建筑材料性能對混凝土早期裂縫的影響研究

摘 要：現(xiàn)階段人們對現(xiàn)代化生活的要求逐漸提高，對建筑行業(yè)的要求也隨之升高，舒適、堅(jiān)固的建筑可以供給人們居住，雄偉、大氣的建筑可以供給人們欣賞，古香古色的建筑可以供人們體驗(yàn)傳統(tǒng)文化，這些建筑都需要性能較好的建筑材料作為支撐。如果建筑材料的性能出現(xiàn)問題或者性能低下，很容易導(dǎo)致建筑中混凝土早期裂縫的出現(xiàn)，這樣的裂縫如果不能及時(shí)發(fā)現(xiàn)、解決，會(huì)對整個(gè)建筑的安全性和使用壽命造成極大的影響。因此，對各類建筑使用的建筑材料進(jìn)行分類分析，并尋找其與混凝土早期裂縫之間的關(guān)系，對應(yīng)性的制定預(yù)防措施，有利于解決上述問題。

關(guān)鍵詞：建筑材料;材料性能;混凝土;早期裂縫

各個(gè)國家的建筑行業(yè)都受一個(gè)相同的問題困擾，那就是混凝土裂縫，混凝土裂縫的危害程度與其寬度存在直接關(guān)系的，以0.05毫米為界限，超過這個(gè)界限就會(huì)造成建筑物整體產(chǎn)生安全隱患。近年來，通過網(wǎng)絡(luò)我們了解到許多“豆腐渣住房”、“豆腐渣橋梁”等不良建筑現(xiàn)象，其中部分建筑的倒塌、斷裂與混凝土裂縫有直接的關(guān)系，而混凝土裂縫又是與建筑材料的性能息息相關(guān)的。為了防止混凝土裂縫的產(chǎn)生和擴(kuò)大，建筑工人必須要在早期采取合理措施進(jìn)行預(yù)防，防止混凝土早期裂縫的產(chǎn)生，以避免對建筑的使用帶來不良影響。

一、容易出現(xiàn)混凝土早期裂縫的部位

對于混凝土早期裂縫的早期問題，是指在建筑開始施工到完成建筑中間的這段時(shí)間，混凝土施工時(shí)最易出現(xiàn)此類問題。涉及到具體的裂縫部位，一般不會(huì)出現(xiàn)在混凝土的中心部位，常常出現(xiàn)在邊緣的、與其他部分連接的地方，拼接縫處也可以見到混凝土早期裂縫，最主要的部位有以下三個(gè)：箱型梁腹板，錨固區(qū)和厚薄材料相接處。

二、各類建筑材料性能與混凝土早期裂縫的關(guān)系

（一）堿骨料?；炷林械哪承┏煞质强梢耘c堿骨料發(fā)生反應(yīng)的，這種反應(yīng)會(huì)在混凝土凝固后發(fā)生，堿骨料吸收混凝土中的水分而膨脹，體積逐漸增大，強(qiáng)大的壓力使得混凝土開裂，這樣形成的早期裂縫寬度一般較大，所以修補(bǔ)的難度十分大，修補(bǔ)好之后也仍舊可能存在對建筑的不良影響?；炷林休^常使用的骨料有兩種，以骨料顆粒的直徑作為區(qū)分，4.75毫米為界限，較大的稱為粗骨料（石），較小的稱為細(xì)骨料（砂），這兩種骨料成分的多少影響著混凝土的砂細(xì)度?；炷林泻屑?xì)骨料的比率越大，細(xì)度越大，骨料整體的比表面積就會(huì)增大，那么在配制混凝土?xí)r所需要的水泥的量就會(huì)增大，而這就會(huì)造成混凝土的收縮性增大，并且，骨料的比表面積越大，就會(huì)需要越多的膠凝材料來幫助混凝土積聚，但膠凝材料的大量使用也會(huì)導(dǎo)致混凝土整體的收縮性增強(qiáng)。而粗骨料的作用與細(xì)骨料恰好相反，粗骨料影響著砂率，會(huì)降低水泥的收縮性，使早期裂縫更不容易出現(xiàn)。因此，在配比堿骨料時(shí)要適當(dāng)調(diào)整粗、細(xì)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，它直接影響著混凝土的收縮裂縫。主要的影響因素有兩方面：第一，水泥的水化程度，水泥是堅(jiān)固的水泥顆粒溶于水而形成的，與其水溶性有關(guān)的是因素是水泥顆粒的大小和水的溫度，相同溫度的水里，水泥顆粒越小，越細(xì)，那么它在水中的溶解程度就越大，水化程度也就越大，水分子與水泥分子之間的相互作用力也就越強(qiáng)，那么它在形成混凝土后的堅(jiān)固程度也就越高;第二，水泥中的礦物成分，主要是C3A、C3S這兩種礦物質(zhì)會(huì)對水泥的抗裂性和收縮性產(chǎn)生影響，C3A的含量越高，水泥在混凝土中收縮的能力就越強(qiáng)，越收縮，混凝土的抗裂能力反而不斷減弱，C3S的含量越高，混凝土的抗裂能力則會(huì)提高，但是收縮能力就會(huì)減弱，混凝土也就不會(huì)很快凝固。不同種類的水泥混用時(shí)，上述這些物質(zhì)的含量各不相同，各種水泥之間的差異性會(huì)使水泥的缺點(diǎn)放大，導(dǎo)致混凝土更加容易開裂。石子含量的多少則與混凝土外表面的形狀有關(guān)，石子含量過高時(shí)，混凝土表面不規(guī)則程度也就越大，其表面就會(huì)越容易產(chǎn)生裂縫。

