机械工程师论文风电工程大体积混凝土基础面裂纹分析及掌控技术

 　　【摘　要】机械工程师论文在风电工程混凝土施工过程当中，存在的一个较为常见性的技术问题就是混凝土结构物基础面裂纹的问题。然而混凝土结构的破坏及建筑物的倒塌，这些问题的形成大多是由于结构基础面裂纹有扩展逐渐形成的一种情况。为此，在一些风电工程的验收规定当中对于混凝土结构的基础面裂纹问题是完全禁止的。

　　【关键词】风电工程,大体积混凝土,裂纹,技术,机械工程师论文

　　一、混凝土基础面裂纹形成的主要原因

　　在现实的工程作业当中，导致荷载基础面裂纹的最为常见的一个因素是次应力基础面裂纹。次应力基础面裂纹大都具有张拉、劈裂、剪切的特性。次应力基础面裂纹是由荷载引起的，通常只是按照常规是不会进行计算的。但是，伴随着现代化计算方式的提升，次应力基础面裂纹能够得到了合理科学的验算。对于风电工程的设计方面，需要时刻注意预防结构有突变的形成，如果实在不能够避免的话，需要对局部进行相关的处理。

　　1.温度的改变引起的基础面裂纹

　　混凝土自身具备了热胀冷缩的特性，一旦外界的环境或者是结构内部的温度出现改变的时候，混凝土结构必然会有变形情况的形成，假设变形受到制约，那么结构内会形成应力，一旦应力超出混凝土抗拉强度，就会因温度的改变而引起基础面裂纹的形成。在一些大跨度的混凝土结构当中，温度应力能够超出活载应力，温度基础面裂纹与其他的基础面裂纹的不同之处在于其会因温度的改变而产生不同程度的扩张、合拢。

　　2.收缩引起的基础面裂纹

　　在现实的风电工程作业中，混凝土会由于收缩而导致基础面裂纹现象是比较常见的。

　　3.地基础变形引起的基础面裂纹

　　因基础竖向不均匀沉降或者水平方向的位移产生，会造成结构中有附加应力的形成，当其超出混凝土结构的抗拉性能情况的时候，便有结构开裂问题的出现。

　　4.钢筋锈蚀引起的基础面裂纹

　　因低质量混凝土或者结构保护层厚度不够，在混凝土保护层受到二氧化碳炭化至钢筋外表的时候，会造成钢筋周遭部位的碱度性降低，或者在钢筋周围的氯离子含量比较高的情况下，这些都会容易诱使钢筋外表氧化膜受到巨大的损坏，当腐蚀物氢氧化铁的体积高于之前的2-4倍的情况下，就会对其周遭区域的混凝土形成巨大的膨胀应力，造成保护层的混凝土有开裂的状况产生，其顺着钢筋直至基础面有裂纹的形成。

　　5.冻胀引起的基础面裂纹

　　在风电工程中，当大气中的温度低于零度以下的时候，吸水饱和的混凝土会有冰冻状况的产生，游离状态下的水会变为冰，体积膨胀大约为9%，为此会造成混凝土形成强大的膨胀应力。与此同时，混凝土凝孔当中的过冷水在微观构造下产生迁移和重新分布会导致渗透压的产生，促使混凝土膨胀力增加、强度降低，同时造成基础面裂纹的产生。在冬天进行风电工程施工的过程当中，选择使用电气加热方法、暖棚法、地下蓄热法、蒸汽加热法养护及在混凝土搅拌过程中假如防冻剂都能够很好的确保混凝土在低温的状况下有硬化问题的出现。

　　6.风电工程施工材料质量引起的基础面裂纹

　　混凝土通常是由水泥、砂、骨料、拌和水及外加剂共同构成，配置混凝土所选用材料质量如果不达标的话，很有可能会引起结构有基础面裂纹的形成。

　　7.风电工程施工工艺质量引起的基础面裂纹

　　在对混凝土结构进行浇筑、构件的制作、运输及堆放的过程当中，如果施工工艺设计的不科学、施工质量过低，就会非常容易有各种方向的基础面裂纹的产生，尤其是细长的薄壁结构最易有裂纹的形成。

