筒倉裂縫成因與預防緩解措施

　　大容量筒倉因長(cháng)期受到環(huán)向力作用，避免容易出現開(kāi)裂現象，下面是小編搜集的一篇關(guān)于筒倉裂縫成因探究的論文范文，歡迎閱讀參考。

　　隨著(zhù)我國社會(huì )經(jīng)濟的迅猛發(fā)展，工業(yè)產(chǎn)業(yè)生產(chǎn)規模不斷擴大，燃煤儲存已成為制約工業(yè)發(fā)展的重要問(wèn)題，燃煤儲存于混凝土筒倉內部，因此，做好筒倉防護，避免壁面出現裂縫是保障燃煤質(zhì)量，提高工業(yè)生產(chǎn)效率的重要途徑。

　　裂縫生產(chǎn)初期，由于裂縫較細微，不容易引起人們的注意，無(wú)法及時(shí)修補，隨著(zhù)使用時(shí)間增長(cháng)，微觀(guān)裂縫將逐漸增大，發(fā)展為宏觀(guān)裂縫。宏觀(guān)裂縫一旦出現，則會(huì )造成空氣和雨水順裂縫流入倉內，污染內部?jì)ξ�，甚至與鋼筋結構接觸，腐蝕鋼筋。因此，控制筒倉裂縫生成是保障筒倉運行安全和可靠的關(guān)鍵。

　　1 筒倉裂縫產(chǎn)生的原因

　　混凝土筒倉裂縫按照生成的時(shí)間不同，可分為兩類(lèi)，一類(lèi)是施工期生成的裂縫，一類(lèi)是在使用期生成的裂縫。引起筒倉裂縫生成的原因有很多，一般包括: 材料選擇不當; 施工操作不規范; 溫度變化大; 荷載高; 凍脹; 地震; 火災等人為和自然因素。按照裂縫生成的規律、形態(tài)不同，可將裂縫生成概括成以下幾種: 塑性收縮和沉降裂縫; 縱向和橫向裂縫; 八字和倒八字裂縫; 收縮裂縫; 斜向裂縫等多種裂縫。在實(shí)際工作中，應根據環(huán)境條件和作用荷載等因素預測可能出現的裂縫類(lèi)型，做好預防工作。裂縫出現的原因主要是由于筒倉受力不均勻所致。在實(shí)際工作中，筒倉所受到的不均勻壓力主要為以下四點(diǎn)原因: 第一，筒倉頂部卸料口布設的位置對于筒倉整體分布不均勻; 第二，進(jìn)料口卸入的高溫物料與外部環(huán)境溫度差異大或自然環(huán)境溫度變化明顯，造成筒倉裂縫; 第三，倉內物料的流動(dòng)性導致物流沖擊倉壁，對倉壁產(chǎn)生不均與壓力; 第四，由于物料卸入過(guò)程中，可能引發(fā)拱堵現象，因此，在設計過(guò)程中要求筒倉底部設有促流裝置，導致筒倉形狀不對稱(chēng)，在卸料過(guò)程中，促流裝置會(huì )引起物料偏心流入倉內，這種設計會(huì )造成筒倉避免所受壓力不均勻，致使避免出現裂縫。

　　筒倉在建設和運行中會(huì )受到多種外力干擾，致使倉壁受力復雜多變，為防止受到不均勻外力的作用造成倉壁裂縫的出現，目前，筒倉設計人員已根據有關(guān)力學(xué)原理設計出本構模型�，F階段，本構模型種類(lèi)很多，不同種類(lèi)的模型差異也較大，設計原理、適用范圍和計算結果也各不相同，尚沒(méi)有統一的混凝土本構模型。因此，在設計過(guò)程中，只能按照用途、建設環(huán)境、應力范圍和計算結果選取適用模型。在選取適用模型中，需要計算出各類(lèi)裂縫出現的可能性和裂縫開(kāi)裂程度，選取綜合影響最小的模型進(jìn)行設計建設，嚴格按照設計規范進(jìn)行設計，最大發(fā)揮筒倉使用性能。

　　2 控制裂縫出現的技術(shù)措施

　　2. 1 選擇合理的筒倉結構

　　混凝土筒倉在外界環(huán)境溫差較大或受熱、受力不均勻的情況下，筒倉壁面承受縱向拉力和內側壓力，在受力達到承受限值時(shí)，倉壁會(huì )出現細微裂縫。裂縫生成后，因不容易被發(fā)現，同時(shí)，筒倉受力不均勻造成裂縫處受力增大，致使裂縫越來(lái)越嚴重，破壞筒倉穩定結構。當筒倉溫度降低時(shí)，倉壁會(huì )收縮受到外側的拉應力，而內部由于物料的作用，對倉壁產(chǎn)生壓應力。反之，筒倉溫度升高，倉壁伸長(cháng)，倉壁內外側也會(huì )形成不同的應力作用。加之筒倉自身重力的作用，筒倉壁面通常出現垂直方向的裂縫。

