摘要：近年来，国家对环境保护要求越来越高，新能源的开发势在必行，风力发电作为新能源的一种，单机发电量逐年在增加，致使风机基础混凝土方量也随之增加，风机基础混凝土实体质量是风机安全稳定运行的重要保证，混凝土裂缝又会严重影响实体质量，因此，本文对混凝土裂缝产生原因及裂缝常见种类进行了探讨分析，并针对性的提出了预防办法。
关键词：混凝土；裂缝；预防
1 混凝土产生裂缝原因及裂缝常见种类
混凝土产生裂缝的原因很多且十分复杂，绝大多数是由于混凝土自身收缩、温度应力、设计及施工养护不当等引起的裂缝，具体分类如下：
1.1 混凝土的收缩裂缝
收缩是砼的一个主要特性，对砼的性能有很大影响。由于收缩而产生的微观裂缝一旦发展，则有可能引起结构物的开裂、变形甚至破坏。实际所需拌和水比水泥水化所需的水要多得多。拌和水中只有约20%的水是水泥水化所必须的，其余的都要被蒸发掉。水分蒸发之后，引起砼收缩，当收缩受到约束时，则产生收缩应力，当收缩应力大于当时混凝上的抗拉应力时，则裂缝随之产生。
1.2 温差裂缝
温差裂缝产生的主要原因是水泥水化热引起的混凝土内部和混凝土表面的温差过大。特别是大体积混凝土更易发生此类裂缝。温差的产生主要有三种情况：第一种是在混凝土浇筑初期，这一阶段产生大量的水化热，形成内外温差并导致混凝土开裂，这种裂缝一般产生在混凝土浇筑后的第3天（升温阶段）。另一种是在拆模前后，这时混凝土表面温度下降很快，从而导致裂缝产生。第三种情况是当砼内部温度高达峰值后，热量逐渐散发而达到使用温度或最低温度，它们与最高温度的差值即内部温差。这三种温差都会产生裂缝，但最严重的是水化热引起的内外温差。
1.3 安定性裂缝
安定性裂缝表现为龟裂，主要是由于水泥安定性不合格而引起。
1.4 地基约束的影响
当混凝土浇筑在比较坚硬的基岩上时，混凝土浇注初期的水化热升温，产生膨胀，受到岩石的约束，将产生较小的压应力。而当混凝土温度继续下降时，由于基岩对温降引起的收缩变形约束的结果，混凝土块内将出现较大的拉应力，裂缝随之产生。
1.5 设计不合理
①设计中构造钢筋配置过少或过粗等引起构件裂缝。
②计中采用的混凝土等级过高，造成用灰量过大，对收缩不利。
③设计结构中的断面突变而产生的应力集中所产生的构件裂缝。
1.6 施工不合理
①砼材料及配合比：配合比设计不当直接影响砼的抗拉强度，是造成砼开裂不可忽视的原因。配合比不当指水泥用量过大，水灰比大，含砂率不适当，骨料种类不佳，选用外加剂不当等，这几个因素是互相关联的。有关试验资料显示：用水量不变时，水泥用量每增加10%，砼收缩增加5%；水泥用量不变时，用水量每增加10%，混凝土强度降低20%，砼与钢筋的粘结力降低10%。
②施工质量：砼浇筑施工中，振捣不均匀，或是漏振、过振、不进行二次振捣（大体积砼）等情况，会造成砼离析、密实度差、降低结构的整体强度。砼内部气泡不能完全排除时，钢筋与砼结合不密实则降低了砼与钢筋的粘结力。钢筋若受到过多振动，则水泥浆在钢筋周围密集，也将大大降低粘结力。这些因素都会造成砼较大的收缩，致使砼微观裂缝迅速扩展，形成宏观裂缝。
③养护条件：养护是使砼正常硬化的重要手段。养护条件对裂缝的出现有着关键的影响。在标准养护条件下，砼硬化正常，不会开裂，但只适用于试块或是工厂的预制件生产，现场施工中不可能拥有这种条件。但是必须注意到，现场砼养护越接近标准条件，砼开裂可能性就越小。
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2 砼裂缝预防办法
根据砼裂缝成因，采取适当措施进行预防要比事后补救有效的多。也就是说采取以防为主的方法，针对上述产生裂缝的原因，可以从以下几个方面着手：
2.1 重视材料的选用
