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摘要:在现代建筑工程中,存在许多引起混凝土开裂的因素,从而致使早期浇筑混凝土时发生开裂问题。其中各种建筑材料的基础性能还是影响混凝土浇筑中出现早期裂缝的关键性原因。因为伴随材料性能的改善,建筑物基层也会逐步增强适应裂缝变形方面的能力,因此在浇筑混凝土中,应选择适合的优质建筑材料,以有效预防混凝土出现早期裂缝,进一步提升建筑质量。为此,本文从建筑混凝土出发,研究了材料性能影响早期混凝土裂缝的规律、有关内容,并提出了行之有效的处理措施,仅供参考。
关键词:早期裂缝;建筑材料;混凝土;性能影响
在新世纪下,针对混凝土施工,早期裂缝属于质量控制当中的常见缺陷。裂缝形成的基本机理就是在某个时间点,结构应力在结构所能承受的抗拉强度以外,而逐步破坏原材料相互紧密结合的效果,而引起一定的裂缝。针对混凝土结构,在进行施工中,形成的裂缝就是早期裂缝。其中的特点就是基本上不会影响结构的基础力学性能,其中的成因主要就是内部发生收缩、膨胀等引起的综合作用,所以和建筑材料的基础性能紧密相连。
一、早期裂缝的基本规律
在混凝土施工中,针对特定的部位,常常会出现早期裂缝。尤其是构件薄厚差异巨大的衔接位置、大体积混凝土、箱梁腹板、锚固地方等极易有早期裂缝。通过分析早期裂缝出现时候的应力分布情况及变化特点可知,在这些地方,干缩、温度、材料膨胀等引起的应力具有最大的影响。当固化混凝土到理想强度以前,整个结构中的抗剪切、抗拉性能一直在渐变,主要因为温度改变不匀、衔接各构件及浇筑段的约束力、不断改变结构质量应力并持续作用养护混凝土引起的。因此,在形成裂缝中,常常会被施工过程、浇筑工艺、结构规划所影响。在温度、干缩的影响下,早期裂缝还常常会集中出现。但在混凝土中,所用原材料及其配方还直接决定了整个固化中的干缩情况、构件强度、温度应力等方面的变化规律。因此,尽管早期裂缝和结构之间有联系,但是所用原材料及其配方才是导致早期裂缝发生的关键之所在。
二、混凝土产生的早期裂缝影响因素
1、水泥基础性能的影响
据相关研究显示,混凝土强度属于水泥强度、骨料粘结性决定的。但水泥收缩性往往会直接影响到混凝土收缩性。而水泥的成分主要就是未经水化作用的水泥颗粒及水化产物,彼此间会存在分子引力。因此,内部孔隙常常会影响水泥强度。如果水泥颗粒很细,就会迅速水化、凝结、充分水化,从而进一步提升混凝土结构的实际早期、后期性能强度。据有关研究显示,水泥的基础性质常常会较小影响到混凝土的整体收缩性。据混凝土水泥所具有的细度上看,颗粒只要在75微米以上,便会明显减小水化效率,进一步约束收缩的情况。而伴随现代混凝土技术的飞快发展,混凝土强度也变得更高,相应的水泥用量也越来越大,极大地加快了水化热的产生速度。最终水泥的热胀性也明显提升,以至于在降低混凝土温度后,冷缩性很明显。
2、骨料基础性能的影响
在配制混凝土时,若骨料表面越粗糙,与水泥间的粘结力也就越大。因此,在进行配制时,若原材料具有很一致的塌落度,碎石配制得到的混凝土就具有超过卵石配制得到混凝土的实际强度。而伴随骨料粒径的不断增加,水量也会进一步减少,从而减小混凝土的整体收缩性、泌水性。针对混凝土骨料,骨灰比是指骨料重量与所用水泥质量之比。这个骨灰比常常会严重影响超过35MPa的混凝土结构。如果水灰比、塌落度一样,则伴随骨灰的增大,混凝土也会增大强度。因此在混凝土施工中,考虑到需要泵送混凝土方面的要求,就应控制好骨料的整体粒径、级配等。一般而言,针对商品混凝土,应控制砂率为40%,一般高于普通混凝土当中的用砂量。而针对石子粒径,则一般会控制在5~20毫米之间,一般小于普通混凝土当中的石子粒径。这么一来,便降低了连接混凝土结构之间的能力,而更容易引起裂缝。
3、其他材料基础性能的影响
在混凝土中,倘若含有一定的氯化物,就会引起钢筋出现锈蚀甚至膨胀,最终引起裂缝。同时,在混凝土中,常常还会添加一定的掺合料,用于改善混凝土的整体性质特点,进而有效促进混凝土朝更好的方向进一步发展。这里面主要涉及矿粉、粉煤灰、硅灰、石灰石粉等建筑材料。而一旦这些材料有出现问题存在,就常常会迫使混凝土迅速干燥,甚至还会引起混凝土表面有很多裂纹,而造成混凝土形成一定的早期裂缝。
三、混凝土中早期裂缝的有效控制措施
1、优选适宜的原材料
在混凝土中,应优选合格、难收缩、水化热低、可耐久的优质矿渣水泥,并严格控制水泥当中的细度及其用量,以控制好配制混凝土的实际质量,促进建筑工程进一步提升总体结构质量。同时,还应选择2.8~3.0细度模数的中砂,并控制砂的含泥量小于2%。针对石子,需要选用理想级配的碎石,并控制碎石含泥量在1%或以下。
2、做好现场管理、验收工作
在使用商品混凝土时,应注意做好现场管理、验收工作,以避免裂缝发生。从拌制厂输送混凝土至施工现场一直到卸料时,应避免离析。经过试验来设计好混凝土配合比,在配制中严格执行配合比要求,其中不可以随意改变用水量。在泵送混凝土前,还应展开坍落度试验。通过坍落度在设计标准以上,就应重新配制,万不可投入使用。
3、控制好泵送速率、实际入模量
针对混凝土,为避免早期裂缝,就应控制好泵送混凝土的速率,且入模量/次均不可以太多。这便需要在浇筑完后,展开二次振捣,以排出泌水中的水分、避免形成孔隙,降低混凝土裂缝,并增大混凝土与钢筋之间的握裹力,从而增强混凝土密实性。据相关研究显示,这样可以提高混凝土实际抗压强度约20%。在浇筑振捣混凝土后,还应立刻养护。同时,注意随抹随覆盖必要的塑料薄膜,就无法覆盖的地方,应涂刷一些的均匀养护剂,以防混凝土中过度蒸发水分,而引起混凝土出现早期塑性或干缩性裂缝。
4、选用适宜的外加剂
针对外加剂,可以通过二次添加法,在预制搅拌中,预先添加70%的外加剂,而输送到现场后,再急需加入另外30%的外加剂,以尽可能地减小混凝土的整体坍落度损失及材料水灰比。在添加数量适合的粉煤灰后,便可以明显增强混凝土的基础性能,降低混凝土收缩。但是,在添加中必须控制好添加的量,尤其应控制超细矿物料带给高强混凝土的各种影响。注意通过添加微膨胀剂,来降低混凝土整体收缩性,进而防止混凝土收缩引起裂缝。
四、结语
总之,在混凝土中,一旦出现早期裂缝,就会严重影响施工质量乃至整个建筑的质量。而早期裂缝往往与建筑材料基础性能的影响紧密相连,所以,针对混凝土施工,应科学地选用建筑材料、严格控制其性能,以防混凝土中出现早期裂缝。
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