建筑材料性能对混凝土早期裂缝的影响
于日江
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于日江 ,. 建筑材料性能对混凝土早期裂缝的影响[J]. 材料科学研究,2023.7. DOI:10.12721/ccn.2023.157290.
摘要: 混凝土裂缝是建筑工程中无可避免、较为常见的质量危害之一,所产生的危害性和引发的后果较为严重,严重的混凝土裂缝会给混凝土结构强度、承载力、使用性能产生不利影响,难以有效保障建筑物的使用安全、居住安全和使用年限,大大降低了建筑工程的综合效益,最终制约了建筑工程的持续发展。因此,混凝土裂缝问题成为建筑工程施工建设中亟待解决的问题,必须引起施工企业和相关人员的高度关注和重视。施工企业需要从源头对混凝土裂缝进行控制,分析材料性能对混凝土裂缝的影响,严格控制混凝土材料质量,最大限度降低裂缝的危害程度,有效保证建筑物整体建设质量。
关键词: 建筑材料;混凝土;裂缝
DOI:10.12721/ccn.2023.157290
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1建筑施工混凝土裂缝的危害

1.1建筑的整体强度将会下降

在建筑施工中,混凝土结构若发生开裂,将会使整个结构发生变化,使其整体强度下降,进而影响结构安全性与稳定性。如果出现更大的裂缝,则会使钢筋暴露在空气中,钢筋会被腐蚀,从而使建筑的整体强度下降,影响到建筑的正常使用。

1.2缩短施工项目的使用年限

混凝土开裂问题在早期并不明显,因此对工程的正常使用造成的危害还在可控范围内,只要能及时处理,就不会影响工程的使用寿命。反之,若长期忽略,不能得到科学的处理,不仅会使建筑的使用寿命减少,而且会给施工单位带来经济上的损失,甚至会导致较大的安全事故。

1.3建设项目的施工质量将受到影响

混凝土结构裂缝意味着施工质量的降低,也就是混凝土质量存在问题,进而加速了裂缝的蔓延。当裂缝扩大到一定的范围时,其承载能力会随之下降,这将进一步影响施工的质量。若能及早发现混凝土裂缝问题,及时采取相应的控制措施,可降低对施工质量的影响。

2建筑材料性能对混凝土早期裂缝的影响

2.1水泥

水泥品种的选择,会对混凝土结构工程质量产生不同的影响。由于建设单位对于建筑材料的选购上,往往需要考虑到多种因素,如气候条件、成本、施工要求等。因为不同品种的水泥,主要是成分上有差异。比如,早强型的水泥,其有着强度低、易起粉、侵蚀能力差的特点,特别是早强型的硅酸盐水泥,对于其中的铝酸钙的含量需要控制,一般要控制在3%~7%范围之内,才符合国家标准,如果超过规定的数值,那么就不能够在进行使用,因为这种水泥的强度是比较高的,并且在早期进行施工的过程当中收缩程度大,并且凝结的硬化也是非常快的。

水泥的整体用量是由强度、耐久性、成本等方面来决定的,这些因素会影响水泥的用量,在水泥用量的控制上,需要考虑这些因素。如果使用的水泥存在量不够的情况,这就会使得混凝土的凝聚力降低,施工的时候容易出现硬化的混凝土隔离的情况,且混凝土的强度低,耐用性也比较差,耐磨性随之降低,易粉碎,就会很容易的形成质量问题。同时,水泥的用量过多,就会导致工程中的整体造价提高,并且形成混凝土硬化后的增大收缩,导致后期的混凝土结构工程出现干裂的情况,影响混凝土结构工程的施工质量[1]

2.2碱骨料反应

碱骨料反应会造成混凝土的早期开裂,并且难以修复,是相对严重的一种开裂情况。在普通的混凝土结构建筑过程中,一般采用的骨料颗粒分为两种,<4.75mm的颗粒直径称为细骨料,>4.75mm的则被称为粗骨料。骨料的综合质量会直接影响混凝土结构质量的好坏,主要影响因素包括骨料的强度、含水状态、表面特征、泥块的含量、有害物质的含量等。钢筋混凝土结构中普遍含有碱骨料,施工单位在进行混凝土结构浇筑的过程中,碱骨料会伴随着吸水体积迅速膨胀,进而造成较大的内应力,导致混凝土结构表面出现早期的裂缝[2]

