试论发电厂汽机基座大体积混凝土裂缝控制技术

摘要：本文结合工程实例主要针对汽机基座大体积混凝土裂缝控制技术问题中原料配合比、施工技术、地基特点、温度监控和混凝土养护等方面进行了详细探讨。

关键词：汽机基座；大体积混凝土；裂缝控制技术

中图分类号： TV544+.91 文献标识码： A 文章编号：

在电力工程土建施工中，经常遇到大体积混凝土结构，例如：汽轮发电机基座及上部结构、锅炉基础、循环水泵房基础等等，按照我国原来的标准规定：混凝土实体最小尺寸大于lm的部位称为大体积混凝土(日本的规定为0.8m)。国内研究混凝土裂缝的专家最近又给大体积混凝土以新的含义：任意体积的混凝土，其尺寸需要采取措施来控制由于体积变形(温度及收缩作用)引起的裂缝者称为“大体积混凝土”。

由于混凝土的体积大，聚集的水化热大，在混凝土内外散热不均匀以及受到内外约束的情况时，混凝土内部会产生较大的温度应力，导致裂缝产生，避免裂缝问题是大体积混凝土施工技术的关键。结合近几年负责施工的韶关电厂11#机(1*300MW)、福建可门电厂一期二期(4*600MW)、荷树园电厂3#、4#机(2*300MW)，阳西电厂一期首两台(2*600MW)、印尼穆印电厂一期（2*135MW）大体积混凝土工程的试验原始数据、现场施工情况和工程施工日志，通过对比分析确定导致大体积混凝土出现裂缝的主要原因有以下几点，并结合以往的施工经验进行了分析说明。

1 配合比不佳、原材料选择时水泥品种不佳使内外温差应力较大、骨料级配不佳使收缩应力较大导致了大体积混凝土裂缝的产生

大体积混凝土水泥的水化热很大，内部热量不易散发，表面散热较快，内外温差产生的应力极易使混凝土产生裂缝，因此所选择水泥品种水化热对大体积混凝土裂缝的产生影响很大，在对近几年施工的大体积混凝土进行统计时发现，设计和规范允许条件下，使用矿渣硅酸盐水泥比使用普通硅酸盐水泥或硅酸盐水泥产生的水化热明显降低，产生的裂缝明显较少。具体数据如下：

大体积混凝土配合比中水泥的用量也直接影响着水化热的多少，同时添加一定的高效减水剂可以降低水灰比，水灰比的降低，不仅可以减少大体积混凝土水化热，也可有效的减少收缩，提高混凝土长期体积稳定性，同时使混凝土的结构得到改善，使密实度及早期抗拉强度明显提高，从而提高混凝土的抗裂性能，统计数据如下：

同时在选择细骨料和粗骨料时，应该严格按照相关规范控制含泥量和针片状含量，因为如果含泥量过大、针片状含量超标都将极大的降低混凝土的强度，也必然降低大体积混凝土抵抗自身收缩应力的能力，从而导致了裂缝的产生。砂子的细度模数和碎石颗粒级配及颗粒形状的差异都会对混凝土的和易性造成很大的影响，一般来说集料级配曲线是否连续平滑圆顺，砂、石料的综合空隙率是否最小都影响着混凝土的收缩变形，也必然影响着混凝土的抗

裂能力。

在保证混凝土具有良好工作性的情况下，应尽可能的降低混凝土的单位用水量，采用“三低(低砂率、低坍落度、低水灰比)”的设计原则，同时在设计和规范允许下水泥选择比设计标号高且低水化热的矿渣硅酸盐水泥或火山灰硅酸盐水泥，添加一定量的高效减水剂，粗集料应选择级配合理、颗粒良好、线膨胀系数小的碎石，也可采用碎卵石和卵石，骨料宜采用多级配，粗骨料最大粒径不大于31.5mm。

