试论建筑材料性能对混凝土早期裂缝的影响

2021-11-09欧阳星燎珠海市宝城混凝土有限公司

门窗 2021年6期

欧阳星燎珠海市宝城混凝土有限公司

1 前言

在建筑结构中，混凝土在浇筑结束后，在初凝阶段出现了较为严重的裂缝情况，严重影响到建筑结构的施工质量。同时，对建筑结构的稳定性以及强度也会造成严重的影响。

建筑混凝土出现早期裂缝是工程中较为常见的一种施工问题，而出现早期裂缝的主要原因就是于建筑材料性能出现了问题，只有对建筑材料性能加强控制与把握，才能够对混凝土早期裂缝问题进行预防与解决，才能够真正地提高建筑结构稳定性，保障工程质量。因此，本文所研究的建筑材料性能对混凝土早期裂缝的影响具有重要意义。

2 混凝土早期裂缝容易出现的部位

混凝土在浇筑施工结束后，建筑结构中所出现的裂缝也就是混凝土早期裂缝，一般裂缝出现的位置主要在一些结构衔接部位或者一些拼接缝位置。

例如，在箱型梁腹板中，如果在混凝土浇筑前后时间温差相对较大，则在箱型梁腹板位位置中就有可能出现裂缝问题。如果箱型梁腹板底板部位厚度较薄的情况，裂缝就容易在腹板下方位置出现。而一般腹板厚度较厚的情况下，则会阻碍底板温度，从而导致底板出现较大的裂缝问题。其次，在一些薄构件链接的部位，如果温度变化速度较快或者具有一定收缩性，则会严重影响压力，进而也会导致裂缝问题出现。最后，在建筑结构锚固部位，由于混凝土之间的浇筑时间不同，使得在交接位置处对拉力造成了一定的影响，从而造成该部分也容易出现裂缝问题。

此外，混凝土早期裂缝问题与混凝土结构后期的养护工作的实施质量也有着一定的问题，如果养护工作未能够全面地落实，导致混凝土内部温度与外界温度存在着一定的差异性，也会导致混凝土结构表面出现裂缝问题。如图1所示。

图1

3 早期裂缝发生规律与材料性能之间的联系

3.1 早期裂缝发生规律

在建筑混凝土施工过程中，早期裂缝在独特的位置中所发生的概率相对较高，比如在混凝土厚度存在明显差异的结构部位以及一些连接部位等。根据混凝土早期裂缝形成的原因进行分析后，可以确定出现早期裂缝的混凝土部位主要就是受到了温度，材料收缩膨胀应力的影响下，导致出现了裂缝。在混凝土固化后，整个箭镞结构的抗剪切性性能是在不断变化的，这主要是受到了温度变化以及建筑材料构建不同的影响，而且在浇筑过程中，浇筑断层之间的连接部位约束作用以及结构的自身重力也在不断地发生变化，所以早期裂缝还受到了施工技术以及建筑结构设计的影响。

3.2 与建筑材料性能之间的联系

混凝土在制作前，对于制作原材料的选择以及各个材料之间的配比度，对混凝土的强度以及坍落度具有一定的影响，而且也影响了混凝土浇筑后，混凝土结构的固化强度。也就说明了早期裂缝的出现，与混凝土的结构形式是具有一定联系的，但是在混凝土制造原材料的选择以及材料的配比度是决定早期裂缝问题程度的主要因素之一，所以，在混凝土原材料配比度在进行确定后，需要在混凝土的浇筑后，对混凝土结构的固化时间以及周围温度变化情况进行确定，所以要想避免建筑结构出现早期裂缝，需要对混凝土原材料性能指标以及材料配比度进行全面的掌控，以此来确定混凝土的强度以及混凝土收缩率。

4 材料性能和混凝土内部应力的关系。

4.1 水泥类型及各项性能参数

为了可以解决混凝土早期裂缝问题，通过相关的研究发现，在受到混凝土自身强度以及其余一些因素的影响，导致了混凝土出现了早期裂缝问题。而混凝土的强度是由混凝土水泥材料以及骨料性能所决定的，而混凝土的收缩性是由水泥所决定的，水泥中含有大量的水泥颗粒以及水花产物，在受到分子间引力的作用下，会导致水泥内部的空隙影响，从而对水泥强度造成影响，当水泥颗粒越小时，水泥水化以及水泥凝结速度则增加，而且可以提高混凝土的整体强度。水泥细度达到了75μm后，则会降低水泥水化速率，对水泥的整体收缩性能就会造成影响。在当前混凝土制作技术不断优化下，混凝土在制作中通过材料质量以及材料配比度的实施，可以保障混凝土强度满足工程需求，而且对于水泥的重视程度也逐渐提高，使得混凝土的质量得到了提升，增加了混凝土的冷缩性。

