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建筑材料性能对混凝土早期裂缝的影响研究

2020-08-31王幸乐

西部论丛 2020年10期
关键词:建筑材料混凝土

摘 要:现阶段人们对现代化生活的要求逐渐提高,对建筑行业的要求也随之升高,舒适、坚固的建筑可以供给人们居住,雄伟、大气的建筑可以供给人们欣赏,古香古色的建筑可以供人们体验传统文化,这些建筑都需要性能较好的建筑材料作为支撑。如果建筑材料的性能出现问题或者性能低下,很容易导致建筑中混凝土早期裂缝的出现,这样的裂缝如果不能及时发现、解决,会对整个建筑的安全性和使用寿命造成极大的影响。因此,对各类建筑使用的建筑材料进行分类分析,并寻找其与混凝土早期裂缝之间的关系,对应性的制定预防措施,有利于解决上述问题。

关键词:建筑材料;材料性能;混凝土;早期裂缝

各个国家的建筑行业都受一个相同的问题困扰,那就是混凝土裂缝,混凝土裂缝的危害程度与其宽度存在直接关系的,以0.05毫米为界限,超过这个界限就会造成建筑物整体产生安全隐患。近年来,通过网络我们了解到许多“豆腐渣住房”、“豆腐渣桥梁”等不良建筑现象,其中部分建筑的倒塌、断裂与混凝土裂缝有直接的关系,而混凝土裂缝又是与建筑材料的性能息息相关的。为了防止混凝土裂缝的产生和扩大,建筑工人必须要在早期采取合理措施进行预防,防止混凝土早期裂缝的产生,以避免对建筑的使用带来不良影响。

一、容易出现混凝土早期裂缝的部位

对于混凝土早期裂缝的早期问题,是指在建筑开始施工到完成建筑中间的这段时间,混凝土施工时最易出现此类问题。涉及到具体的裂缝部位,一般不会出现在混凝土的中心部位,常常出现在边缘的、与其他部分连接的地方,拼接缝处也可以见到混凝土早期裂缝,最主要的部位有以下三个:箱型梁腹板,锚固区和厚薄材料相接处。

二、各類建筑材料性能与混凝土早期裂缝的关系

(一)碱骨料。混凝土中的某些成分是可以与碱骨料发生反应的,这种反应会在混凝土凝固后发生,碱骨料吸收混凝土中的水分而膨胀,体积逐渐增大,强大的压力使得混凝土开裂,这样形成的早期裂缝宽度一般较大,所以修补的难度十分大,修补好之后也仍旧可能存在对建筑的不良影响。混凝土中较常使用的骨料有两种,以骨料颗粒的直径作为区分,4.75毫米为界限,较大的称为粗骨料(石),较小的称为细骨料(砂),这两种骨料成分的多少影响着混凝土的砂细度。混凝土中含有细骨料的比率越大,细度越大,骨料整体的比表面积就会增大,那么在配制混凝土时所需要的水泥的量就会增大,而这就会造成混凝土的收缩性增大,并且,骨料的比表面积越大,就会需要越多的胶凝材料来帮助混凝土积聚,但胶凝材料的大量使用也会导致混凝土整体的收缩性增强。而粗骨料的作用与细骨料恰好相反,粗骨料影响着砂率,会降低水泥的收缩性,使早期裂缝更不容易出现。因此,在配比碱骨料时要适当调整粗、细骨料的比率。

(二)水泥、石子。水泥、石子等材料在混凝土中使用的量十分大,尤其水泥,它直接影响着混凝土的收缩裂缝。主要的影响因素有两方面:第一,水泥的水化程度,水泥是坚固的水泥颗粒溶于水而形成的,与其水溶性有关的是因素是水泥颗粒的大小和水的温度,相同温度的水里,水泥颗粒越小,越细,那么它在水中的溶解程度就越大,水化程度也就越大,水分子与水泥分子之间的相互作用力也就越强,那么它在形成混凝土后的坚固程度也就越高;第二,水泥中的矿物成分,主要是C3A、C3S这两种矿物质会对水泥的抗裂性和收缩性产生影响,C3A的含量越高,水泥在混凝土中收缩的能力就越强,越收缩,混凝土的抗裂能力反而不断减弱,C3S的含量越高,混凝土的抗裂能力则会提高,但是收缩能力就会减弱,混凝土也就不会很快凝固。不同种类的水泥混用时,上述这些物质的含量各不相同,各种水泥之间的差异性会使水泥的缺点放大,导致混凝土更加容易开裂。石子含量的多少则与混凝土外表面的形状有关,石子含量过高时,混凝土表面不规则程度也就越大,其表面就会越容易产生裂缝。

