探究建筑材料性能对混凝土早期裂缝的影响论文
摘要：随着城市化水平不断提升, 对建筑物的质量和建筑施工技术水平提出了更高的要求, 但在混凝土工程施工中裂缝的控制和技术推广方面还存在一系列问题亟待解决, 在一定程度上限制了我国建筑事业的不断发展, 并阻碍了现代建筑结构设计水平的提升和技术的创新。因此, 本文基于理论知识和文献研究实践, 对建筑材料性能对混凝土早期裂缝的影响做了如下研究。
关键词：建筑材料; 性能; 混凝土; 早期裂缝; 影响;
混凝土裂缝一直是困扰全球各个国家建筑工程事业发展的主要问题。而建筑材料的性能对混凝土早期裂缝有非常重要的影响, 为有效防止裂缝发生, 就必须全面了解建筑材料性能, 以及早期裂缝造成的具体应用, 并在此基础上及时寻找有针对性的应对措施, 才能提升建筑工程施工质量, 提升使用周期。
2 建筑材料性能对混凝土早期裂缝的影响
2.1 水泥性能
研究表明, 混凝土的强度由水泥强度和骨料表面粘结强度共同决定, 而混凝土的收缩性取决于水泥的收缩性。而水泥石由未水化的水泥颗粒、水化产物等共同组成, 相互之间受到分子间引力的作用, 因此, 内部的孔隙会影响水泥强度的发展, 也就是水泥颗粒越细, 水化和凝结速度也就越快, 水化程度也更加充分, 可有效提升混凝土早期和后期的强度。研究资料表明, 水泥的性质对混凝土收缩性影响小。就水泥的细度而言, 只要粒径超过75μm时会降低水化速率, 会约束收缩情况。随着混凝土技术不断发展, 混凝土强度越来越高, 水泥用量也在不断增加, 大大提升了水化热效率, 增加了混凝土的热胀性, 进一步增加了混凝土温度降低后的冷缩性。
2.2 骨料性能
在混凝土配制中, 骨料表面越粗糙, 和水泥的粘结力也就越大, 因此, 如果混凝土配制时, 在原材料和坍落度相同的情况下, 采用碎石配制的混凝土略高于卵石配制的混凝土强度。通过增加骨料粒径, 可有效减少用水量, 从而达到降低混凝土的收缩性和泌水性。混凝土中骨料重量和水泥质量的比为骨灰比, 对35MPa以上的混凝土有很大影响[1]。如果水灰比和坍落度相同时, 骨灰比越大混凝土的强度也就越高。在具体施工建设中, 考虑到泵送混凝土的要求, 对骨料粒径和级配都有明确的要求, 商品混凝土的砂率通常在40%以上, 略高于普通混凝土的用砂量, 石子粒径在5～20mm之间, 略小于普通混凝土的石子粒径, 在一定程度上减弱了混凝土结构之间的连接能力, 大大增加了裂缝产生的机会。
2.3 矿物掺合料性能
矿物掺合料是混凝土的主要组成部分, 属于一种提升混凝土耐久性的辅助材料, 如果在具体施工中, 矿物掺合料的使用量过多, 会引起严重的混凝土裂缝, 因此, 在具体添加矿物掺合料时, 需要根据建筑工程的实际情况来确定用量。除此之外, 在混凝土浇筑前期强度比较低, 在外界荷载的作用下, 就会形成早期裂缝。而矿物掺合料的密度远远小于水泥密度, 如果振捣不合理, 则会导致矿物掺合料发生上浮, 容易在混凝土表面形成裂缝, 在水分快速蒸发的前提下, 会促使混凝土发生塑性收缩, 在混凝土内部形成张拉应力, 从而增加混凝土早期裂缝发生的概率。
3 控制混凝土早期裂缝的措施
3.1 选择合格的原材料
宜选择合格、低水化热、收缩性小、耐久性高的矿渣水泥, 并合理控制水泥的细度和水泥用量, 以确保混凝土配制质量, 提升建筑工程总体结构的施工质量。砂宜选择细度模数在2.8～3.0之间的`中砂, 并确保砂的含泥量在2%以下, 石子要采用级配良好是碎石, 碎石含泥量不能超过1%[2]。
3.2 合理选用外加剂
在选用外加剂时, 可采用二次添加法, 也就是预制搅拌时先加入70%的外加剂, 等运到施工现场后再添加30%的外加剂, 以便最大限度上降低混凝土的坍落度损失和水灰比。通过加入适量的粉煤灰, 可大幅度提升混凝土的性能, 同时对混凝土收缩的影响也比较小, 可进行大范围推广应用。但在具体添加时, 要注重添加的数量, 特别是要注重超细矿物料加入对高强度混凝土总体性能的影响, 可通过微膨胀剂来限制混凝土的收缩性, 从而避免混凝土发生收缩裂缝。
3.3 加强现场控制和验收
在商品混凝土应用过程时, 通过现场控制和全面验收, 是减少裂缝发生的主要手段。混凝土从拌制厂运用到施工现场, 并进行卸料时严禁发生离析。通过多次试验来确定混凝土配合比, 在实际配制时严格按照配合比来配制混凝土, 不得失去任何一种原材料, 也不能混入其他成分。特别是不能随便加减用水量。在进行混凝土泵送前, 还要要进行坍落度试验, 当坍落度超过设计标准时, 要重新配制, 严禁投入使用。
3.4 注意泵送速度和入模量
在混凝土施工中, 为最大限度上减少早期裂缝的出现量, 就必须注意混凝土的泵送速度, 每次入模量都不能太多。因此, 对浇筑完成后的混凝土进行二次振捣, 逐步排出混凝土泌水生成的水分和孔隙, 减少混凝土内部裂缝的形成和发展, 并提升混凝土和钢筋的握裹力, 进一步提升混凝土的密实度[3]。研究表明, 通过此种方法, 可促使混凝土的抗压强度提升20%左右。当混凝土浇筑振捣完成后, 要立即进行养护, 随抹随覆盖塑料薄膜, 针对覆盖不到的部位, 要均匀涂刷养护剂, 防止混凝土中水分过度蒸发, 避免混凝土发生早期塑性裂缝和干缩裂缝。
4 结语
综上所述, 本文结合理论知识和现有文献, 研究了建筑材料性能对混凝土早期裂缝的影响, 研究结果表明, 建筑材料性能是否达到设计标准, 对混凝土早期裂缝的形成有非常重要的影响。因此, 在具体施工中, 要根据工程需求, 选择合理的施工材料、并注重材料性能的考量才能有效降低早期裂缝的形成。
参考文献
[1] 张恒春, 唐方宇, 季锡贤, 等.矿物掺和料对混凝土早期收缩开裂性能的影响[J].施工技术, 2016 (s2) :522-525.
[2] 初景峰, 刘清波, 江守恒.保湿养护对混凝土早期塑性开裂影响[J].低温建筑技术, 2016, 38 (9) :6-7.
[3] 姜鸿哲.混凝土早龄期性能与裂缝控制研究[J].门窗, 2017 (11) :206-206.
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