2 现场施工技术人员专业程度和责任心较低导致大体积混凝土裂缝的产生

大体积混凝土结构的施工技术和措施及能够严格按照施工工艺执行极大的影响了混凝土的质量，在以往的施工经验中发现：现场制定施工工艺的正确性及合理性、浇筑顺序安排是否合理、是否薄层连续浇筑、是否出现冷施工缝、接缝操作是否正确(一般采用二次振捣工艺)、浇筑过程中振捣是否密实、振捣过程中的泌水是否排除、混凝土拆模时间的掌握、现场管理人员处理问题的能力都决定着最终的混凝土质量，任何一个环节出现问题都可能出现质量事故。

3 地基不均匀沉降导致大体积混凝土裂缝的产生

大体积混凝土结构一般长宽尺寸较大，因此受到地基不均匀沉降的影响也十分大，有可能导致大体积混凝土结构的断裂。因此大体积混凝土结构的地基承载力需要严格的控制，对于不符合设计和规范要求的地基必须进行强化或换填处理，并且根据地基承载力试验数据和相关规范要求合理的设置沉降缝。

4 缺乏有效的温度监测措施致使内表温差过大导致大体积混凝土裂缝的产生

大体积混凝土结构浇筑后水泥的水化热较大并聚集在内部不易散发，而表面散热较快，形成了较大的内外温差，使混凝土内部产生压应力，表面产生拉应力。如果混凝土表面附近存在较大的温度梯度，就会引起较大的表面拉应力，此时混凝土龄期较短，抗拉强度低，很容易产生裂缝。

通过对以往施工的数据统计发现，如果内外温差大于2O度，裂缝产生的几率将被大大的提高，具体数据如下：

根据以往工程混凝土配合比和施工中的气温气候情况及各种养护方案，结合施工经验和实际温差应力计算，得出混凝土在施工期间的温差不宜大于2O度，否则将有极大的几率出现裂缝。

温度控制的主要方针是“延缓温差梯度的产生，降低温差梯度”，在浇筑过程中详细计算并设计了分层浇筑的先后顺序、流向、浇筑厚度、宽度、长度、前后工序的搭接时间等工序，混凝土入模温度夏季不宜低于15摄氏度，冬季不宜低于5摄氏度，并加强振捣，严格控制好振捣时间、移动距离和插入深度，并设抓人进行现场指挥协调，要准备好充足的人、料、

机保证现场施工的顺利进行，浇筑完成后应将表面较厚的水泥浆进行处理，处理方法为浇筑后3h～4h内采用木长刮尺刮平，初凝前用铁滚筒碾压2遍，再用木抹子搓平压实，以控制表面龟裂。混凝土浇筑完后立即采取有效的保温措施并覆盖养护。浇筑过程中在混凝土内部、外部设置温度测点，并将采集的数据进行记录分析，作为施工温差控制指导依据。

5 混凝土养护不到位宜导致大体积混凝土裂缝的产生

养护是大体积混凝土施工中一项十分关键的工作。养护主要是保持适宜的温度和湿度，以便控制混凝土内表温差，促进混凝土强度的正常发展，并且防止混凝土裂缝的产生和发展。根据施工经验混凝土表面裂缝的产生绝大多数都和养护有一定的关系，因此养护是否到位很大程度上影响着混凝土表面裂缝的产生和发展。

混凝土的养护措施要根据季节、气候、温度、现场实际情况等因素综合考虑，保持表面湿润，以温度检测数据为指导控制表层温度，使内表温差不得大于2O摄氏度。根据以往积累的经验，制订切实有效的养护方案，具体方案措施为混凝土抹压后，当人踩在上面无明显脚印时，随即用塑料薄膜覆盖严实，不使透风漏气、水分蒸发散失并带走热量，且在薄膜上盖两层草包保温保湿养护，减少混凝土表面的热扩散，延长散热时间，降低混凝土内表温差，确保混凝土内表温差不超过2O摄氏度。经该方案控制后的汽机基座未出现裂缝。

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