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摘要：风机是一种应用较广泛的机械设备，其基础为混凝土结构，由于在施工过程中，混凝土结构会受到内外因素的影响，产生物理变化，从而出现裂缝问题。因此，本文对引起裂缝问题的原因进行分析，从而有针对性地对混凝土裂缝进行控制。
关键词：风机基础;混凝土;裂缝;控制;措施
1风机基础大体积混凝土概述
《大体积混凝土施工规范》里的大体积混凝土，是指混凝土结构物实体最小几何尺寸不小于 1m 的大体量混凝土，或预计会因混凝土中胶凝材料水化引起的温度变化和收缩而导致有害裂缝产生的混凝土。大体积混凝土施工与普通混凝土施工相比，具有混凝土量大，施工过程复杂，施工技术要求高，水泥水化热较大，易使结构物产生温度变形的特点。风机基础多数属于大体积混凝土结构。由于水泥在凝固过程中产生大量水化热，使混凝土具有一定的温度，混凝土内部积聚的热量不易散发，与混凝土表面温度相差较大时，很容易产生温度裂缝。防止风机基础大体积混凝土裂缝的关键是混凝土浇筑过程中温度和混凝土内外部温差控制。
2 混凝土裂缝产生原因及特点分析
2.1 裂缝产生原因分析
2.1.1温度裂缝、收缩裂缝
风机基础大体积混凝土浇筑过程中，因水泥水化热引起的混凝土内部及混凝土表面产生巨大温差，混凝土内部分子的不确定运动在水化热的影响下，易产生施工裂缝，即温度裂缝。同时，水泥水化过程中20% 水分是水化过程中化学反应必须的水分，剩余80% 水分要蒸发，随着水分蒸发、混凝土内部温度降低，大体积混凝土内部会出现收缩裂缝。温度裂缝、收缩裂缝产生的根本原因是温度裂缝应力大于混凝土抗拉应力，进而导致裂缝产生。
2.1.2荷载裂缝
导致风机基础大体积混凝土出现荷载裂缝的原因分为直接应力裂缝、次应力裂缝。直接应力裂缝因风机机轮循环转动产生的循环荷载引起的直接应力产生，当循环荷载超过混凝土结构设计荷载时出现裂缝;次应力裂缝是由外部荷载引起的次生应力，如混凝土構件的某些部位引起的次生应力引起的裂缝。荷载裂缝产生的根本原因为外部荷载致使混凝土内部产生的应力大于混凝土抗拉强度。
2.1.3其他裂缝
风机基础大体积混凝土施工裂缝产生的其它原因很多，包括外部环境变化、原有混凝土约束力、基础部位岩土的约束等等，该类因素非主要原因; 文章研究的防治裂缝为温度裂缝、收缩裂缝及荷载裂缝。
2.2裂缝特点分析
文章根据裂缝产生原因及裂缝表观尺度将裂缝分为两类：
2.2.1 大尺寸裂缝
该类裂缝因风机基础大体积混凝土施工过程中振捣不密实或温度裂缝、荷载裂缝双重作用导致的大尺寸裂缝，该类裂缝表观尺寸 >25mm。
2.2.2微细裂缝
该类裂缝为温度裂缝、收缩裂缝或荷载裂缝单因素作用导致，文章将表观尺寸 <25mm，>0. 05mm 肉眼可见的裂缝定义为宏观裂缝。宏观裂缝有表观裂缝、深层裂缝、贯穿裂缝。通过钻孔取芯实验可检测该类裂缝 。
3 风机基础混凝土的裂缝控制措施
3. 1 材料控制措施
在风机基础的建设过程中，为了有效避免混凝土裂缝问题，需要在配置混凝土的过程中，优化混凝土的配合比，从而有效减少水泥的水化热，进而避免温差裂缝的出现。在配置混凝土时，为了降低混凝土水化热，可以采取以下措施：（1）采用矿渣硅酸盐水泥并加入一定量的粉煤灰，从而减少水泥用量;（2）选择水化热低的水泥品种;（3）选用粒径较大且级配良好的粗骨料，并控制砂石骨料的含泥量，因为砂石骨料的含泥量会增加混凝土的收缩，降低混凝土的抗拉强度，对抗裂极为不利，还需要避免在特别炎热以及寒冷的季节施工;（4）还可以尽可能地减少单方水泥用量，降低水灰比，并掺用减水剂。因为如果在大体积混凝土中掺入减水剂，可以在保持用水量不变的情况下，有效增大混凝土的坍落度;（5）在制作大体积混凝土时，适量使用缓凝减水剂的情况下，也能达到减少水化热现象，从而避免混凝土产生裂缝。
