摘要:现今,在各个建筑工程中,常常会出现混凝土早期裂缝的问题。作者深入的分析了建筑工程施工中裂缝的多发部位,并论述了产生裂缝的根本原因,最后将裂缝的成因确定为建筑材料的影响。最后针对这些问题制定了有效的解决方案,希望能够促进我国建筑行业的更好发展。
关键词:建筑材料性能;混凝土早期裂缝;影响
在长期的综合研究后发现,建筑材料对于建筑工程裂缝的发生率有着非常大的影响。若施工期间产生了水泥不正常凝结、不正常膨胀、水化热温升等各种问题,都会导致建筑工程产生早期裂缝。要想有效的降低混凝土早期裂缝的出现率,就一定要对材料质量以及材料的性能进行严格的控制。本文作者对此进行了深入的分析。
一、混凝土裂缝的多发部位及成因
实际施工期间,建筑工程的葙形梁腹板、薄构建与厚构件连接处、锚固位置、受力筋拼接处都是混凝土裂缝的高发区。在各种箱形桥梁中,若桥面温度和底板温度的差异过大,则箱形梁腹板区域还会产生开裂、裂缝等问题,会使底板处所受到的温度阻力更大。受力筋拼接裂缝相邻位置的裂缝成因主要是因为薄构件的温度变化相对较快,因此两者间会产生拉应力。锚固区产生裂缝的原因则是新老混凝土间存在比较大的温度应力。若混凝土的温度应力过大就会产生开裂的问题。
二、材料原因导致的混凝土开裂
对于混凝土开裂的原因,可以四个方面进行分析,第一,水泥材料的影响;第二,骨料质量的影响;第三,粉煤灰对于混凝土裂缝的影响;第四,碱骨料反应的影响,通过多方面因素的分析,来确定缓凝土开裂的原因,详情如下:
(一)水泥材料的影响
水泥的因素最容易导致的就是混凝土收缩裂缝,影响因素主要有水泥品种、水泥细度、水化热以及水化成分等。
(1)各个品种水泥所含的矿物成分有较大的差异,因此也会产生不同的干缩影响,硅酸二钙的收缩率较小,而铝酸三钙的收缩率较大。因此,一定要结合施工的实际情况选择具体的水泥品种。工作期间,一定不能将各种品种的水泥混用,因为这些水泥的凝结时间、收缩值有着较大的差异,一旦混用则极易导致混凝土开裂的问题。
(2)水泥颗粒的粗细程度对于水泥性质有着极大的影响,成分一致的水泥,其水化以及凝结时间是和水泥的粒径成反比的,其早期强度比较高,需水量也会较大。但并非水泥颗粒越细越好,太细的水泥,其收缩性会比较大,因此混凝土裂缝的出现率就会提高。
(3)建筑工程的大体积混凝土结构通常都要一次性浇筑完成,浇筑后便会产生较大的水化热,但由于混凝土整体体积较大,因此这些水化热不能够很好的散发出来,其内部便会出现较大的压应力,表层也会出现拉应力。且龄期短混凝土的抗拉性能又比较差,一旦温差产生的拉应力超出了极限抗拉强度,则其表面就会出现裂缝。
(4)水泥内存在缓慢水化成分。这些成分主要包括CaO、游离CaO 等物质,这些物质的水化反应耗时很长,混凝土硬化很久后才会水化,水化的体积也超出了本来固体的体积,这便会使混凝土产生不均匀的体积膨胀,进而产生混凝土裂缝。所以,应用水泥开展工作前一定要先完成体积安定性实验,这样才能够将其用于正式施工。
(二)骨料质量的影响
混凝土骨料的砂细度模数、砂率与收缩间关系、粗骨料的级配与收缩间关系、混凝土的含泥量等各方面因素都会对裂缝产生影响。
(1)砂细度对于混凝土裂缝的影响主要体现在砂的细度是和其表面积成正比的,表面积又是和包裹凝胶材料的用量成正比的,且水泥用量、用水量的提高也会使混凝土的收缩加大。因此,进行商用混凝土施工时一般都会选择中粗砂。
(2)在混凝土中,粗骨料的主要作用就是抵抗收缩。如果其它原材料的用量固定,则混凝土的干燥收缩率与砂率的变化是成正比的。一旦砂率降低,则粗骨料的用量就要提高,这样的方式能够很好的控制混凝土的干燥收缩。
