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摘要：本文综述火电厂主厂房结构框架柱的重要性和特点，分析了结构框架柱行程裂缝的各种原因，并且提出了相应的裂缝防治办法，为研究和改善在大型火力发电厂主厂房结构框架柱中高强混凝土的性能提供了一些参考办法。
关键词：高强混凝土 框架柱 裂缝
中图分类号：TU528文献标识码： A
1、前言
在大型火力发电厂主厂房结构中，由于其高度较大，且竖向荷载较大，故裂缝问题较为突出。经常出现的情况是：框架柱的断面由轴压比限值确定，而框架柱的配筋由构造配筋率决定，这其中存在着不合理的地方。应用高强混凝土可以显著减小构件的截面尺寸，减轻结构自重和钢筋用量，具有明显优点，可获得较高的经济效益。但高强混凝土的脆性会在某些情况下产生裂缝，强度等级愈高，脆性愈大。因此，在大型火力发电厂主厂房结构框架柱中应用高强混凝土，需研究改善高强混凝土柱抗裂缝能力的有效措施。
在火力发电厂结构工程中，裂缝的防治是一个有较大普遍性的问题。裂缝的扩展是结构物破坏的初始阶段; 同时，对于结构物而言，裂缝可能引起渗漏，影响结构的使用功能，并且引起持久强度的降低，如钢筋混凝土结构中保护层剥落。水工建筑物在水压头不高于水位的l0cm以下，就会产生的裂缝、渗漏、钢筋腐蚀、混凝土碳化等。因此，对裂缝的成因进行分析，在此基础上对预防裂缝的产生和发展及对裂缝形成后的处理措施进行探讨是非常必要的。
2、水工结构工程裂缝的主要成因
（一）形成裂缝的内部因素
裂缝就是指在固体材料当中出现的某种不连续的现象。在火力发电厂水工结构的工程施工中，如果出现一些微观的裂缝，不及时采取措施就会造成裂缝的增加及扩展，这样就会造成应力应变曲线向水平倾斜，导致应力明显滞后于应变，造成工程结构持久强度的降低。在这种情况下，一旦受到一些大的负荷的影响及作用，就会导致一些宏观裂缝的产生。
（二）形成裂缝的外部因素
裂缝的产生受到很多外部因素的影响，由各種直接作用的外荷载如静、动荷载引起的直接应力就会导致裂缝的产生，这一类荷载产生的应力是比较明确的，也比较直接，能够通过常规的计算方法进行计算，所以能够实现在设计过程的有效控制。另外，结构次应力也会引起裂缝的产生，这种应力的产生，是因为结构物的实际工作状态与常规模型的出入，造成应力集中部位裂缝的产生。除此之外，还有很多是由于变形而引起的裂缝。在工程的实践中，这种裂缝比较常见，造成这种裂缝主要是因为变形得不到满足而引起了附加应力，当着这种附加应力的值达到一定的值，就会导致裂缝的产生。
3、混凝土框架柱裂缝的成因
在常用的建材，如钢、混凝土、砂浆等中，均存在有材料内部的初始缺陷。以高强度混凝土为例在尚未受荷的混凝土和钢筋混凝土结构中存在肉眼不可见的微裂。此微裂主要是存在于骨料与水泥石粘接面上的裂缝、骨料与骨料之间的裂缝、以及骨料本身的裂缝。微裂的分布是不规则的，这主要是由于混凝土内部的不均匀所所致。。在受荷的情况下，引起大于等于0.05mm宏观裂缝的产生及发展，形成通常所称的裂缝。由此可见，结构物裂缝的产生是有其内部原因和外部条件的，其内部条件为以上所述的材料的不均匀性所导致的内部缺陷和微观裂缝。其外部条件可概述为以下几点:
（1）由各种直接作用的外荷载如静、动荷载引起的直接应力而导致的裂缝。在电厂结构工程中，常见的有结构物自重、土的主动压力和被动压力、水的侧压力、各类设备的静、动荷载以及风荷载等等。此类荷载产生的应力一般可按常规计算方法得到，比较直接和明确，在设计过程中也较易得到控制，因此，此类荷载引起的应力导致的裂缝约只占结构裂缝的15%-20%左右。
（2）结构次应力引起的裂缝，此类应力产生的原因主要有: 结构物的实际工作状态与常规模型的出入。从而引起结构中应力分布与理论计算不一致;局部的开孔、洞也会引起应力集中现象，使在应力集中的部位产生裂缝。