3.2 振捣控制措施
在风机基础施工过程中，施工人员是直接的参与者，其专业水平以及操作能力直接影响着工程的施工质量，而在施工过程中，振捣环节极为重要。振捣时，需要严格监督振捣操作人员，尽可能地避免振捣棒撞击钢筋现象，并避免出现施工人员无规则地踩踏钢筋而造成钢筋移位情况;其次，在浇筑混凝土的过程中，需要同时由四周向中间进行对称浇筑，只有在第1 层浇筑完成之后，才能进行第 2 层的浇筑，此后再逐层连续进行，直至完工;此外，在混凝土的振捣过程中，需要合理设置振捣器，在混凝土入模后，需要立即进行振捣。为了保证混凝土的施工质量，需要在一个方位振捣密实之后，才能对下一段进行振捣。严格控制振捣时间及振捣面积，并且在振捣上一层时需要将其插入下层 5cm 处，从而清除 2 层间的接缝。
3.3 温测措施
在混凝土的凝结硬化过程中，温测环节可以清楚地了解混凝土不同深度的温度变化情况。通过对混凝土内部温度的变化规律的实时监测，可以有针对性地采取技术措施，避免混凝土产生温度应力，进而产生温度裂缝。要实现对混凝土内部温度的监测，需要将温度传感器埋设在混凝土表面、底面以及中间等不同部位，再利用混凝土温度测定记录仪对施工全过程进行跟踪监测，以便对混凝土内部温度变化情况进行全面控制;此外，在混凝土浇筑完成后，还要对温度进行监测，编制测温报告表，绘制各点实际降温曲线。
3.4 裂缝控制的养护措施
（ 1） 大体积混凝土的养护工作不同于一般混凝土。大体积混凝土主要是内部热量大和大气接触时温差大，持续时间长，因此，不能采用表面冷却降温，而是要采用表面保温办法，或者在体内埋管通水，让它慢慢冷却到温差 25℃以下，使混凝土自身增长的抗拉强度能抵抗各龄期的收缩应力和制约的应力，同时要不停地浇水养护，一旦表面脱水发白，如不马上浇水养护，产生裂缝的可能性就非常大。水温也不能太低，若混凝土表面骤冷，则会导致裂缝的出现。
（ 2） 混凝土保温的具体方法，要根据当时当地的情况以及经济因素等综合考虑。为此，有时需进行测温以掌握温度变化。在混凝土浇灌之前，布置测温点，埋设测温导线，每测温点一组按表、中、底三根测温导线埋设，点位布置： 如风机基础取有代表性的点位，而不是越多越好，应把底板切成等分，根据基础平面图布置了多个测孔。
（ 3） 大体积混凝土的养护要求严格，时间要求长，要随时检查湿润情况，表面不能干燥发白，要防止冷风吹透侵袭。养护时间要不少于14d。在养护期间定人定时用电子测温仪测定砼温度，在基础表面及模板侧面覆盖岩棉被保温，保证砼内外温差不超过 25℃，确保砼内部不出现温度裂缝。大体积砼拆模除满足砼强度要求外，还应考虑温度裂缝发生的可能性，当砼中心温度与大气温差小于 20℃时方可拆除保温层和模板。
（ 4） 大体积混凝土还要进行后期养护。因为，大体积混凝土除了尺寸大之外还因温升而膨胀，冷却时会慢慢收缩，以及会干缩，因此，总的收缩量比较大，在收缩应力超过当时的混凝土的抗剪强度时便会出现裂缝。许多钢筋混凝土基础在初期没有裂缝，但在 2 ～3 个月后却出现严重的裂缝。大体积混凝土基础同时还受外部条件的制约，尤其是基底（ 如基岩、桩基等） 约束条件影响较大。除应采取一些缓解措施外，还要特别注意后期浇水养护，保持湿润状态。有条件的地方应在外模拆除后，立即回填土。
结束语
风机的应用领域极广，但由于风机基础大多会选择混凝土结构，因此，会由于施工上的失误以及其他因素的影响，而产生混凝土裂缝，不仅会降低混凝土结构物承载能力、耐久性以及防水性，还会为风机的安全运行留下隐患。因此，为了有效避免和防止风机基础混凝土出现裂缝问题，需要施工单位加强重视，对施工材料、浇筑和振捣等进行严格地控制，从而为风机基础混凝土工程的质量提供有效保证。
参考文献
[1] 陈桂林，姜玮. 大体积混凝土施工温度裂缝控制研究进展[J].自然灾害学报，2016，25 （ 3） ： 159 -164.