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(3)粗骨料级配主要影响的就是混凝土的收缩,且和水泥用量间有着紧密的联系。如果使用的骨料粒径比较小,则混凝土收缩所受到的影响更大。所以,必须要科学的确定粗骨料的粒径以及级配,这样才能够保证水泥用量的合理性,并使混凝土的收缩更加可控。
(4)骨料的含泥量越高则混凝土的强度就会越低,为了使混凝土的强度符合要求,则一定要适当提高水泥的用量。
(三)粉煤灰对于混凝土裂缝的影响
添加适量的矿物料可以提升混凝土的耐久性,不过一定要保证所加入的矿物掺合料总量符合要求。混凝土内部的粉煤灰会和氢氧化钙发生两次水化反应,反应生成的胶体便能够将其中的孔隙、毛细孔都填充好,使得混凝土整体的致密性有显著的提高,并且避免混凝土出现较大的收缩。不过,若粉煤灰的用量过多或过少,则会产生负面影响。一旦加入粉煤灰,则混凝土的早期强度提升速度会变得十分缓慢,这便使其极易因荷载的影响而出现早期裂缝。
(四)碱骨料反应的影响
混凝土原材料中的碱性物质与活性成分产生化学反应后便会产生膨胀物质,混凝土内部就会出现较大的自膨胀应力,最终出现开裂的问题。碱骨料反应花费的时间比较长,至少需要十几年才会被发现,而且其产生的破坏也是不可逆的。如果能够在早期对其进行合理的控制则能够有效的降低其不良影响。
三、如何有效避免混凝土裂缝的产生
对于混凝土裂缝的产生,可以从三个方面来进行有效避免,第一,科学地确定混凝土的原材料,确保材料的合格;第二,科学地确定混凝土配合比,去实施配合比的科学、合理;第三,所添加的粉煤灰量一定要适当,确保作用发挥最大化。详情如下:
(一)科学的确定混凝土的原材料
确定好水泥品种对于降低混凝土裂缝发生率有着事半功倍的作用。所以,最好使用水化热低、干缩性小且抗裂性强的水泥原材料,现今使用比较广泛的是粉煤灰水泥。此外,还需要使用高质量的骨料,主要检查骨料是否干净且级配良好。还要合理的控制活性骨料的含泥量,最好不使用细砂。
(二)科学的确定混凝土配合比
设计工作者在确定混凝土的配合比时,一定要确保混凝土的工作性能不会受到损害,在此基础上再采取措施尽量减少混凝土的单位用水量,按照“三低(低砂率、低坍落度、低水胶比)二掺(掺高效外加剂和矿物掺合料)”的设计准则来开展工作,这样才能够生产出“高强、高韧性、中弹、低热和高极拉值”的抗裂混凝土。
(三)所添加的粉煤灰量一定要适当
粉煤灰的活动、堆积密度都比较好,对于混凝土的工作性、水化热等都有着很好的调节作用,还能够在一定程度上降低成本。不过,粉煤灰的作用和其等级是成正比的,所以,工作中应该在考虑工程建设成本的基础上,尽可能的选择活性较高的粉煤灰,这样才能够使粉煤灰发挥最大效应。
结语
综合本文论述可以知道,在建筑工程的施工中,导致混凝土裂缝问题产生的原因是多方面的。实际的工程施工过程中,需要协调的方面非常多,想要完全避免这些因素的影响是不可能的,只能采取一些措施避免这些因素的影响。作者分析了对于建筑工程混凝土施工有主要影响的因素,并针对这些因素导致的多发问题制定了相应的解决措施,其主要目的是促进我国建筑工程质量的提高,进而促进我国建筑行业的长远稳定发展。
参考文献:
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论文作者:刘国权
论文发表刊物:《基层建设》2018年第20期
论文发表时间:2018/9/10
标签:混凝土论文; 裂缝论文; 骨料论文; 水化论文; 水泥论文; 粉煤灰论文; 应力论文; 《基层建设》2018年第20期论文;