间。⑥大体积混凝土的温度应力与结构尺寸相关，混凝土结构尺寸越大，温度应力越大。因此，要合理安排施工工序，分层、分块浇筑，以利于：散热，减小约束。⑦加强混凝土温度的监控，及时采取冷却、保护措施。⑧预留温度收缩缝。⑨减小约束，浇筑混凝土前宜在基岩和老混凝土上铺设5mm左右的砂垫层或使用沮r青等材料涂刷。④加强混凝土养护。混凝土浇筑后，及时用湿润的草帘、麻片等覆盖，并注意洒水养护，适当延长养护时间，保证混凝土表面缓慢冷却。在寒冷季节，混凝土表面应设置保温措施，以防止寒潮袭击。

三、混凝土的施工要求

对于在钢筋混凝土基础施工时由于非人为原因造成的混凝土的裂缝和不均匀沉降主要采用后浇带的方式来预防。

1、后浇带混凝土浇筑前应清理凿毛，与先浇捣的混凝土连接应牢固，受力后不应出现裂缝，浇筑时振捣密实，浇捣时，振捣捧要快插慢拔，根据不同的混凝土坍落度正确掌握振捣时间，避免过振或漏振，应提倡采用二次振捣、二次抹面技术，以排除泌水、混凝土内部的水分和气泡。后浇带两侧宜设钢筋网片，防止主体混凝土流入后浇带。

2、后浇带的保留时间。应按设计要求确定，当设计无要求时，应不少于40天；在不影响施工进度的情况下，应保留60天。

3、后浇带的保护。基础承台的后浇带留设后，应采取保护措施，防止垃圾杂物掉入。保护措施可采用木盖覆盖在承台的上皮钢筋上，盖板两边应比后浇带各宽出500毫米以上。

4、后浇带的封闭。浇筑结构混凝土时，后浇带的模板上应设一层钢丝网，后浇带施工时，钢丝网不必拆除。后浇带无论采用何种形式设置，都必须在封闭前仔细地将整个混凝土表面的浮浆凿除，并凿成毛面，彻底清除后浇带中的垃圾及杂物，并隔夜浇水湿润，铺设水泥浆，以确保后浇带混凝土与先浇捣的混凝土连接良好。后浇带的封闭材料应采用比先浇捣的结构混凝土设计强度等级提高一级的微膨胀混凝土(可在普通混凝土中掺入微膨胀剂UEA，掺量为12%—15%)浇筑振捣密实。

5、后浇带混凝土中使用的微膨胀剂和外加剂品种，应根据工程性质和现场施工条件选择，并事先通过试验确定掺入量。所有微膨胀剂和外加剂必须具有出厂合格证及产品技术资料，并符合相应技术标准和设计要求。微膨胀剂的掺量直接影响混凝土的质量，因此，其秤量应由专人负责，允许误差一般为掺入量的±2%。混凝土应搅拌均匀，否则会产生局部过大或过小的膨胀，影响混凝土质量。

6、后浇带混凝土浇筑完毕后应采取带模保温保湿条件下的养护，混凝土早期养护尤为重要，可保证混凝土在早期尽可能少产生收缩，应按规范规定，浇水养护时间一般混凝土不得少于7天，掺外加剂或有抗渗要求的混凝土不得少于14天。

7、混凝土的降温和保温工作：对于厚大体积混凝土，施工时应充分考虑水泥水化热问题。采取必要的降温措施(埋设散热孔、通水排热等)，避免水化热高峰的集中出现、降低峰值。浇捣成型后，应采取必要的蓄水保温措施，表面覆盖薄膜、湿麻袋等进行养护，以防止由于混凝土内外温差过大而引起的温度裂缝。避免在雨中或大风中浇灌混凝土。夏季应注意混凝土的浇捣温度，采用低温入模、低温养护，必要时经试验可采用冰块，以降低混凝土原材料的温度。

参考文献

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[2]林桂武.工业设备基础大体积混凝土裂缝控制技术[J].广西电力工程,2016(4):78–80.