【摘要】在建筑施工工程領(lǐng)域之中,混凝土是重要的使用材料,茌混凝土中存在的裂縫問題是不可忽視的重大缺陷,要加以謹(jǐn)慎處理,最大程度上提升混凝土的質(zhì)量,采用優(yōu)化的工藝材料和施工技術(shù)手段,減少混凝土裂縫出現(xiàn)的幾率,并探索混凝土配合比和原材料對裂縫的影響關(guān)系,實(shí)現(xiàn)對混凝土質(zhì)量的全面防治和處理,最大程度上提升建筑結(jié)構(gòu)的使用年限和完整性。
【關(guān)鍵詞】混凝土;配合比;原材料;裂縫;影響
在建筑工程領(lǐng)域之中,混凝土的質(zhì)量缺陷主要表現(xiàn)為混凝土的裂縫現(xiàn)象和問題,我們要關(guān)注混凝土裂縫現(xiàn)象的缺陷,全面分析混凝土配合比和原材料對混凝土裂縫的影響關(guān)系,嚴(yán)格把控混凝土攪拌施工的流程及步驟,促進(jìn)混凝土配合比的優(yōu)化,更好地提升混凝土的質(zhì)量,減少混凝土裂縫的缺陷性。并注重對混凝土原材料的特性了解和把握,從源頭上規(guī)避混凝土裂縫的產(chǎn)生。
1、混凝土裂縫的成因及危害分析
建筑工程中的混凝土是由水泥、骨料、水、外加劑、摻合料等組分構(gòu)成,可以較好地節(jié)約工程材料,降低勞動(dòng)作業(yè)強(qiáng)度,提升作業(yè)效率。然而,在混凝土之中存在難以避免的裂縫缺陷,表現(xiàn)為不同類型,如:塑性沉降裂縫;塑性收縮裂縫;溫度變化導(dǎo)致的裂縫;自收縮引發(fā)的裂縫;化學(xué)收縮引起的裂縫;干燥收縮引發(fā)的裂縫;外加劑導(dǎo)致的裂縫等。這些混凝土裂縫會產(chǎn)生如下主要危害:(1)冰凍危害。當(dāng)混凝土出現(xiàn)裂縫之后,水滲入并在溫度下降時(shí)結(jié)冰,導(dǎo)致混凝土裂開;(2)鋼筋銹蝕?;炷脸霈F(xiàn)裂縫還會導(dǎo)致鋼筋銹蝕,極大地削弱鋼筋的受力截面,產(chǎn)生膨脹,降低鋼筋與混凝土的凝結(jié)力;(3)加速混凝土碳化剝落現(xiàn)象;(4)降低混凝土結(jié)構(gòu)的承載力。
2、原材料對混凝土裂縫的影響關(guān)系
2.1水泥
它是混凝土的核心部分,對于混凝土的性質(zhì)和質(zhì)量有關(guān)鍵性的影響,它對混凝土裂縫的影響來自于溫度應(yīng)力縫及自身體積膨脹裂縫。具體來說,水泥的品種、等級、勻質(zhì)性品質(zhì)、用量都對混凝土有重要的影響,其中:(1)水泥品種。本應(yīng)使用低等級的混凝土,卻使用了高品質(zhì)水泥,則會出現(xiàn)混凝土內(nèi)外溫度梯度較大的現(xiàn)象,形成溫度應(yīng)力而引發(fā)混凝土的裂縫問題。(2)水泥的強(qiáng)度等級。并非水泥的強(qiáng)度越高則其使用效能越好,如果低等級混凝土使用高等級的水泥或超量使用水泥,則會使水泥集中水化溫度升高,內(nèi)部應(yīng)力在難以釋放的條件下引發(fā)混凝土裂縫,并且無法采用固結(jié)灌漿的方式愈合,導(dǎo)致混凝土結(jié)構(gòu)物破壞。(3)水泥品質(zhì)。勻質(zhì)性的水泥品質(zhì)也對混凝土有較大的影響,如果水泥的質(zhì)量存在缺陷或不夠穩(wěn)定,就會導(dǎo)致混凝土強(qiáng)度不—致的現(xiàn)象,應(yīng)力較差而引發(fā)混凝土開裂。
2.2骨料
對于細(xì)骨料而言,導(dǎo)致混凝土產(chǎn)生裂縫的因素主要包括:(1)細(xì)度模數(shù)。砂的細(xì)度模數(shù)與其比表面積成反比例關(guān)系,當(dāng)細(xì)度模數(shù)較小時(shí),則其比表面積增大;當(dāng)細(xì)度模數(shù)較大時(shí),則其比表面積減小。當(dāng)砂顆粒的細(xì)數(shù)模數(shù)較小時(shí),要增加膠凝材料的用量和用水量,如果混凝土在終凝時(shí)的表面水分損失過快,則會形成龜裂現(xiàn)象。(2)有害物質(zhì)。砂顆粒內(nèi)部含有云母、黏土、淤泥、粉砂、泥塊等物質(zhì),這些物質(zhì)會降低水泥與砂的黏結(jié)度,加大混凝土的用水量,加大了混凝土的收縮裂縫出現(xiàn)的幾率。同時(shí),這些有害物質(zhì)還會使混凝土的耐久性能降低,引發(fā)混凝土的凍脹開裂現(xiàn)象。
