建筑材料性能对混凝土早期裂缝的影响研究杨智荣

发表时间:2020/1/2   来源:《建筑实践》2019年38卷第19期   作者:杨智荣
[导读] 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
        摘要: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。
        关键词:建筑材料;早期裂缝;性能
        1导言
        调查研究发现,在建筑混凝土结构工程中,经常会出现混凝土裂缝现象,如果裂缝宽度在0.05mm以内,那么不会危及到建筑工程。如果裂缝宽度较大,则会影响到建筑工程的整体安全,需要及时采取针对性的处理措施。而混凝土早期裂缝的出现,很大一个原因是建筑材料性能,因此,需要充分研究建筑材料性能对混凝土早期裂缝的影响,以便有效预防和控制混凝土早期裂缝的出现。
        2混凝土早期裂缝易发部位
        早期裂缝是指在施工过程中产生的裂缝,主要发生在箱型梁腹板、薄构件与厚构件的连接部位、锚固区以及受力筋拼接缝等位置。这里对其裂缝产生的原因进行简要分析。
        2.1箱型梁腹板
        当顶板与底板存在较大温差时,箱型梁腹板位置容易出现开裂,在这种情况下,如果底板的厚度较薄,则腹板上部易开裂,反之,腹板下部易开裂,而且相比于薄腹板,厚腹板对底板的温度变形有着更大的阻力,因此更容易出现裂缝。
        2.2薄构件与厚构件的连接部位
        主要是由于与厚构件相比,薄构件的温度变化速度更快,收缩性强,很容易受到拉力的影响,产生相应的裂缝。
        2.3锚固区
        在锚固区,由于新老混凝土的交接,几乎无法有效承受拉力,一旦拉力有所提升,就容易产生混凝土裂缝。
        2.4受力筋拼接缝
        在该区域,受应力、温度等作用,会产生混凝土的局部变形,产生混凝土裂缝。
        2.5大体积混凝土
        在对大体积混凝土进行浇筑时,如果没有做好相应的养护工作,混凝土内外温差超过25℃,会在其内部形成较大的温度应力,一旦这个温度应力超过混凝土抗拉强度,就会导致混凝土开裂。
        3建筑材料性能对混凝土早期裂缝的影响
        3.1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。
        3.2骨料性能
        研究发现,混凝土收缩性会直接受到骨料中砂率,砂细读,粗骨料级配等因素的影响,与早期裂缝的产生也有直接的关系。
        3.2.1砂细度
        骨料具有较大的细度,那么就会有较大的比表面积,进而需求更多的水泥材料。在增加水泥用量的过程中,会显著加大混凝土收缩性,这样裂缝问题更加容易出现。而骨料细度较小的话,就会减小混凝土的收缩性。因此,就需要合理配置混凝土,将中粗砂运用过来,以便有效控制早期裂缝。
        3.2.2砂率
        粗骨料能够对混凝土收缩性有效的抵抗,在其他材料不变的情况下,增大砂率过程中,会显著增大混凝土干燥收缩性。因此,为了对混凝土干缩性有效控制,就需要对粗骨料的用量进行增加,对砂率进行降低。


        3.2.3粗骨料级配
        水泥用量直接影响到粗骨料级配,关系到混凝土的收缩性。如果采用的骨料具有较小的粒径,那么就会有较大的比表面积,需要将大量的胶凝材料运用过来,进而增加混凝土收缩性。因此,配置骨料的过程中,需要对骨料级配,粒径合理选择,促使水泥用量得到减少,这样既可以有效控制混凝土收缩,同时成本造价也可以显著降低。
        3.3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。
        4控制混凝土早期裂缝的措施
        4.1对原材料合理选择
        要对矿渣水泥合理选择,保证其具有较小的收缩性,较高的耐久性,就要对水泥的细度,水泥用量严格控制,促使混凝土配制质量得到保证,建筑工程总体施工质量得到提升。要对砂的细度严格控制,一般控制在2.8~3.0之间,且按照2%的标准严格控制砂的含泥量。在石子方面,则需要应用良好级配的碎石,控制碎石含泥量在1%以内。
        4.2对外加剂合理选择
        一般情况下,外加剂运用过程中,要将二次添加法应用其中,也就是首先将70%的外加剂添加于预制搅拌过程中,然后将30%的外加剂添加于施工现场,这样混凝土的坍落度损失,水灰比能够得到有效的降低。实践表明,将适量粉煤灰添加进去,可以促使混凝土性能得到大幅度提升,对混凝土收缩影响也可以降低到一定程度,因此可以广泛运用于混凝土施工过程中。在添加过程中,需要对添加数量严格控制,避免高强度混凝土总体性能受到超细矿物料的影响。为了降低收缩裂缝的发生几率,可以充分利用微膨胀剂,以便对混凝土的收缩性有效控制。
        4.3做好现场控制与验收工作
        为了规避混凝土早期裂缝的出现,还需要充分重视现场控制,全面验收工作的开展。在混凝土运输卸料过程中,需要采取针对性措施,避免有离析问题出现。要结合标准规定,科学开展试验,以便对混凝土配合比合理确定。混凝土配置过程中,要应用符合要求的配合比,避免有原材料丢失问题出现,也不能够将其他成分混入进来。相关人员需要特别注意的是,用水量不能够随意加减。泵送混凝土之前,坍落度试验必须要严格进行,如果坍落度与设计标准不相符合,那么配制工作就需要重新进行。
        4.4严格控制泵送速度和入模量
        为了避免出现早期裂缝问题,混凝土施工过程中,就需要对混凝土的泵送速度严格控制,结合设计要求控制每次入模量。完成浇筑工序后,需要二次振捣混凝土,将混凝土泌水产生的水分,孔隙等有效排除掉,这样混凝土内部裂缝的形成,发展可以得到减少,混凝土对钢筋的握裹力得到提升,混凝土的密实度得到显著增强。根据实践得知,通过本种方法的运用,能够显著提升混凝土抗压强度。此外,要科学实施养护工作,对塑料薄膜及时覆盖,以便对混凝土水分蒸发速度进行控制。
        5结束语
        综上所述,早期裂缝的出现,会直接降低混凝土施工质量,进而对建筑工程整体质量造成影响。而建筑材料性能与混凝土早期裂缝的出现,具有较大的关系。那么在混凝土施工过程中,就需要对建筑材料性能合理选择与控制,最大程度降低混凝土早期裂缝的出现几率。
        参考文献
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