　　鋼筋混凝土筒倉在頂部和底部分別設有環(huán)梁和樓板，其對筒倉造成的壓力作用也使得筒倉頂部和底部受力大于周?chē)�壁面，使得頂部和底部壁面容易出現裂縫。為減小溫度變化對筒倉造成的影響，通常在選擇筒倉建設材料時(shí)，應選擇變形良好，導熱性能高的材料。倉壁所受溫度應力和壁面厚度成正比，因此，在筒倉設計時(shí)應選擇合理壁厚和配筋率，提高筒倉的壓力承受性能。

　　2. 2 選取抗壓性能良好的鋼纖維混凝土

　　鋼筋混凝土筒倉在實(shí)際運行中受到的縱向拉力和軸向壓力作用，作用力通常大于鋼筋承受強度和抗裂能力，因此，筒倉鋼筋配筋率是按照混凝土裂縫出現可能性最小情況控制的。配筋率提高筒倉抗壓能力也會(huì )提升，裂縫出現的幾率會(huì )降低，但是配筋率高相應的工程造價(jià)也會(huì )提高，所以要在設計中選取最優(yōu)配筋率。

　　不同混凝土性能和抗壓能力也不同，鋼纖維混凝土的韌性?xún)?yōu)于傳統混凝土，能夠大大降低裂縫出現的幾率。鋼纖維混凝土的原理是在傳統混凝土中摻入鋼纖維，混凝土的強度將提高 1. 5 ～ 2 倍，抗拉強度將提高 1.5 ～1. 8 倍。因此，為提高筒倉壁面的強度和韌性，可在混凝土中摻入鋼纖維，以提高傳統混凝土的抗拉強度，也能夠提升混凝土與鋼筋的貼合度。然而在實(shí)際施工中可以在某一局部或一段使用鋼纖維混凝土進(jìn)行筒倉建設。

　　2. 3 選取適合的混凝土材料和配合比

　　鋼筋混凝土在實(shí)際運行過(guò)程中，裂縫產(chǎn)生往往是由于混凝土的收縮引起的，包括塑性、干性收縮自生或炭化收縮等原因，因此，避免裂縫生成首先要掌握混凝土收縮性能�；炷�土收縮是自身性能引起的，在配置混凝土建材時(shí)應嚴格控制配合比，以降低其自身收縮性能，選擇水化熱低的混凝土作為原材料，摻入適量粉煤灰，提高混凝土的和易性，降低摻入水量和水泥用量，節省建設成本。在摻辦混凝土材料時(shí)還應加入骨料增強混凝土強度和剛性，同時(shí)，還應摻入減水劑、外加劑等輔助劑，增大混凝土的流動(dòng)性，延長(cháng)其凝結時(shí)間，進(jìn)而提高混凝土建設筒倉倉壁的抗裂性能。

　　2. 4 采取適應的施工措施

　　施工過(guò)程中，應按照設計圖紙和預先制定的詳細方案進(jìn)行施工，當發(fā)生實(shí)際與設計方案不合理時(shí)，應嚴格控制養護和拆模時(shí)間，及時(shí)與設計人員溝通改進(jìn)設計方案，盡量將建設期間的混凝土開(kāi)裂可能性降到最低。

　　3 裂縫出現緩解方法

　　3. 1 噴射混凝土加固法

　　混凝土筒倉在運行過(guò)程中因受到應力作用和溫度變化，表面會(huì )出現微裂縫現象，向筒倉壁面噴射纖維混凝土，可以有效緩解微裂縫對筒倉造成的影響。纖維混凝土與筒倉壁面有良好的貼合性，能夠滲入微裂縫空隙內，并在空隙內迅速凝結硬化，形成高強度、高質(zhì)量的補縫材料，增強筒倉使用性能。

　　3. 2 環(huán)向預應力加固法

　　緩解混凝土筒倉裂縫問(wèn)題也可以應用環(huán)向預應力加固法，這種方法也能夠有效解決裂縫對筒倉造成的影響。具體方式如下: 將筒倉內部?jì)Υ嫖锶�部或部分清除，減少儲物對倉壁壓力的作用，在混凝土筒倉裂縫處進(jìn)行鑿毛處理，然后在鑿毛處噴射混凝土，使混凝土與原筒倉表面成為一體，增強受力強度。以預應力鋼絲作為預應力筋，利用圓周方向預加應力的理念緩解施加在筒倉壁面的環(huán)向應力。在鑿毛處理后的筒倉避免纏繞預應力鋼絲，敷設鋼絲的數量和間距按照實(shí)際情況計算得出，最后在敷設完成的預應力鋼絲處噴射混凝土進(jìn)行加固處理。

　　4 結語(yǔ)

　　綜上所述，筒倉壁面裂縫是影響筒倉使用年限、工作性能的重要因素，筒倉受內外部溫度、承受應力的變化而產(chǎn)生的裂縫在出現幾率和影響程度上是可以人為控制的。在設計、施工過(guò)程中應注意選取物料性能、結構設計等選取。在充分了解裂縫出現的原因基礎上，結合內外部環(huán)境因素和建設需求，提出最優(yōu)設計方案，并在施工和后期運行過(guò)程中做好筒倉裂縫維護工作，保證筒倉正常運行。

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