建筑材料性能对混凝土早期裂缝的影响研究樊光虎

建筑材料性能对混凝土早期裂缝的影响研究樊光虎

樊光虎

身份证：43283119731226xxxx

摘要：混凝土裂缝一直是困扰全球各个国家建筑工程事业发展的主要问题。而建筑材料的性能对混凝土早期裂缝有非常重要的影响，为有效防止裂缝发生，就必须全面了解建筑材料性能，以及早期裂缝造成的具体应用，并在此基础上及时寻找有针对性的应对措施，才能提升建筑工程施工质量，提升使用周期。

关键词：建筑材料；性能；混凝土早期裂缝；影响

引言

在建筑工程中，混凝土早期裂缝是一个比较常见的问题，如果不能对其进行有效处理，必然会影响工程的施工质量和使用安全。从建筑施工中混凝土裂缝的易发部位，分析了建筑材料性能对混凝土早期裂缝的影响，并提出了相应的预防措施，希望能够为建筑工程的质量控制提供一些参考。

一、混凝土早期裂缝易发部位

早期裂缝是指在施工过程中产生的裂缝，主要发生在箱型梁腹板、薄构件与厚构件的连接部位、锚固区以及受力筋拼接缝等位置。这里对其裂缝产生的原因进行简要分析。

1.1箱型梁腹板：当顶板与底板存在较大温差时，箱型梁腹板位置容易出现开裂，在这种情况下，如果底板的厚度较薄，则腹板上部易开裂，反之，腹板下部易开裂，而且相比于薄腹板，厚腹板对底板的温度变形有着更大的阻力，因此更容易出现裂缝。

1.2薄构件与厚构件的连接部位：主要是由于与厚构件相比，薄构件的温度变化速度更快，收缩性强，很容易受到拉力的影响，产生相应的裂缝。

1.3锚固区：在锚固区，由于新老混凝土的交接，几乎无法有效承受拉力，一旦拉力有所提升，就容易产生混凝土裂缝。

1.4受力筋拼接缝：在该区域，受应力、温度等作用，会产生混凝土的局部变形，产生混凝土裂缝。

1.5大体积混凝土：在对大体积混凝土进行浇筑时，如果没有做好相应的养护工作，混凝土内外温差超过25℃，会在其内部形成较大的温度应力，一旦这个温度应力超过混凝土抗拉强度，就会导致混凝土开裂。

二、建筑材料性能对混凝土早期裂缝的影响

2.1水泥。水泥对于混凝土的收缩性能有着巨大的影响，主要体现在以下几个方面：

①水泥品种：水泥中的矿物成分对混凝土的干缩性能有着不同的影响，相关研究表明，水泥中的C3A（铝酸三钙）含量越高，则混凝土的收缩率越大，抗裂性也就相对越差；C3S（硅酸三钙）含量越高，混凝土收缩率越小，抗裂性越高。在对水泥进行选用时，由于不同品种的水泥在凝结速度、收缩值等性能参数上存在的一定的差异，如果混用，很容易导致混凝土开裂，因此应该尽可能采用同一种水泥进行工程的施工。

②水泥细度：在成分相同的情况下，水泥的颗粒越细，水化与凝结速度越快，早期与后期的强度越高。但是，如果水泥颗粒过细，其在空气中的收缩性也就较大大，容易引发混凝土裂缝。

③缓慢水化成分：在水泥中，缓慢水化成分主要是指CaO、MgO等缓慢反应的物质，这些物质的水化反应速度极慢，往往在混凝土硬化很长时间后，才能产生水化，体积大大增加，导致混凝土出现不均匀的体积膨胀，从而引发混凝土早期裂缝。因此，在施工前，应该对水泥进行体积安定性实验，若体积安定性不合格，则不能对水泥进行使用。

2.2骨料。在混凝土中，骨料的砂细度、砂率、粗骨料级配等，与混凝

土的收缩有着很大的关系，对于早期裂缝的产生也有着很大的影响。

①砂细度：砂的细度对于混凝土裂缝有着不容忽视的影响，细度越大，其比表面积也就相对越大，对于水泥等胶凝材料的需求也就越大，而水泥用量的增加，会导致混凝土收缩加大，更容易产生裂缝。反之，砂越粗，混凝土的收缩也就越小。因此，在混凝土配置中，应该尽可能选用中粗砂，实现对早期裂缝的有效控制。

②砂率：在混凝土中，粗骨料是抵抗混凝土收缩的主要材料之一，假定其他材料的用量固定，则随着砂率的增大，混凝土的干燥收缩也会不断增大，因此，增加粗骨料的用量，降低砂率，是控制混凝土干缩的有效措施之一。