[2] 徐驰. 超声波在风机基础内部损伤检测中的应用研究[D]. 湘潭： 湖南科技大学，2016.
关键词：风机基础;混凝土;裂缝;控制;措施
1风机基础大体积混凝土概述
《大体积混凝土施工规范》里的大体积混凝土，是指混凝土结构物实体最小几何尺寸不小于 1m 的大体量混凝土，或预计会因混凝土中胶凝材料水化引起的温度变化和收缩而导致有害裂缝产生的混凝土。大体积混凝土施工与普通混凝土施工相比，具有混凝土量大，施工过程复杂，施工技术要求高，水泥水化热较大，易使结构物产生温度变形的特点。风机基础多数属于大体积混凝土结构。由于水泥在凝固过程中产生大量水化热，使混凝土具有一定的温度，混凝土内部积聚的热量不易散发，与混凝土表面温度相差较大时，很容易产生温度裂缝。防止风机基础大体积混凝土裂缝的关键是混凝土浇筑过程中温度和混凝土内外部温差控制。
2 混凝土裂缝产生原因及特点分析
2.1 裂缝产生原因分析
2.1.1温度裂缝、收缩裂缝
风机基础大体积混凝土浇筑过程中，因水泥水化热引起的混凝土内部及混凝土表面产生巨大温差，混凝土内部分子的不确定运动在水化热的影响下，易产生施工裂缝，即温度裂缝。同时，水泥水化过程中20% 水分是水化过程中化学反应必须的水分，剩余80% 水分要蒸发，随着水分蒸发、混凝土内部温度降低，大体积混凝土内部会出现收缩裂缝。温度裂缝、收缩裂缝产生的根本原因是温度裂缝应力大于混凝土抗拉应力，进而导致裂缝产生。
2.1.2荷载裂缝
导致风机基础大体积混凝土出现荷载裂缝的原因分为直接应力裂缝、次应力裂缝。直接应力裂缝因风机机轮循环转动产生的循环荷载引起的直接应力产生，当循环荷载超过混凝土结构设计荷载时出现裂缝;次应力裂缝是由外部荷载引起的次生应力，如混凝土構件的某些部位引起的次生应力引起的裂缝。荷载裂缝产生的根本原因为外部荷载致使混凝土内部产生的应力大于混凝土抗拉强度。
2.1.3其他裂缝
风机基础大体积混凝土施工裂缝产生的其它原因很多，包括外部环境变化、原有混凝土约束力、基础部位岩土的约束等等，该类因素非主要原因; 文章研究的防治裂缝为温度裂缝、收缩裂缝及荷载裂缝。
2.2裂缝特点分析
文章根据裂缝产生原因及裂缝表观尺度将裂缝分为两类：
2.2.1 大尺寸裂缝
该类裂缝因风机基础大体积混凝土施工过程中振捣不密实或温度裂缝、荷载裂缝双重作用导致的大尺寸裂缝，该类裂缝表观尺寸 >25mm。
2.2.2微细裂缝
该类裂缝为温度裂缝、收缩裂缝或荷载裂缝单因素作用导致，文章将表观尺寸 <25mm，>0. 05mm 肉眼可见的裂缝定义为宏观裂缝。宏观裂缝有表观裂缝、深层裂缝、贯穿裂缝。通过钻孔取芯实验可检测该类裂缝 。
3 风机基础混凝土的裂缝控制措施
3. 1 材料控制措施
在风机基础的建设过程中，为了有效避免混凝土裂缝问题，需要在配置混凝土的过程中，优化混凝土的配合比，从而有效减少水泥的水化热，进而避免温差裂缝的出现。在配置混凝土时，为了降低混凝土水化热，可以采取以下措施：（1）采用矿渣硅酸盐水泥并加入一定量的粉煤灰，从而减少水泥用量;（2）选择水化热低的水泥品种;（3）选用粒径较大且级配良好的粗骨料，并控制砂石骨料的含泥量，因为砂石骨料的含泥量会增加混凝土的收缩，降低混凝土的抗拉强度，对抗裂极为不利，还需要避免在特别炎热以及寒冷的季节施工;（4）还可以尽可能地减少单方水泥用量，降低水灰比，并掺用减水剂。因为如果在大体积混凝土中掺入减水剂，可以在保持用水量不变的情况下，有效增大混凝土的坍落度;（5）在制作大体积混凝土时，适量使用缓凝减水剂的情况下，也能达到减少水化热现象，从而避免混凝土产生裂缝。
3.2 振捣控制措施