對于粗骨料而言,導(dǎo)致混凝土出現(xiàn)裂縫的因素主要包括有:(1)石料的強(qiáng)度。砂漿體積的變化會對粗骨料與砂漿的膠結(jié)界面產(chǎn)生破壞性作用,其生成的拉應(yīng)力會形成粗骨料與砂漿的膠結(jié)界面的裂縫,導(dǎo)致粗骨料的強(qiáng)度降低。(2)活性氧化硅。水泥中的堿性氧化物水解之后,會產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng),生成氫氧化鈉、氫氧化鉀,這些化學(xué)反應(yīng)物與粗骨料中的活性氧化硅反應(yīng),形成堿-硅酸凝膠,凝膠吸水膨脹出現(xiàn)堿骨料反應(yīng),會對混凝土結(jié)構(gòu)造成較大破壞性的影響。(3)級配。骨料的級配不良時(shí),需要使用過量的水泥砂漿,填充骨料的空隙,這就使水泥砂漿在應(yīng)力集中的狀態(tài)下生成裂縫。
2.3外加劑
混凝土中的外加劑是必不可少的原材料,是利用混凝土先期的體積膨脹補(bǔ)償混凝土的收縮現(xiàn)象,減少混凝土干縮而引發(fā)的變形。然而外加劑的添加比例卻是關(guān)鍵的內(nèi)容,如果外加劑添加過量,則會使混凝土結(jié)構(gòu)快速崩裂;如果外加劑的堿含量超標(biāo),也會誘發(fā)骨料中的堿集料反應(yīng),導(dǎo)致混凝土出現(xiàn)裂縫。
2.4礦物摻合料
這是一種輔助性膠凝材料,如:粉煤灰、礦查、硅灰等,在混凝土中應(yīng)用礦物摻合料可以較好地調(diào)整混凝土的強(qiáng)度,提升混凝土的抗化學(xué)侵蝕能力,使混凝土更為致密,減少混凝土的收縮,增強(qiáng)混凝土的和易性。然而,如果礦物摻合料的使用不當(dāng),上部混凝土中的粉煤灰較多、強(qiáng)度較低,則會使混凝土出現(xiàn)塑性收縮開裂現(xiàn)象。
3、混凝土配合比對混凝土裂縫的影響關(guān)系
3.1水泥品種及用量
混凝土的水泥選用要注重對混凝土強(qiáng)度發(fā)展時(shí)產(chǎn)生的大量水化熱的預(yù)防和控制,要避免混凝土的絕熱濕升現(xiàn)象,控制因溫度應(yīng)力而引發(fā)的裂縫。這就需要考慮水泥品種及其用量,為了確保混凝土的強(qiáng)度,要選用低等級的水泥、減少每立方米混凝土的水泥用量,應(yīng)當(dāng)將每立方米的水泥含量控制在450kg之內(nèi)。另外,如果為了混凝土塌落度的現(xiàn)實(shí)需求,要增加水泥的用量,應(yīng)當(dāng)用水泥摻合料,如:粉煤灰、硅粉替代水泥。
3.2砂率
混凝土拌合物的坍落度、黏結(jié)度、保水性是決定砂率值的重要依據(jù)和前提。如果砂率不夠合理,則會引發(fā)混凝土拌合物離析和沁水現(xiàn)象,使混凝土的攪拌無法成形,導(dǎo)致混凝土表面干縮裂縫。如果砂率過大,混凝土的砂漿量過于富裕,則會降低混凝土的彈性模量,在受力不均勻的狀態(tài)下引發(fā)混凝土的局部開裂現(xiàn)象。這樣不僅浪費(fèi)了大量的人力物力,而且增加了資金投入成本,影響了建筑工程造價(jià)控制。
3.3骨料級配
骨料級配對于混凝土的和易性特征有直接的關(guān)系,如果骨料級配較差,要達(dá)到混凝土所需的和易性,就需要添加膠凝材料或加大砂率,這難免會導(dǎo)致水泥過量而引發(fā)混凝土的裂縫現(xiàn)象。
3.4外加劑
混凝土中添加的外加劑也是混凝土配合比設(shè)計(jì)中應(yīng)當(dāng)考慮的內(nèi)容,如果在添加減水劑的過程中減水率驟然升高,則會增大混凝土中的自由水,增加混凝土的坍落度,使混凝土拌合物出現(xiàn)離析和沁水現(xiàn)象,降低混凝土的強(qiáng)度??梢姡饧觿┰诨炷僚浜媳戎械倪\(yùn)用非常關(guān)鍵,如果摻加不當(dāng),輕則降低混凝土的結(jié)構(gòu)性能,重則直接導(dǎo)致混凝土報(bào)廢。
另外,還要加強(qiáng)配合比的現(xiàn)場控制,配合比設(shè)計(jì)人員要深入施工現(xiàn)場,根據(jù)混凝土澆筑、操作水平及構(gòu)件截面等,選擇混凝土的合理坍落度。
結(jié)語:
綜上所述,混凝土配合比和原材料對于混凝土裂縫有極其重要的影響關(guān)系,為此,要注重混凝土原材料的使用,嚴(yán)格控制混凝土的配合比,注重原材料使用和配合比的科學(xué)合理性,最大程度上減少對混凝土的裂縫影響,從而更好地提升混凝土的結(jié)構(gòu)性能,減少混凝土出現(xiàn)裂縫的幾率,提升工程施工質(zhì)量。