浅谈变电站土建工程混凝土裂缝预防与处理

　　摘 要：混凝土的裂缝问题是一个普遍存在而又难于解决的工程实际问题。文章介绍了变电站混凝土工程中常见的裂缝类型，分析了裂缝产生的原因，并针对具体的裂缝原因提出了一些预防措施及处理方法，以确保变电站工程的施工质量。

　　关键词：变电;混凝土裂缝;预防措施;处理修补

　　在变电站建(构)筑物工程施工中经常会出现混凝土裂缝，给建(构)筑物的观感质量形成很大的影响，甚至给建构筑物的结构质量造成危害，因此对混凝土裂缝的事先预防，以及产生后的处理修补是变电土建工程中一项致关重要的工作。

　　一、混凝土裂缝产生的原因

　　变电站混凝土裂缝产生的原因主要有三种：

　　1.由外荷载引起的，即按常规计算的主要应力引起的。

　　2.结构次应力引起的裂缝，这是由于结构的实际工作状态与计算假设模型的差异引起的。

　　3.变形应力引起的裂缝，这是由收缩、膨胀、温度、沉降等原因引起结构变形，当变形受到约束时便产生应力，当此应力超过混凝土抗拉强度时就产生裂缝。

　　变电站混凝土裂缝的产生若不加以预防采取措施解决，它的进一步发展延伸会导致内部钢筋等产生腐蚀，降低钢筋混凝土结构的承载力、抗渗性能、耐久使用年限，影响到到电力工作者的生命及财产安全，甚至会威胁到电网的安全稳定运行。在变电站土建工程中完全消除裂缝是不可能的，规范中也有明确规定对有些结构在所处的不同条件下，允许存在一定宽度和深度的裂缝。但在施工过程中应尽量采取有效的预防和技术保障措施来有效的控制裂缝的产生，尽量少产生或尽量减少裂缝宽度度、深度，尤其要避免在关键部位出现有害裂缝。

　　根据长期从事变电土建工程管理工作，笔者只针对施工过程中常见的裂缝(变形应力引起的裂缝)浅谈自己的看法。

　　二、常见变电站混凝土裂缝的类别

　　在变电站混凝土工程中常见的裂缝主要有以下这些：①干缩裂缝;②塑性收缩裂缝;③沉降裂缝;④温度裂缝;⑤化学反应引起的裂缝。

　　三、混凝土裂缝主要预防措施

　　1. 干缩裂缝

　　一般出现在变电站建(构)筑物混凝土浇筑完毕养护后的一周左右，这种裂缝的产生是由于混凝土表面水分蒸发过快而内部变化较小产生较大拉应力而产生裂缝。相对湿度越低，干缩裂缝越易产生。混凝土干缩裂缝的产生和水灰比、水泥成分、水泥用量、集料的性质和用量以及外添加剂等因素有关。因此为了防止干缩裂缝的产生可采取以下预防措施：①选用收缩量较小的水泥，如采用中低热水泥和粉煤灰水泥;②控制水灰比，掺适量减水剂;③施工中控制配合比，用水量不得超过配合比中的用水量;④注重混凝土的养护;⑤设置合理的收缩缝。

　　2. 塑性收缩裂缝

　　塑性收缩裂缝是由于混凝土表面失水过快引起的，一般在干热、大风天气容易产生;影响的因素主要有水灰比、混凝土凝结时间、环境温度、风速及相对湿度等。

　　预防措施主要有：①选用干缩性小、早期强度高的硅酸盐或普通硅酸盐水泥;②严格控制水灰比，添加高效减水剂，减少水泥用量和用水量;③浇筑混凝土前浇水湿润基层和模板;④及时养护，避免高温或大风导致水分的过量过速蒸发。

　　3. 沉降裂缝

　　沉降裂缝是由于基层的不均匀沉降或模板支撑间距过大或模板本身刚度不足等原因所致。预防的主要措施有：①基土要分层夯实和加固;②保证模板的足够刚度，支撑间距要按计算 模板方案操作;③防止基底被水浸泡;④注意拆模时间及顺序;⑤在冻土上搭设要采取一定的预防措施。

　　4. 温度裂缝

　　温度裂缝多发生在大体积混凝土表面或温差变化较大地区的混凝土结构中。温度裂缝的走向通常无一定规律，大面积结构裂缝常纵横交错;梁板类长度尺寸较大的结构，裂缝多平行于短边;深入和贯穿性的温度裂缝一般与短边方向平行或接近平行，裂缝沿着长边分段出现，中间较密。裂缝宽度大小不一，受温度变化影响较为明显，冬季较宽，夏季较窄。高温膨胀引起的混凝土温度裂缝是通常中间粗两端细，而冷缩裂缝的粗细变化不太明显。此种裂缝的出现会引起钢筋的锈蚀，混凝土的碳化，降低混凝土的抗冻融、抗疲劳及抗渗能力等。