在风机基础施工过程中，施工人员是直接的参与者，其专业水平以及操作能力直接影响着工程的施工质量，而在施工过程中，振捣环节极为重要。振捣时，需要严格监督振捣操作人员，尽可能地避免振捣棒撞击钢筋现象，并避免出现施工人员无规则地踩踏钢筋而造成钢筋移位情况;其次，在浇筑混凝土的过程中，需要同时由四周向中间进行对称浇筑，只有在第1 层浇筑完成之后，才能进行第 2 层的浇筑，此后再逐层连续进行，直至完工;此外，在混凝土的振捣过程中，需要合理设置振捣器，在混凝土入模后，需要立即进行振捣。为了保证混凝土的施工质量，需要在一个方位振捣密实之后，才能对下一段进行振捣。严格控制振捣时间及振捣面积，并且在振捣上一层时需要将其插入下层 5cm 处，从而清除 2 层间的接缝。
3.3 温测措施
在混凝土的凝结硬化过程中，温测环节可以清楚地了解混凝土不同深度的温度变化情况。通过对混凝土内部温度的变化规律的实时监测，可以有针对性地采取技术措施，避免混凝土产生温度应力，进而产生温度裂缝。要实现对混凝土内部温度的监测，需要将温度传感器埋设在混凝土表面、底面以及中间等不同部位，再利用混凝土温度测定记录仪对施工全过程进行跟踪监测，以便对混凝土内部温度变化情况进行全面控制;此外，在混凝土浇筑完成后，还要对温度进行监测，编制测温报告表，绘制各点实际降温曲线。
3.4 裂缝控制的养护措施
（ 1） 大体积混凝土的养护工作不同于一般混凝土。大体积混凝土主要是内部热量大和大气接触时温差大，持续时间长，因此，不能采用表面冷却降温，而是要采用表面保温办法，或者在体内埋管通水，让它慢慢冷却到温差 25℃以下，使混凝土自身增长的抗拉强度能抵抗各龄期的收缩应力和制约的应力，同时要不停地浇水养护，一旦表面脱水发白，如不马上浇水养护，产生裂缝的可能性就非常大。水温也不能太低，若混凝土表面骤冷，则会导致裂缝的出现。
（ 2） 混凝土保温的具体方法，要根据当时当地的情况以及经济因素等综合考虑。为此，有时需进行测温以掌握温度变化。在混凝土浇灌之前，布置测温点，埋设测温导线，每测温点一组按表、中、底三根测温导线埋设，点位布置： 如风机基础取有代表性的点位，而不是越多越好，应把底板切成等分，根据基础平面图布置了多个测孔。
（ 3） 大体积混凝土的养护要求严格，时间要求长，要随时检查湿润情况，表面不能干燥发白，要防止冷风吹透侵袭。养护时间要不少于14d。在养护期间定人定时用电子测温仪测定砼温度，在基础表面及模板侧面覆盖岩棉被保温，保证砼内外温差不超过 25℃，确保砼内部不出现温度裂缝。大体积砼拆模除满足砼强度要求外，还应考虑温度裂缝发生的可能性，当砼中心温度与大气温差小于 20℃时方可拆除保温层和模板。
（ 4） 大体积混凝土还要进行后期养护。因为，大体积混凝土除了尺寸大之外还因温升而膨胀，冷却时会慢慢收缩，以及会干缩，因此，总的收缩量比较大，在收缩应力超过当时的混凝土的抗剪强度时便会出现裂缝。许多钢筋混凝土基础在初期没有裂缝，但在 2 ～3 个月后却出现严重的裂缝。大体积混凝土基础同时还受外部条件的制约，尤其是基底（ 如基岩、桩基等） 约束条件影响较大。除应采取一些缓解措施外，还要特别注意后期浇水养护，保持湿润状态。有条件的地方应在外模拆除后，立即回填土。
结束语
风机的应用领域极广，但由于风机基础大多会选择混凝土结构，因此，会由于施工上的失误以及其他因素的影响，而产生混凝土裂缝，不仅会降低混凝土结构物承载能力、耐久性以及防水性，还会为风机的安全运行留下隐患。因此，为了有效避免和防止风机基础混凝土出现裂缝问题，需要施工单位加强重视，对施工材料、浇筑和振捣等进行严格地控制，从而为风机基础混凝土工程的质量提供有效保证。
参考文献
[1] 陈桂林，姜玮. 大体积混凝土施工温度裂缝控制研究进展[J].自然灾害学报，2016，25 （ 3） ： 159 -164.
[2] 徐驰. 超声波在风机基础内部损伤检测中的应用研究[D]. 湘潭： 湖南科技大学，2016.