4.2 骨料性能

在混凝土在原材料配置制作的过程中，如果混凝土骨料越加粗糙，就会导致混凝土水泥的粘结力得到增加，在混凝土配置的过程中，原材料质量满足混凝土坍落度需求的情况下，可以使用碎石材料配置的混凝土，这种混凝土无论是强度还是质量都高于卵石材料混凝土主梁，而且骨料粒径增加，能够减少对水分的吸收，能够降低混凝土的泌水性。但需要注意的是如果水灰比和混凝土坍落度达到相同的情况下，骨灰比越大，则混凝强度也就越大，反之混凝土强度越小。

在建筑工程施工的过程中，对混凝土原材料性能、骨料粒径以及材料配比都有着明确的要求，一般在商品混凝土制作中，混凝土中的砂率需要达到40%，比一般的混凝土含砂量相对较高，而且石子的粒径需要达到10mm左右，比一般的卵石石子粒径相对较小，这也导致了商业混凝土在浇筑后，建筑结构之间的连接性能相对较小，从而增加了早期裂缝出现的几率。

4.3 外加剂和掺合料的影响

混凝土在制作中，对于建筑原材料的性能以及配比方需要进行明确，而且为了确保混凝土的强度以及坍落度可满足建筑工程需求，通常需要在混凝土制作中加入一些添加剂以及掺合料，从而对混凝土的性能进行改善，并对水泥、泥灰以及石块的工艺参数进行改善，确保混凝土在浇筑结束后，混凝土固化效果可以满足建筑结构的质量需求。

不过在混凝土的制作的过程中，减水剂以及一些外加剂的使用，虽然对混凝土的整体质量进行了改善，提高了混凝土的早期强度，但是对混凝土的收缩性能造成了一定影响。在使用粉煤灰等掺合料后，虽然可以控制水泥用量，提高混凝土的结构性能，但是对于混凝土固化造成了影响，增加了混凝土结构早期裂缝的出现概率。所以在混凝土的制作过程中，必须要对提前控制好建筑原材料的性能，同时控制不同材料的掺和比例，避免对混凝土强度以及坍落度造成影响。

5 早期裂缝的防控对策

5.1 合理地选择原材料

在建筑工程全面实施的过程中，务必要对建筑结构的整体情况进行全面的分析，并根据施工要求，对每一种项目施工材料性能进行把控与评估，特别是混凝土施工材料，必须对混凝土的强度以及质量加以关注，控制混凝土的原材料性能以及原材料配比度，以此避免出现建筑施工裂缝问题的出现，搜索一需要对混凝土的水泥、骨料颗粒参数进行分析，以便可以控制混凝土浇筑后的温度应力以及混凝土的收缩性性能，确保混凝土在固化后，可以减少裂缝的出现，从而满足建筑工程施工质量保准，按照相关的技术规范，对混凝土原材料性能进行全面的检测以及验收，确保每一个材料性能都可以满足建筑工程施工标准要求。

5.2 基于科学试验优化配方设计

混凝土施工技术在不断地优化与创新后，混凝土原材料的种类以及材料配比也呈现出了多元化，以此来控制混凝土的强度以及混凝土的坍落度。确保混凝土结构强度可以满足建筑工程需求。在混凝土制作的过程中，添加一些外加剂虽然可以提高混凝土主梁，但是对整个原材料的配比比例造成了严重的影响，任何一种材料的添加，对混凝土质量都会造成严重影响，因此，在混凝土原材料配比设计前，需要对混凝土的强度进行了解，并进行规范化实验，对不同的材料以及制作试件进行全面检测，根据建筑工程的实际需求，结合混凝土设计方案，对混凝土进行全面优化，以此来确定混凝土的最佳配比度，同时也能够有效地对早期裂缝进行防控。

5.3 做好原材料性能检测与品质控制

混凝土原材料具有不稳定的性质，特别是水泥以及骨料粒径，是非常难以控制的，要想避免建筑结构出现早期裂缝，就必须要对混凝土质量进行全面控制，对混凝土原材料品质进行全面的检测，确保材料的性能以及规格可以满足工艺化标准要求。首先，可以对水泥质量进行规范化检测，其次，对骨料粒径以及含沙量等参数进行控制，在确保各项参数达到标准后，需要严格按照材料配比比例进行混凝土制作，以此来控制混凝土质量，也能够避免早期裂缝在混凝土固化后出现。