使用检测合格且安定性好的低热水泥如矿渣水泥，能明显降低混凝土的绝热温升，降低混凝土的最高温度，水泥水化热测定按现行国家标准《水泥水化热实验方法（直接法）》测定，要求配制混凝土所用水泥7 d的水化热不大于250 kJ/kg。其次是优化混凝土的配合比，以便在保证混凝土强度及流动度条件下，尽量节省水泥、降低混凝土绝热温升。按照基于绝热温升控制的绿色高性能混凝土配合比优化设计四功能准则对配合比进行优化。最后，掺用混合材料以减少用水量、节约水泥，降低混凝土的绝热温升，提高混凝土的抗裂能力。
2.2 从设计角度考虑
在设计阶段要根据计算选用强度合适的混凝土标号，对那些容易开裂的部位合理增配构造筋，提高抗裂性能，这里应采用小直径、小间距的配筋方式，在构件截面允许、配筋率不变而且浇筑方便的条件下，钢筋直径越细、间距越小则对预防开裂越有利。
2.3 施工阶段的裂缝控制措施
①改进搅拌工艺和振捣工艺。在搅拌混凝土时，改变以往的投料程序，采取先把水、水泥和砂拌和后，再投放石子进行搅拌的新方法。这种搅拌工艺称为“裹砂法”，也可称为二次投料法。这种搅拌工艺的主要优点是无泌水现象，混凝土上下层强度差减少，可有效地防止水分向石子与水泥砂浆面的集中，从而使硬化后的界面过渡层的结构致密、粘结加强。
②控制浇灌温度。要降低混凝土的最高温度和温差，比较直接的措施是降低浇筑温度，为了降低混凝土从搅拌机出料到卸料，泵送和浇灌振捣后的温度，减少结构的内外温差，一般按季节采取措施，如夏季施工时，则应以减少冷量损失、着手在整个长度的水平输送管道上覆盖草包并经常喷洒冷水。在冬季施工时混凝土可继续施工，但应保证保温浇灌、保温养护，一般可利用混凝土本身散发的水化热养护自己，并要求在混凝土没有达到允许临界强度以前防止冻害。根据试验资料证明，混凝土的早期强度达到临界强度后，在零下温度作用下不会遭到冻害，小于该“临界”强度时则会遭到冻害。
③合理安排施工进度。对混凝土浇筑，应遵循“同时浇捣，分层堆累，一次到顶，循序渐进”的成熟工艺。在每次浇筑中，又分几层，其层间的间隔时间应尽量缩短，必须在上层混凝土初凝之前，开始浇筑下层混凝土。层间最长的时间间隔不大于混凝土的初凝时间。
2.4 混凝土的养护
为了保证混凝土有适宜的硬化条件，且不产生裂缝，混凝土浇筑完成后，要按照施工措施要求进行养护及测温工作。施工前应准备好一层养护用塑料薄膜和一层再生棉毡，以便根据环境气温变化情况对保温保湿质量作以调整。如果养护阶段混凝土表面温度过低，导致温差过大，可在混凝土表面采取加热措施，如碘钨灯照射。浇筑后的一段时间内对混凝土内部及表面温度进行跟踪监测，测温工作应连续进行，风机基础为大体积混凝土，测温时发现砼内部最高温度与表面温度之差接近25ºc时，应及时加盖保温层，以降低内外温差。持续测温满足砼内外温差在20℃以下后停止测温。
3 结语
混凝土裂缝是风机基础普遍存在的一种现象，它的出现会降低风机基础的抗渗能力，而且会引起钢筋的锈蚀，混凝土的碳化，降低材料的耐久性，影响基础的承载能力，对风机的安全运行造成了极大的安全隐患。因此我们不仅要从混凝土原材料、施工技术、设计上优化改进，也要在管理上下工夫，提高工人安全意识、不偷工减料，结合现场实际，从不同因素上预防和减少风机基础裂缝的产生，为将来的风机正常运转做好第一步工作。
参考文献：
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[2]混凝土结构工程施工质量验收规范.中华人民共和国住房和城乡建设部；中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局，2015.9.
[3]混凝土结构设计规范.中国建筑工业出版社，2011.7.
[4]王国秉等.水工混凝土裂缝的防止.山西水利科技，2001（1）.
论文作者:牛艳涛
论文发表刊物:《基层建设》2019年第16期
论文发表时间:2019/8/27
标签：混凝土论文; 裂缝论文; 水化论文; 温差论文; 水泥论文; 测温论文; 风机论文; 《基层建设》2019年第16期论文;