（3）由变形变化引起的裂缝。此类裂缝在工程实践中最为多见，往往占裂缝的80%左右，比如高强混凝土的脆性会在某些情况下产生裂缝，强度等级愈高，脆性愈大。由于温度场的不均匀、材料的收缩和膨胀，不均匀沉降等也会引起高强混凝土柱裂缝的产生。
4、裂缝的防治策略
高强混凝土的脆性随着强度提高而严重，为了有效防治高强度混凝土柱产生裂缝，必须从以下几个方面加以防治，才能充分利用高强度混凝土的特点，减少其缺陷。
（1）火电厂水工结构工程中，通过预防措施的有效实施，能够实现裂缝问题的科学控制。在预防措施上，要根据现有的规范，加大水荷载的分析，以保证建筑物能够达到一定的强度。在施工中，要注意复核最大裂缝的宽度，将最大裂缝的宽度应控制在一定的范围内，这样就能实现裂缝的分散。在配筋中要加强配筋的均匀分布，尽量采用一些小直径小间距筋，通过一定的措施来实现荷载体形突变的控制，减少裂缝集中发生的机率。在预防措施中，还要注意构造措施的加强以及温度应力的影响，在煤泥沉淀池和综合泵房的下部结构中，还要合理设置后浇带。对于循环水泵房的底板及部分侧墙的施工中，还要做好入模温度的控制，通过入模温度的减少降低混凝土饿的水化热现象发生，是实现强度的增加。在冷却塔其下部的施工中，要通过对称环形基础的采用通过分段浇筑来有效控制裂缝的产生。总而言之，为了实现裂缝预防措施的理想效果，就必须加大结构刚度和强度的控制，通过配筋的设置来实现裂缝出的有效降低。还要进一步加强结构物的适应能力，通过刚度的减少，使得变形之后的结构产生内力重分布，这样就能够减少不均匀沉降和温差等因素所引起的集中应力。在具体的设计中，还要灵活的运用个中国预防措施，通过全面而科学的考虑来实现预防措施的有效整合，从而能够最终选出预防效果最佳的设计方案，以最大限度上减少火力发电水工结构施工中的裂缝问题的发生。
（2）合理添加外加剂各种止水剂、缓凝剂能有效减少混凝土的离析提高保水性，使混凝土内部结构较为均匀一致，养活因干缩、不均匀收缩、不均匀收缩引起的微裂; 同时，止水剂还能与混凝土的硅酸盐、铝酸盐进一步反应生成网状凝胶，堵塞裂缝，提高裂缝的自愈能力。
（3）压力灌浆堵缝工程的施工中，要保证开槽的清洁坚实，没有浮灰和油脂，严格进行注浆材料的选择，可以通过裂缝宽度、渗水量大小和具体的渗水面积来确定所使用的材料。在水工结构工程的施工中，砌体结构是一种应用比较多的结构，在综合泵房和雨淋阀室等地方多会采取这一结构。在这一结构中，如果裂缝是因为温度和地基沉降造成的，并没有产生贯通性的大裂缝，就可以运用裂缝表面封闭法来实现裂缝的修补。对于那些贯通性的裂缝，就需要运用压力灌浆法的实施来解决。在结构性裂缝宽度较大，裂缝较多的时候，如果在采取多种措施之后仍然造成墙体的开裂，就需要采用钢筋网水泥砂浆夹板墙的做法，来实现墙体的加固。
综上所述，在大型火力发电厂主厂房结构中，采用高强度混凝土柱有利于提高主厂房结构的稳定性，但是由于高强度混凝土脆性随着强度提高而严重等自身的缺点，在施工和维护过程中必须采取合理的措施来防止高强度混凝土柱的裂缝的产生，，这对于最大限度的提高高强度混凝土柱在大型火力发电厂主厂房结构中的优势具有指导意义。
参考文献
[1]朱文松，吴玮.牛桥水库扩大基础混凝土的裂缝控制措施[J].浙江水利科技，2005（04）
[2]陈云波.元荡分流节制闸A1型翼墙裂缝的成因及处理[J].江苏水利，2001（09）
[3]关新强，赵之瑾.“墩墙-底板”型混凝土结构裂缝的成因与防治[J].江苏水利，2003（03）
[4]代彦芹，丁磊，李警官，李彦芳，魏业清.土石坝砾质粘土的填筑控制技术研究[J].科技与企业，2012（08）
[5]张桂花，解伟，胡士辉.水工结构可靠度置信区间的研究与应用[J]. 水利与建筑工程学报，2006（02）