③粗骨料级配：粗骨料级配与水泥用量有关，因此对于混凝土收缩有着很大的影响。若采用粒径较小的骨料，由于其比表面积较大，需要用到更多的胶凝材料，从而导致混凝土收缩的增加。因此，在对骨料进行配置时，应该合理选择骨料级配与粒径，尽可能减少水泥用量，一方面能够对混凝土收缩进行控制，另一方面也可以降低成本造价。

2.3矿物掺合料性能

矿物掺合料是混凝土的主要组成部分，属于一种提升混凝土耐久性的辅助材料，如果在具体施工中，矿物掺合料的使用量过多，会引起严重的混凝土裂缝，因此，在具体添加矿物掺合料时，需要根据建筑工程的实际情况来确定用量。除此之外，在混凝土浇筑前期强度比较低，在外界荷载的作用下，就会形成早期裂缝。而矿物掺合料的密度远远小于水泥密度，如果振捣不合理，则会导致矿物掺合料发生上浮，容易在混凝土表面形成裂缝，在水分快速蒸发的前提下，会促使混凝土发生塑性收缩，在混凝土内部形成张拉应力，从而增加混凝土早期裂缝发生的概率。

2.4外加剂

为了对混凝土早期裂缝进行有效控制，在混凝土配置过程中，经常会加入各种各样的外加剂，如减水剂、膨胀剂、加气剂等。以减水剂为例，可以有效减少混凝土用水量，降低水灰比，提升混凝土早期和后期强度，但是如果添加过量，会导致混凝土收缩的增加。

三、混凝土早期裂缝的控制措施

1、对原材料合理选择

要对矿渣水泥合理选择，保证其具有较小的收缩性，较高的耐久性，就要对水泥的细度，水泥用量严格控制，促使混凝土配制质量得到保证，建筑工程总体施工质量得到提升。要对砂的细度严格控制，一般控制在2．8～3．0之间，且按照2%的标准严格控制砂的含泥量。在石子方面，则需要应用良好级配的碎石，控制碎石含泥量在1%以内。

2、合理选用外加剂

在选用外加剂时，可采用二次添加法，也就是预制搅拌时先加入70%的外加剂，等运到施工现场后再添加30%的外加剂，以便最大限度上降低混凝土的坍落度损失和水灰比。通过加入适量的粉煤灰，可大幅度提升混凝土的性能，同时对混凝土收缩的影响也比较小，可进行大范围推广应用。但在具体添加时，要注重添加的数量，特别是要注重超细矿物料加入对高强度混凝土总体性能的影响，可通过微膨胀剂来限制混凝土的收缩性，从而避免混凝土发生收缩裂缝。

3、做好现场控制与验收工作

为了规避混凝土早期裂缝的出现，还需要充分重视现场控制，全面验收工作的开展。在混凝土运输卸料过程中，需要采取针对性措施，避免有离析问题出现。要结合标准规定，科学开展试验，以便对混凝土配合比合理确定。混凝土配置过程中，要应用符合要求的配合比，避免有原材料丢失问题出现，也不能够将其他成分混入进来。相关人员需要特别注意的是，用水量不能够随意加减。泵送混凝土之前，坍落度试验必须要严格进行，如果坍落度与设计标准不相符合，那么配制工作就需要重新进行。

4、注意泵送速度和入模量

在混凝土施工中，为最大限度上减少早期裂缝的出现量，就必须注意混凝土的泵送速度，每次入模量都不能太多。因此，对浇筑完成后的混凝土进行二次振捣，逐步排出混凝土泌水生成的水分和孔隙，减少混凝土内部裂缝的形成和发展，并提升混凝土和钢筋的握裹力，进一步提升混凝土的密实度。研究表明，通过此种方法，可促使混凝土的抗压强度提升20%左右。当混凝土浇筑振捣完成后，要立即进行养护，随抹随覆盖塑料薄膜，针对覆盖不到的部位，要均匀涂刷养护剂，防止混凝土中水分过度蒸发，避免混凝土发生早期塑性裂缝和干缩裂缝。

结束语

综上所述，早期裂缝的出现，会直接降低混凝土施工质量，进而对建筑工程整体质量造成影响。而建筑材料性能与混凝土早期裂缝的出现，具有较大的关系。那么在混凝土施工过程中，就需要对建筑材料性能合理选择与控制，最大程度降低混凝土早期裂缝的出现几率。

参考文献：

［1］段晓芳．钢筋对高强混凝土早期收缩及抗裂性影响研究［J］．江苏建材，2018

［2］吴东泰．分析建筑材料性能对混凝土早期裂缝的影响［J］．科技展望，2017

［2］李贞．矿物掺合料对混凝土早期开裂和塑性收缩性能的影响研究［J］．江西建材，2017