2.3粉煤灰

粉煤灰本身对于混凝土质量的影响是相对复杂的,用量不同,其对混凝土总体质量造成的影响不同,过量使用粉煤灰反而会造成混凝土的早期裂缝,若使用合理,粉煤灰与水泥产生二次水化反应,生成的胶质能够使得混凝土更加致密,有效阻断混凝土中的孔隙,提高混凝土的耐久度。但是若使用过量,很容易造成在施工过程中混凝土由于荷载作用而出现表面裂缝,并且由于水泥的密度相较于粉煤灰的密度要大,在浇筑的过程中会导致混凝土的水化反应时间变长,强度变弱。在干燥的过程中,由于混凝土添加了粉煤灰,其强度相对较低,很容易产生塑性收缩,造成表面裂缝的出现。

2.4外加剂

建筑人员为了减少混凝土早期开裂现象,在配制混凝土时往往要加入膨胀剂、减水剂、加气剂等。在混凝土中掺入减水剂可以保证混凝土组分不变的情况下,大幅度减少用水量,降低水灰比,以提高混凝土的强度。

3混凝土结构工程中建筑材料质量控制措施

3.1合理选择混凝土材料,优化混凝土配比

由于原材料质量、混凝土配合比会对混凝土成品质量产生严重影响,所以,进行建筑工程施工建设时,需要根据施工标准合理选择混凝土原材料,严格控制混凝土材料质量,并优化设计、合理控制混凝土配比,提高混凝土综合性能,保证建筑工程施工质量和效果。

(1)混凝土原材料选择。水化热反应较低的水泥是首选,能够有效控制混凝土结构内外部的温度差。由于粗骨料、细骨料总体积在混凝土体积中的占比达到70%以上,必须挑选优质的骨料,确保混凝土各项性质不受到不良影响。选择粗骨料时,石头一定要具有优异的级配,较小的空隙率,质地坚硬,而且无碱性反应,所含有的有害物质和粘土量控制在规定标准内;选择细骨料时,较小空隙率和含泥量以及较粗颗粒的中砂较为适宜。

(2)混凝土配比设计。建筑工程施工标准、建设要求不同,所设计的混凝土配合比就会存在差异,工作人员需要选择低碱水泥,合理有效改善骨料的级配和参量比,以此来控制水泥用量,尽可能降低混凝土浇筑过程中的水化热反应,有效避免裂缝的产生。同时,还需要合理设定减水剂、粉煤灰的添加量,对碱骨料反应进行有效控制,提高混凝土塑性变形能力、密实度和抗渗能力,减少混凝土裂缝的生成数量,优化混凝土施工效果[3]

3.2利用掺和料改善混凝土性能

在混凝土之中添加适量的掺合料,既可以实现对混凝土耐久性、强度的改善,还可以实现对施工成本的节约。比如,在掺加减水剂的时候,保持混凝土的用水量不变的、水泥量不变的基础上,使得混凝土的流动性得以增强,还能够在保持混凝土使用强度不变的基础上,节约水泥的使用。同时,保证在使用水泥以及混凝土的工作性不变,减少用水量,以此来提升混凝土的强度。另外,在掺加矿物质和料后,可以改变混凝土的性能,减少混凝土开裂的情况,还可以控制碱性集料反应带来的危害。

3.3控制干燥收缩裂缝

从混凝土结构工程施工的角度来看,针对建筑材料的选用上,则需要对混凝土的单位用水量进行控制,以此来避免混凝土在干燥后出现收缩裂缝的问题。由于混凝土干缩这种问题的引起原因是,混凝土之中存在很多的水分,在不断蒸发的过程中,会使得温度升高,干缩后会引发裂缝。所以,施工期间,有必要控制水灰比,控制混凝土单位用水量。

4结语

综上所述,混凝土早期裂缝一直是困扰建筑施工发展的重点问题,建筑材料性能对于混凝土早期裂缝十分关键,为保障施工质量,施工单位要重视建筑材料性能把控,及早查明造成混凝土裂缝的原因,并在此基础上合理调整施工方案,保障建筑施工混凝土结构质量达标。

参考文献

[1]张璐,韩东明,陈少威.混凝土建筑材料试验检测及质量控制措施[J].城市建设理论研究(电子版),2022,(12):152-154.

[2]王梦磊.建筑工程混凝土裂缝成因分析及控制措施[J].陶瓷,2022,(04):138-140.

[3]张小曼.浅谈建筑材料对码头混凝土结构工程质量的影响[J].水上安全,2022,(02):187-189.

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