[6] 张国军.吕西林.刘伯权轴压比超限时框架柱的恢复力模型研究[J].[期刊论文]-建筑结构学报,2006(1)
关键词：高强混凝土 框架柱 裂缝
中图分类号：TU528文献标识码： A
1、前言
在大型火力发电厂主厂房结构中，由于其高度较大，且竖向荷载较大，故裂缝问题较为突出。经常出现的情况是：框架柱的断面由轴压比限值确定，而框架柱的配筋由构造配筋率决定，这其中存在着不合理的地方。应用高强混凝土可以显著减小构件的截面尺寸，减轻结构自重和钢筋用量，具有明显优点，可获得较高的经济效益。但高强混凝土的脆性会在某些情况下产生裂缝，强度等级愈高，脆性愈大。因此，在大型火力发电厂主厂房结构框架柱中应用高强混凝土，需研究改善高强混凝土柱抗裂缝能力的有效措施。
在火力发电厂结构工程中，裂缝的防治是一个有较大普遍性的问题。裂缝的扩展是结构物破坏的初始阶段; 同时，对于结构物而言，裂缝可能引起渗漏，影响结构的使用功能，并且引起持久强度的降低，如钢筋混凝土结构中保护层剥落。水工建筑物在水压头不高于水位的l0cm以下，就会产生的裂缝、渗漏、钢筋腐蚀、混凝土碳化等。因此，对裂缝的成因进行分析，在此基础上对预防裂缝的产生和发展及对裂缝形成后的处理措施进行探讨是非常必要的。
2、水工结构工程裂缝的主要成因
（一）形成裂缝的内部因素
裂缝就是指在固体材料当中出现的某种不连续的现象。在火力发电厂水工结构的工程施工中，如果出现一些微观的裂缝，不及时采取措施就会造成裂缝的增加及扩展，这样就会造成应力应变曲线向水平倾斜，导致应力明显滞后于应变，造成工程结构持久强度的降低。在这种情况下，一旦受到一些大的负荷的影响及作用，就会导致一些宏观裂缝的产生。
（二）形成裂缝的外部因素
裂缝的产生受到很多外部因素的影响，由各種直接作用的外荷载如静、动荷载引起的直接应力就会导致裂缝的产生，这一类荷载产生的应力是比较明确的，也比较直接，能够通过常规的计算方法进行计算，所以能够实现在设计过程的有效控制。另外，结构次应力也会引起裂缝的产生，这种应力的产生，是因为结构物的实际工作状态与常规模型的出入，造成应力集中部位裂缝的产生。除此之外，还有很多是由于变形而引起的裂缝。在工程的实践中，这种裂缝比较常见，造成这种裂缝主要是因为变形得不到满足而引起了附加应力，当着这种附加应力的值达到一定的值，就会导致裂缝的产生。
3、混凝土框架柱裂缝的成因
在常用的建材，如钢、混凝土、砂浆等中，均存在有材料内部的初始缺陷。以高强度混凝土为例在尚未受荷的混凝土和钢筋混凝土结构中存在肉眼不可见的微裂。此微裂主要是存在于骨料与水泥石粘接面上的裂缝、骨料与骨料之间的裂缝、以及骨料本身的裂缝。微裂的分布是不规则的，这主要是由于混凝土内部的不均匀所所致。。在受荷的情况下，引起大于等于0.05mm宏观裂缝的产生及发展，形成通常所称的裂缝。由此可见，结构物裂缝的产生是有其内部原因和外部条件的，其内部条件为以上所述的材料的不均匀性所导致的内部缺陷和微观裂缝。其外部条件可概述为以下几点:
（1）由各种直接作用的外荷载如静、动荷载引起的直接应力而导致的裂缝。在电厂结构工程中，常见的有结构物自重、土的主动压力和被动压力、水的侧压力、各类设备的静、动荷载以及风荷载等等。此类荷载产生的应力一般可按常规计算方法得到，比较直接和明确，在设计过程中也较易得到控制，因此，此类荷载引起的应力导致的裂缝约只占结构裂缝的15%-20%左右。
（2）结构次应力引起的裂缝，此类应力产生的原因主要有: 结构物的实际工作状态与常规模型的出入。从而引起结构中应力分布与理论计算不一致;局部的开孔、洞也会引起应力集中现象，使在应力集中的部位产生裂缝。