（三）粉煤灰。粉煤灰在與水泥發(fā)生反應(yīng)時(shí)，會(huì)在混凝土內(nèi)形成膠體樣的物質(zhì)，這些膠體樣的物質(zhì)能夠很好的填充混凝土內(nèi)其他物質(zhì)之間的縫隙，這樣混凝土的密度就會(huì)更大，也就不會(huì)過度收縮，不容易產(chǎn)生早期裂縫。但是如果不能合適掌握粉煤灰的含量，就會(huì)給混凝土早期裂縫帶來消極影響。而且，粉煤灰在混凝土內(nèi)如果沒有受到充分的與水混勻，它們會(huì)更加容易懸浮在混凝土表面，會(huì)減慢混凝土的水化速度，水化程度較低時(shí)，就會(huì)產(chǎn)生消極作用。

三、混凝土早期裂縫的預(yù)防措施

（一）選擇適宜的原材料。選擇堿骨料和水泥時(shí)，要注意選擇收縮性較小的，耐久性較高的，其中各類礦物成分的種類和比率是適宜的，水泥的細(xì)度要適中，保證其合適的水化程度，同時(shí)，水泥的用量不宜過高，必須保持混凝土的高質(zhì)量;在選擇堿骨料的砂細(xì)度時(shí)，推薦選擇中砂，其細(xì)度模數(shù)在2.8-3.0之間，而且堿骨料中的泥含量需要保持在較低水平，盡量在2%以下。

（二）外加劑的合理添加。上文中提到，適量的粉煤灰對提高混凝土性能是具有積極作用的，粉煤灰就是一種適宜的外加劑，建筑工人們可以根據(jù)水泥的量選擇適量的粉煤灰進(jìn)行添加，添加的方式筆者推薦二次添加法，就像其名字一樣，所有粉煤灰并不是一次性全部加入混凝土中，在制作時(shí)，工人可以首先加入70%左右的粉煤灰，進(jìn)行充分?jǐn)嚢?，然后將混合物運(yùn)送到施工場地之后，再把剩余的30%粉煤灰加入混合物中充分?jǐn)嚢?，這樣不僅能夠有效提高混凝土的質(zhì)量，其增加收縮性的作用也不足以致使混凝土產(chǎn)生裂縫。在添加粉煤灰的過程中，工人也可以注意微膨脹劑的使用，適量的微膨脹劑可以有效減少粉煤灰?guī)淼牟涣际湛s性。

（三）現(xiàn)場控制與驗(yàn)收工作的嚴(yán)格把控。嚴(yán)格的現(xiàn)場控制和驗(yàn)收工作能夠很大程度的預(yù)防混凝土早期裂縫的產(chǎn)生。驗(yàn)收人員自混凝土的運(yùn)輸過程開始，就要嚴(yán)格每一步的工作，首先在運(yùn)輸過程和到達(dá)施工場地的卸料過程中，驗(yàn)收人員要對混凝土的形態(tài)進(jìn)行嚴(yán)格觀察，防止混凝土離析現(xiàn)象的出現(xiàn)，一旦出現(xiàn)要對問題部分進(jìn)行重新制作。在現(xiàn)場進(jìn)行配制時(shí)，要嚴(yán)格控制各種原材料和水的用量，必須按照開工前制定的配料計(jì)劃執(zhí)行，不能出現(xiàn)漏料、多加水等問題操作。同時(shí)，驗(yàn)收人員需要進(jìn)行混凝土的坍落度試驗(yàn)，嚴(yán)格坍落度的數(shù)值范圍。

（四）合理的泵送速度和入模量?？刂票盟退俣群腿肽Ａ?，這兩個(gè)因素能夠?qū)⒒炷翝仓^程中產(chǎn)生的多余水分和孔洞消除，讓混凝土更加緊密地包裹鋼筋，其內(nèi)部產(chǎn)生裂縫的可能得到控制，能夠有效提高混凝土的抗壓強(qiáng)度，防止其因?yàn)檫^大的外力而產(chǎn)生裂縫。并且，混凝土澆筑后的合理養(yǎng)護(hù)也是十分重要的，施工人員要充分利用塑料薄膜來控制混凝土的水分蒸發(fā)。

結(jié)束語

混凝土早期裂縫的產(chǎn)生對生產(chǎn)生活和人們的生活影響是巨大的，只有不斷提高建筑材料的性能，嚴(yán)格控制各類建筑材料的性質(zhì)和配比，嚴(yán)格每一步的施工工序，才能有效減少混凝土早期裂縫的產(chǎn)生，為人們的生活增加安全性。

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作者簡介：王幸樂（1976.7.3—），男，漢族，河南洛陽人，大專，技術(shù)負(fù)責(zé)人，研究方向：混凝土和混凝土外加劑。