　　为了防止裂缝，减轻温度应力可以从控制温度和改善约束条件两个方面着手。

　　控制温度的措施如下：

　　(1)选用低中热水泥，采用改善骨料级配，用于硬性混凝土，掺混合料，加引气剂或塑化剂等措施以减少混凝土的水泥用量;

　　(2)拌和混凝土时加水或用水将碎石冷却以降低混凝土的浇筑温度;

　　(3)热天浇筑混凝土时减少浇筑厚度，利用浇筑层面散热;

　　(4)在混凝土中埋设水管，通入冷水降温;

　　(5)规定合理的拆模时间，气温骤降时进行表面保温，以免混凝土表面发生急剧的温度梯度;

　　(6)高温季节注意控制混凝土温升，降低浇筑时温度;

　　改善约束条件措施如下：

　　(1)大体积混凝土合理安排施工工序、分层分块浇筑，利于及时散热，减小约束;或在大体积混凝土内部设置冷却管道，减小内外温差;加强温度监控及时采取冷却措施;

　　(2)预留温度缝;

　　(3)容易开裂部位配置增强抗拉强度的钢筋或纤维材料减少裂缝产生的机率。

　　(4)对大体积混凝土基础与岩石地基或基础与厚大的混凝土垫层之间设置滑动层，如采用平面浇沥青胶铺砂或刷热沥青或铺卷材。

　　5. 化学反应引起的裂缝

　　混凝土搅拌后碱性骨料产生的一些碱性离子与某些活性骨料产生化学反应，吸水体积增大，造成混凝土酥松、膨胀开裂。这些裂缝一般出现在结构使用期间，一旦发生很难补救。主要预防措施有：①选用低碱水泥、外加剂或碱活性小的骨料;②添加外加剂降低碱骨料反应。

　　混凝土振捣不良或钢筋保护层不足，使得外界物质容易侵蚀钢筋，使得体积增大，导致沿钢筋方向的混凝土开裂。主要预防措施有：①保证钢筋保护层厚度;②保证混凝土良好级配，振捣密实;③对钢筋事先采取防锈蚀措施。

　　四、混凝土裂缝的处理及修补

　　(1)表面修补

　　这是一种简单的修补方法，针对混凝土表面开裂不影响结构稳定及承载力的情况。通常处理只在表面涂抹水泥浆、环氧胶泥等，同时为了防止进一步开裂可在裂缝表面粘贴玻纤网布、铁丝网等。

　　(2)结构加固

　　当裂缝影响结构安全时，采取加大截面积，外包型钢、粘贴增强纤维网布、喷射混凝土补强加固等措施保证结构安全。

　　(3)灌浆法

　　主要适用对混凝土结构有影响且有抗渗要求的裂缝，用压力设备将水泥浆、环氧树脂、聚氨酯等胶结材料压入裂缝，使它硬化后和混凝土形成整体。

　　(4)嵌缝法

　　此法是沿裂缝凿槽，后嵌填止水材料。

　　(5)混凝土置换法

　　对于损坏严重的混凝土，先将其剔除，后置换入新的混凝土或其它材料。常用普通混凝土、水泥砂浆、改性聚合物混凝土等置换。

　　(6)电化学防腐法

　　电化学防腐是利用施加电场在介质中的电化学作用，改变混凝土或钢筋混凝土所处的环境状态，钝化钢筋，以达到防腐作用。阴极防护法、氯盐提取法、碱性复原法是比较常用的方法，这些方法受环境影响小，可以长期防腐。

　　(7)自身愈合法

　　在混凝土中掺入某些特殊成分，如含粘结剂的液芯纤维或胶囊，在混凝土内部形成仿生自愈的效果，当产生裂缝时分泌出液芯纤维使裂缝自身重新愈合。

　　五、结束语

　　引起变电站土建工程混凝土裂缝的原因是多方面的，而且往往是一些容易被忽视的通病。防止裂缝产生的方法是综合性的，需要在各个环节把好关，任何一个环节的问题都会对防止裂缝产生带来影响。只有在各方面引起高度重视，做好科学的设计、精心的施工及合理的维护，才能有效防止变电站土建工程中出现混凝土裂缝，为变电站得以安全运行创造条件。

　　参考文献：

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