高山风电基础混凝土开裂的原因与处治

李沙　陕西建工基础工程集团有限公司

摘要：对于裂缝而言，其作为混凝土工程中的常见问题，这一问题通常难以解决，这也是混凝土结构和缺陷的集中体现。部分高山会出现气温较低、紫外线强、等现象，由于这些气候的原因，很可能会加剧混凝土的塑性收缩和自收缩，从而给混凝土造成了一定的损害。

关键词：高山风电基础；混凝土裂缝；裂缝原因

一、混凝土开裂的原因

结构性裂缝：（1）弯曲裂缝。弯曲裂缝由混凝土的弯矩引起的裂缝，大部分发生在弯曲构件的弯矩大的地方，正弯曲力矩裂缝通常会发生在中跨，自下而上的发展；正弯曲力矩裂缝通常而言发生在负弯矩裂缝一般出现在连续梁支撑的上凸缘上，从顶部到底部；载荷和裂缝的关系成正比，伴随着载荷的增加，则裂缝也会逐渐扩大，另外，裂缝的宽度也有所增加。（2）扭转裂缝。单独的扭矩作用或在剪切，弯矩和扭矩的作用下产生扭转裂缝。在扭转载荷作用下，钢筋混凝土构件的剪应力呈环状分布，主压应力和主拉应力轨迹沿混凝土构件表面呈螺旋状。倘若是普通混凝土构件，发生裂缝时，构件也会马上就会造成严重损害，而且破裂表面是空间扭曲的裂缝表面，并且扭转裂纹的发展通常通过提供扭曲的纵向肋和闭合的箍筋来控制。扭转纵肋沿构件截面的周边均匀排列，扭转纵肋必须设置在截面的四个角上。扭转纵向钢筋的锚固和搭接接头应按施工方式进行处理，从而满足拉伸钢筋的要求[1]。（3）拼接缝的分离与扩展。高山风力发电基础的施工通过纵向剖分或分段构建，这些纵向部分的接头垂直于主力的方向，一旦产生裂缝，横向荷载的传递将直接受到影响，从而降低高山风力基础的承载能力。二、非结构性裂缝

１．收缩裂缝。

（1）塑性收缩。在进行浇筑混凝土以后的大概4.5小时左右的时间，倘若实行施工，将会导致塑性收的状况，此时此刻，针对水泥方面来说，其水化反应将会发生很大的变化，而且现象会很明显，因而，在分子链不断产生的同时，混凝土会出现失水、收缩以及骨料因为重力产生下沉等状况。所以，混凝土不能硬化，这称为塑性收缩。高山风力发电具有强烈的紫外线和长时间的日照。因此，混凝土表面水分将会流失的很迅速，但是内部水分将会流失的相对而言会很慢，表面和内部收缩水分的程度成反比，从而造成水分收缩不均匀的现象，使外部水分收缩很大。反之，会出现内部水分逐渐缩小的情况。如果内部混凝土收到限制的时候，则出现混凝土表面受到拉力，如果混凝土表面的抗拉强度小于其接收的拉力的时候，则发生收缩裂缝的情况[2]。（2）自收缩。混凝土的自收缩的含义是与外界无水交换的状况下混凝土的收缩变形。高强度混凝土具有一定的特性，比如有较低的水与粘合剂比，大量的水泥和细碎的活性矿物掺合料，因此，水泥材料的早期水化很快，这导致混凝土中游离水的快速消耗。由于水泥水化的产生，在硬化水泥的过程中往往会存在许多微孔，水的饱和蒸气压也降低，也就是水泥石湿度相对降低，此外，水泥石的质量并没有产生影响，这一现象就是自干燥。因为自干现象，造成毛细管中的水从饱以及状态变为不饱和状态，从而出现弯月面，促使硬化的水泥石由于压力，导致收缩情况出现，所以，自收缩的机理与干收缩机理基本相似，最重要的原因是混凝土中的湿度范围会不断地发生不同变化，与此同时，贵出现焓张力不断变化的情况。然而自收缩和干９０城市周刊CHENGSHIZHOUKAN 2019/30

收缩会随着温度的变化而发生变化，其原理也有所不同，除此之外，收缩的最重要的原因是水分扩散到外部环境中，其原理是水合反应消耗的内部水形成的这一现象。２．温度变形裂缝。

（1）水化热。在相应的硬化过程中，当水和水泥发生反应时，就会产生许多热量，称为水化热。混凝土内部和混凝土表面在水化热作用下产生较大的温差，表面混凝土成为内部混凝土水化热释放的限制因素。早期水化热的裂缝非常细小，并且随着时间的推移继续发展和膨胀，并且在严重情况下存在渗透的情况。码头的混凝土结构具有厚的截面，在施工过程中，混凝土在浇注混凝土后水合并释放，混凝土内部产生很高的温度，热量不容易分散在桥墩结构内部，这导致混凝土内外的温差大，从而导致裂缝的出现。（2）日照。高山的紫外线非常强烈，高山风力暴露在阳光下后，阳光混凝土表面的表面温度明显高于其他部分，在阳光下，阳光和背面将在混凝土内部具有线性温度梯度。三、混凝土开裂的处治

（l）由于高山气候条件恶劣，冬季干燥寒冷，夏季炎热，极端温度变化，紫外线强烈辐射，干燥空气等气候特征，高山风电基础混凝土处理材料应具有耐低温，不怕冷冻，延展性好等特点。（2）为避免重型设备的使用，繁琐的操作和较差的安全施工方法，高山风电基础混凝土处理的施工方法应简便，快捷，可操作。（3）要依据混凝土裂缝的深度以及宽度实行较为合理的解决措施。（4）应广泛采用混凝土裂缝处理的材料和方法进行推广，裂缝处理材料价格适中[3]。压力灌浆与表面密封相结合是高山裂缝处理的主要方法。两种混凝土裂缝处理方法的结合不仅可以修复不同程度的混凝土裂缝，而且适用于恶劣天气条件，价格低廉，施工方便。四、结语

因为干旱少雨，年平均气温低等气候现象发生，不断加剧了混凝土收缩率，尤其是温度变化以及温度变化也会对其造成损害，这样一来就会导致开裂的情况发生。因此，有必要找到现有问题的相关解决方案，混凝土结构的裂缝控制应从材料的运用、配合比设计、混凝土施工等方面进行有效的控制，任何一个环节产生的裂纹都是其他环节无法弥补的。然而，要实行严格的规制流程进行，必须对每个环节严格管理，从而确保混凝土的质量。参考文献：[1]苗广威.风电工程风机基础大体积混凝土施工与质量控制[J].科技创新导报,2018,15(31):18-19.[2]李镜培,李鹤,丁士君.防盐蚀剂对输变电基础混凝土抗氯离子侵蚀性能的影响[J].建筑科学与工程学报,2016,33(01):1-7.[3]阚虹.浅谈风电工程大体积混凝土基础面裂纹及掌控技术[J].科技风,2015(17):143-150.