(三)粉煤灰。粉煤灰在与水泥发生反应时,会在混凝土内形成胶体样的物质,这些胶体样的物质能够很好的填充混凝土内其他物质之间的缝隙,这样混凝土的密度就会更大,也就不会过度收缩,不容易产生早期裂缝。但是如果不能合适掌握粉煤灰的含量,就会给混凝土早期裂缝带来消极影响。而且,粉煤灰在混凝土内如果没有受到充分的与水混匀,它们会更加容易悬浮在混凝土表面,会减慢混凝土的水化速度,水化程度较低时,就会产生消极作用。

三、混凝土早期裂缝的预防措施

(一)选择适宜的原材料。选择碱骨料和水泥时,要注意选择收缩性较小的,耐久性较高的,其中各类矿物成分的种类和比率是适宜的,水泥的细度要适中,保证其合适的水化程度,同时,水泥的用量不宜过高,必须保持混凝土的高质量;在选择碱骨料的砂细度时,推荐选择中砂,其细度模数在2.8-3.0之间,而且碱骨料中的泥含量需要保持在较低水平,尽量在2%以下。

(二)外加剂的合理添加。上文中提到,适量的粉煤灰对提高混凝土性能是具有积极作用的,粉煤灰就是一种适宜的外加剂,建筑工人们可以根据水泥的量选择适量的粉煤灰进行添加,添加的方式笔者推荐二次添加法,就像其名字一样,所有粉煤灰并不是一次性全部加入混凝土中,在制作时,工人可以首先加入70%左右的粉煤灰,进行充分搅拌,然后将混合物运送到施工场地之后,再把剩余的30%粉煤灰加入混合物中充分搅拌,这样不仅能够有效提高混凝土的质量,其增加收缩性的作用也不足以致使混凝土产生裂缝。在添加粉煤灰的过程中,工人也可以注意微膨胀剂的使用,适量的微膨胀剂可以有效减少粉煤灰带来的不良收缩性。

(三)现场控制与验收工作的严格把控。严格的现场控制和验收工作能够很大程度的预防混凝土早期裂缝的产生。验收人员自混凝土的运输过程开始,就要严格每一步的工作,首先在运输过程和到达施工场地的卸料过程中,验收人员要对混凝土的形态进行严格观察,防止混凝土离析现象的出现,一旦出现要对问题部分进行重新制作。在现场进行配制时,要严格控制各种原材料和水的用量,必须按照开工前制定的配料计划执行,不能出现漏料、多加水等问题操作。同时,验收人员需要进行混凝土的坍落度试验,严格坍落度的数值范围。

(四)合理的泵送速度和入模量。控制泵送速度和入模量,这两个因素能够将混凝土浇筑过程中产生的多余水分和孔洞消除,让混凝土更加紧密地包裹钢筋,其内部产生裂缝的可能得到控制,能够有效提高混凝土的抗压强度,防止其因为过大的外力而产生裂缝。并且,混凝土浇筑后的合理养护也是十分重要的,施工人员要充分利用塑料薄膜来控制混凝土的水分蒸发。

结束语

混凝土早期裂缝的产生对生产生活和人们的生活影响是巨大的,只有不断提高建筑材料的性能,严格控制各类建筑材料的性质和配比,严格每一步的施工工序,才能有效减少混凝土早期裂缝的产生,为人们的生活增加安全性。

参考文献

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[5] 吴东泰. 分析建筑材料性能对混凝土早期裂缝的影响[J]. 科技展望, 2017(17).

作者简介:王幸乐(1976.7.3—),男,汉族,河南洛阳人,大专,技术负责人,研究方向:混凝土和混凝土外加剂。

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