（3）由变形变化引起的裂缝。此类裂缝在工程实践中最为多见，往往占裂缝的80%左右，比如高强混凝土的脆性会在某些情况下产生裂缝，强度等级愈高，脆性愈大。由于温度场的不均匀、材料的收缩和膨胀，不均匀沉降等也会引起高强混凝土柱裂缝的产生。
4、裂缝的防治策略
高强混凝土的脆性随着强度提高而严重，为了有效防治高强度混凝土柱产生裂缝，必须从以下几个方面加以防治，才能充分利用高强度混凝土的特点，减少其缺陷。
（1）火电厂水工结构工程中，通过预防措施的有效实施，能够实现裂缝问题的科学控制。在预防措施上，要根据现有的规范，加大水荷载的分析，以保证建筑物能够达到一定的强度。在施工中，要注意复核最大裂缝的宽度，将最大裂缝的宽度应控制在一定的范围内，这样就能实现裂缝的分散。在配筋中要加强配筋的均匀分布，尽量采用一些小直径小间距筋，通过一定的措施来实现荷载体形突变的控制，减少裂缝集中发生的机率。在预防措施中，还要注意构造措施的加强以及温度应力的影响，在煤泥沉淀池和综合泵房的下部结构中，还要合理设置后浇带。对于循环水泵房的底板及部分侧墙的施工中，还要做好入模温度的控制，通过入模温度的减少降低混凝土饿的水化热现象发生，是实现强度的增加。在冷却塔其下部的施工中，要通过对称环形基础的采用通过分段浇筑来有效控制裂缝的产生。总而言之，为了实现裂缝预防措施的理想效果，就必须加大结构刚度和强度的控制，通过配筋的设置来实现裂缝出的有效降低。还要进一步加强结构物的适应能力，通过刚度的减少，使得变形之后的结构产生内力重分布，这样就能够减少不均匀沉降和温差等因素所引起的集中应力。在具体的设计中，还要灵活的运用个中国预防措施，通过全面而科学的考虑来实现预防措施的有效整合，从而能够最终选出预防效果最佳的设计方案，以最大限度上减少火力发电水工结构施工中的裂缝问题的发生。
（2）合理添加外加剂各种止水剂、缓凝剂能有效减少混凝土的离析提高保水性，使混凝土内部结构较为均匀一致，养活因干缩、不均匀收缩、不均匀收缩引起的微裂; 同时，止水剂还能与混凝土的硅酸盐、铝酸盐进一步反应生成网状凝胶，堵塞裂缝，提高裂缝的自愈能力。
（3）压力灌浆堵缝工程的施工中，要保证开槽的清洁坚实，没有浮灰和油脂，严格进行注浆材料的选择，可以通过裂缝宽度、渗水量大小和具体的渗水面积来确定所使用的材料。在水工结构工程的施工中，砌体结构是一种应用比较多的结构，在综合泵房和雨淋阀室等地方多会采取这一结构。在这一结构中，如果裂缝是因为温度和地基沉降造成的，并没有产生贯通性的大裂缝，就可以运用裂缝表面封闭法来实现裂缝的修补。对于那些贯通性的裂缝，就需要运用压力灌浆法的实施来解决。在结构性裂缝宽度较大，裂缝较多的时候，如果在采取多种措施之后仍然造成墙体的开裂，就需要采用钢筋网水泥砂浆夹板墙的做法，来实现墙体的加固。
综上所述，在大型火力发电厂主厂房结构中，采用高强度混凝土柱有利于提高主厂房结构的稳定性，但是由于高强度混凝土脆性随着强度提高而严重等自身的缺点，在施工和维护过程中必须采取合理的措施来防止高强度混凝土柱的裂缝的产生，，这对于最大限度的提高高强度混凝土柱在大型火力发电厂主厂房结构中的优势具有指导意义。
参考文献
[1]朱文松，吴玮.牛桥水库扩大基础混凝土的裂缝控制措施[J].浙江水利科技，2005（04）
[2]陈云波.元荡分流节制闸A1型翼墙裂缝的成因及处理[J].江苏水利，2001（09）
[3]关新强，赵之瑾.“墩墙-底板”型混凝土结构裂缝的成因与防治[J].江苏水利，2003（03）
[4]代彦芹，丁磊，李警官，李彦芳，魏业清.土石坝砾质粘土的填筑控制技术研究[J].科技与企业，2012（08）
[5]张桂花，解伟，胡士辉.水工结构可靠度置信区间的研究与应用[J]. 水利与建筑工程学报，2006（02）
[6] 张国军.吕西林.刘伯权轴压比超限时框架柱的恢复力模型研究[J].[期刊论文]-建筑结构学报,2006(1)