　　二、确保风电工程大体积混凝土质量及基础面裂纹掌控策略

　　混凝土会有基础面裂纹形成的原因通常可概括为以下三个方面温度基础面裂纹、沉缩基础面裂纹和抗拉基础面裂纹。在风电工程施工作业当中可以采取以下策略来实现对混凝土基础面裂纹形成的有效掌控。

　　1.确保混凝土质量

　　确保混凝土质量通常可实施以下有效掌控策略：

　　(1)挑选较为适合的水泥，同时对于水泥的使用数量一定要严格的遵循相关标准，通常会选择使用525R普通水泥，这主要是由于425R普通水泥等高标号水泥，这样才能够很好的缩减水泥的使用数量。

　　(2)挑选适当的外加剂

　　需要依据相关设计的准求，在混凝土当中添加一定数量的外加剂，外加剂较为常见的有：防水剂、膨胀剂、减水剂、缓凝剂等。

　　(3)对于混凝土入模的温度一定要进行严密掌控，针对大体积栓的风电工程争取能够安排在春秋季节进行施工，这样就能够有效的降低入模的温度。如果是在炎热的夏季进行风电工程施工的话争取能够选择科学合理的相关措施来有效的降低入模的温度，同时需要加以注意的是，一定不要令砼受到太阳光的强烈直晒。

　　(4)需要在砼容易形成基础面裂纹的位置加入适当的预埋件，以能够直接的测试到拉应力，这样就能够方便的对砼进行有效掌控，保证砼基础面不会有裂纹的产生。

　　(5)在对风电工程施工技术进行完善的过程当中，需强化插筋部位的振捣、抹压、养护。这主要是因为钢筋是一种热的良导体，非常容易会有强大的温度梯度形成，它是导致基础面裂纹形成的一个关键性方面。与此同时，需要强化初凝之前的抹压，这样能够有效的消除掉初期基础面裂纹，强化初期养护，提升砼的抗拉度。

　　2.温度掌控及预防基础面裂纹的有效措施

　　(1)选择使用完善的骨料级配，使用干硬性混凝土，加入混合料、加引气剂、塑化剂等相关措施，这样能够有效的缩减在混凝土当中的水泥使用数量;

　　(2)在对混凝土进行搅拌的过程中，需要加入水进行碎石冷却，以有效降低混凝土的浇筑温度;

　　(3)在炎热夏季进行混凝土浇筑的过程当中需要适当的缩小浇筑的厚度，运用浇筑层面进行散热;

　　(4)在工程施工作当中，针对那些长时间暴露在混凝土浇筑外表或者薄壁结构，需要在寒冷的冬季采取有关保温措施;

　　(5)完善混凝土功能、提升抗裂性能、强化养护措施、预防外表出现干缩情况，尤其是确保混凝土质量问题，这些对于预防基础面裂纹是非常关键的有效措施。

　　(6)混凝土的早期养护

　　实际中的风电工程施工表明，较为多见的混凝土基础面裂纹的形成，很多情况下都是深度完全不相同的外表基础面裂纹，裂纹形成的关键性因素是温度梯度诱使的寒冷区域中温度大程度降低导致的基础面裂纹问题的出现。为此，我们可以认为，混凝土保温对于预防建筑结构外表初期基础面裂纹问题是非常关键的。

　　三、结束语

　　上述是对混凝土施工温度及基础面裂纹相互间的密切联系开展的相关论述。纵使目前学术界对于混凝土基础面裂纹的形成原因与计算方式理论上存在一定的差异性，但是其预防及完善措施依然是一致的。与此同时，在现实的施工过程当中，混凝土基础面裂纹的预防运用措施已经取得了良好的效果，而在今后需要我们对在具体风电工程施工中形成的混凝土基础面裂纹问题进行相关归总及浅析，有效结合各种预防及处理措施，要知道，混凝土基础面裂纹问题在风电工程施工当中是完全可以避免的。

　　参考文献：

　　[1]叶琳昌,沈义.大体积混凝土施工[M].北京:中国建筑出版社,1987.

　　[2]韩素芳.混凝土工程病害与修补加固[M].北京:海洋出版社,1996.

　　[3]过镇海.钢筋混凝土原理[M].北京:清华大学出版社,1999.

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