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摘要:近年来,我国的电力事业发展迅速,火电企业基础设施建设建设越来越多,并且规模也在不断增加。尤其是随着电厂中机组容量的不断提升,其工艺设备向着复杂化方向发展,这些都大大提升了火电厂基础施工难度。大体积混凝土具有体型大、结构厚度高、钢筋密集等特点,在火电厂基础施工中的应用也十分普遍。相较于其他基础施工,大体积混凝土施工条件复杂且施工难度较大,因此,在大体积混凝土施工过程中,做好施工技术控制工作十分重要。文章探讨了火电厂基础施工中的大体积混凝土施工技术,希望可以为火电厂的建设提供一定的参考。
关键词:火电厂施工;混凝土裂缝;控制措施
引言
火电厂施工中,不仅混凝土结构较大,且还呈现较高稳定性,搭配上钢筋与土方,对厂房的牢固打下了坚实的基础。通常而言混凝土是不至于受到重荷而开裂的,但往往由于温度湿热变化而造成内部的结构变化,从而对火电厂的建筑带来了危害。为保障火电厂的安全运行,在混凝土施工中调整好温度应力和温度的问题,对于现阶段的电厂建设而言具有十分重要的实际意义与研究价值。
1混凝土裂缝成因及机理分析
1.1温度变化
外部温度变化引起混凝土出现裂缝是难以避免的。因为所有的材料都有热胀冷缩的物理性质,所以混凝土在受到外部温度的变化的影响下,混凝土结构将出现微小波动。火电厂中一般在使用混凝土和钢筋时,二者都是同时出现的,在正常情况下,混凝土的膨胀系数小于钢筋的膨胀系数。所以如果一天中温差比较大,二者都发生膨胀的情况下,钢筋的程度超过混凝土的程度,那么钢筋拉应力对混凝土产生影响导致裂纹发生。除去外部温度变化会对裂缝有影响,混凝土本身内部温度应力也会引起裂缝,在施工的过程中要特别注意对这种潜在影响因素的排查。当把水泥和水混合在一起的时候,二者发生水合作用会释放出一定的热量来硬化,而混凝土内外因为所处环境不同,所以在硬化的时候速度很难保持一致,外部热量可以很容易的散出,但是内部热量难以挥发,连续膨胀。外部产生的拉应力逐渐累积达到一定程度时,混凝土裂缝将出现在表面上。
1.2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。
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1.3施工设计因素
在火电厂的施工建设过程中,整个工程施工都是按照施工设计图纸而进行的。因此施工设计的质量直接影响着火电厂的整体质量。因此针对上述的现象,施工单位在实际图纸设计阶段,要根据其施工的实际情况,并且对施工当地气候、温度变化、适度调节等进行综合方面考虑,从而有效的对其混凝土进行慎重的考虑分析。如果施工设计阶段没有充分考虑混凝土因素,则及其容易造成后期火电厂出现裂缝现象。
1.4异变腐蚀
混凝土还可能由于内部的异变和外界的自然腐蚀,而形成一定的裂缝。如混凝土结构中硅石与碱容易发生化学反应,这种反应会产生一种硅酸盐物质将混凝土结构中的水分吸收掉,含水过量会导致骨料膨胀,产生较大的拉应力,从而造成了结构变质。这种裂缝不断地降低混凝土构件的耐久程度,而且给后期的修补也造成了困难。除了硅石与碱的反应,碳化作用也是混凝土中比较常见的一种反应。这种反应会令钢筋的防腐措施失效,经过氧化反应后钢筋的体积将会变大,对周围的混凝土形成爆裂应力,从而产生新的裂缝。而且在产生裂缝之后,空气会进一步与其发生反应,产生恶性循环。
2控制措施
2.1做好施工前准备,优化结构设计
在进行混凝土的施工建设之前,施工单位要做好相关的施工前期准备。并且组织相关的施工设计人员对施工现场环境进行实地考察。例如施工现场的地形地貌、以及施工周边环境等作出详细的了解,并且确保周边环境的相关数据准确无误。其次施工设计人员要根据当地的施工环境、地形地貌、天气变化等作出综合性分析,并且根据考察的数据作出合理的设计方案,以及多起原始的设计进行优化升级。从而有效的保障整体设计方案的科学合理性,进而保证施工质量的提升,有效的避免混凝土出现裂缝的现象。
2.2增强控制温度
因为温度对混凝土裂缝的影响较大,最适宜的施工温度是28℃温度以下,如果某天的温度比较高,平均气温在30℃以上的话,应该尽量在早晨或者傍晚施工,混凝土在仓库内保管时也要注意控制温度,可以通过使用集料或者加冰等手段降低温度,尽量控制在28℃以下方便后续施工时材料的性能比较好;如果施工当天周围环境温度达到了35℃以上时,此时不再适合施工必须停止。此外,改善了混凝土中的裂缝,充分改善了骨料的设备,合理添加添加剂,开展施工时尽可能地使用干硬混凝土,以减少混凝土中的水泥含量。当混凝土混合时,水将在合理的时间喷洒在砾石上,以达到冷却砾石的目的,从而降低浇筑混凝土时的温度。在合理的条件下,冷却水管可以被铺设在混凝土内部来降低混凝土的整体温度。要合理地安排每一道工序的开展顺序。对于暴露的混凝土区域,为了增加抗裂性选择高性能混凝土是合适的,还要注意对性能的控制尽量不使用具有大的表面收缩的混凝土。将减水剂添加到混凝土中以防止水的渗出并增加混凝土保护层的厚度。
2.3严把施工技术
除了对于火电厂中涉及使用的各种原材料和零部件,都应该严格管理和把控,还要注意在施工过程中,严格遵守国家工程项目的有关施工规范,并按预先设计好的施工图纸施工。一旦出现实际操作和和施工图纸有出入的情况,不得随意篡改项目,应找到建设单位和他们沟通,征得批准后再做出修改方案。在整个施工过程中,应注意采集和整理所有方面的技术数据资料。特别要注意,应安全地保存工程每个过程的检查和验收数据,在相关管理人员确定签字之后,施工技术人员才能进行下一道工序的施工,这整个过程的监管工作必须要落到实处。
结语
综上所述,在火电厂的建设过程中对大体积的混凝土有着非常广泛的使用,而混凝土裂缝的问题对建筑的质量和安全造成了威胁。这不仅威胁着厂区工作人员的生命安全,也对火电厂的能源生产和输送造成了严重的阻碍。因此,通过对结构应力的研究来规避裂缝,同时不断地完善混凝土的施工技术和工艺,规范施工过程有效地预防此类裂缝的发生。在混凝土中出现裂缝时,也应及时进行修补,一方面是出于维护和稳固,另一方面也遏制了裂缝的进一步扩大。对于混凝土裂缝的控制工作,笔者在文章中所提到的方法和措施也很有限。在今后的建设实践中还需要相关的专家和学者不断研究,形成系统完善的理论,并指导火电厂混凝土建设实践。
参考文献:
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[3]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.
论文作者:张子和
论文发表刊物:《建筑细部》2018年第15期
论文发表时间:2019/1/22
标签:混凝土论文; 裂缝论文; 火电厂论文; 温度论文; 应力论文; 钢筋论文; 体积论文; 《建筑细部》2018年第15期论文;