建筑材料性能对混凝早期裂缝的影响研究

来源：核心期刊咨询网时间：2019-10-23 10:0212

摘要：摘要：混凝土开裂的原因有很多，比如施工过程中擅自改变水灰比、混凝土搅拌运输时间过长、模板作业不规范和模板的刚度不足、施工工艺不合理、分段浇筑结合部没有处理好、养护的方法不正确等，这些都会导致混凝土浇筑早期出现开裂现象，其中建材料性能是混凝

　　摘要：混凝土开裂的原因有很多，比如施工过程中擅自改变水灰比、混凝土搅拌运输时间过长、模板作业不规范和模板的刚度不足、施工工艺不合理、分段浇筑结合部没有处理好、养护的方法不正确等，这些都会导致混凝土浇筑早期出现开裂现象，其中建材料性能是混凝土浇筑中早期裂缝产生的主要原因。众所周知，材料性能越好，对建筑物或构筑物基层裂缝变形的适应能力也就越强，所以在混凝土浇筑的时候选择合适的建筑材料，对预防混凝土早期裂缝的产生有一定的效果。

　　关键词：建筑材料性能;混凝土早期裂缝;影响;对策分析

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　　出现早期裂缝会影响混凝土的使用寿命、安全性、使用领域、使用效果等，混凝土耐久性与社会经济、社会稳定以及环境质量等具有非常紧密的联系，所以混凝土材料的选择是目前仍然需要进一步研究的重点。混凝土材料必须具备抗冻性、抗钢筋锈蚀性、耐化学腐蚀性等特性，混凝土材料具备这些特性之后，才能提高混凝土耐久性，混凝土结构中经常会出现裂缝，大都与设计、施工或原材料选用不当有关，或者混凝土的材料遭受到了严重的腐蚀或者重大的损伤，所以为了避免早期裂缝的产生，可以在设计时或者施工之前将合适的原材料选取出来，进而进一步提高混凝土的耐久性。

　　1 混凝土早期裂缝产生—材料原因

　　1.1 碱骨料反应

　　混凝土材料原因可以导致混凝土早期出现裂缝，比如碱骨料反应产生的裂缝，碱集料反应造成的开裂破坏难以阻止也难以修补，是混凝土早期裂缝当中非常严重的一种情况，普通混凝土所用骨料按照粒径大小分为两种：粒径大于4.75mm的称为粗骨料，又被叫做石子;而粒径小于4.75mm的则被称作细骨料，又被叫做砂。骨料质量的优劣将直接影响到混凝土各项性质的好坏，比如泥和泥块含量、有害物质含量、坚固性、碱活性、颗粒级配、骨料的形状与表面特征、强度、骨料的含水状态等。在钢筋混凝土结构中，基本都会含有一种被称为“碱骨料”的材料，浇筑混凝土后，这种材料会伴随着吸水过程，体积逐渐膨胀，产生很大的内应力，从而导致混凝土开裂，甚至会使整个工程就此崩溃，造成非常严重的后果。所以必须寻找合适的方法来改变碱骨料带来的危害。

　　1.2 水泥、砂、石子

　　水泥、砂、石子是混凝土浇筑中必不可少的材料，并且需求量也非常的大。水泥这一材料出现问题则会让工程一开始就不能正常的展开，水泥出现问题会导致水泥非正常凝结，会使得混凝土表面上产生短而不规则的裂缝，水泥质量不过关还会导致水泥与骨料结合不好，一旦遭到破坏，构件会顺着砂浆开裂。砂中含泥量大，则会使得混凝土表面出现不规则的裂缝，除此之外，石子规格、含泥量以及颗粒级别等差异过大，也会使得混凝土浇筑表面出现不规则的裂缝。

　　1.3 其他材料

　　混凝土中如果含有氯化物，则会使得钢筋锈蚀发生膨胀裂缝，混凝土中还加入了一些掺合料，这些掺合料的运用主要是为了改善混凝土的一些性质特点，从而让其向更加适宜的方向发展，其中包括有粉煤灰、矿粉、硅灰、石灰石粉等材料，但是这些材料如果出现问题，很容易使得混凝土干燥加快，还会使得其表面出现裂纹，造成混凝土早期裂缝。

　　2 料因素造成的混凝土裂缝

　　2.1 水泥

　　(1) 水泥品种不同的水泥中各种矿物成分对干缩的影响各不相同，硅酸二钙和铁铝酸四钙收缩率小，铝酸三钙收缩率最大。所以，耐硫酸盐水泥和低热水泥，其矿物成分中硅酸二钙和铁铝酸四钙相对含量多，铝酸三钙相对含量少，其干缩相应也较小。此外，还应避免不同品种水泥混用，因为不同品种水泥的凝结速度、收缩值均不同，所以混用水泥会导致混凝土开裂。

　　(2) 水泥细度水泥颗粒的粗细程度对水泥的性质有很大影响，同样成分的水泥，颗粒越细，其水化、凝结硬化速度就越快，早期和后期强度均较高，需水量增大。但水泥颗粒过细，其在空气中的收缩性较大，故混凝土的裂缝就容易发生。

　　(3) 水泥水化热大体积混凝土结构一般要求一次性整体浇筑，混凝土浇筑后，水泥因水化产生水化热，同时，由于混凝土体积大，聚集在内部的水泥水化熱不易散发，从而造成混凝土内部的温度显著升高;另外，由于混凝土表面散热较快，形成了较大的温差，使混凝土内部产生压应力，表面产生拉应力。此时，加上混凝土龄期短，抗拉强度很低，当温差产生的表面抗拉应力超过混凝土极限抗拉强度时，混凝土的表面就会产生裂缝。

　　(4) 水泥中缓慢水化成分水泥中缓慢水化成分是指水泥中的游离CaO、游离MgO等缓慢反应物质。水泥中的游离CaO和游离Mg0水化反应特别慢，在混凝土硬化后很长时间才能水化，其水化产物的体积大于其原来的固体体积，从而造成了硬化混凝土中的不均匀的体积膨胀，并引起混凝土裂缝。因此，在水泥使用前，必须进行水泥体积安定性试验，如水泥体积安定性不合格，不得用于任何工程。

　　2.2 骨料的质量

　　(1) 砂细度砂的细度对混凝土裂缝的影响是众所周知的，其原因主要是砂越细，其表面积越大，需要更多的水泥等胶凝材料包裏，同时，随着水泥用量和用水量的增加，混凝土的收缩也加大。反之，砂越粗，混凝土的收缩减小，所以，商品混凝土尽量使用中粗砂来控制混凝土的早期裂缝。

　　(2) 砂率混凝土中粗骨料是抵抗收缩的主要材料，在其他原材料用量不变的情况下，混凝土的干燥收缩随砂率的增大而增大。砂率降低即增加粗骨料的用量，这对控制混凝土干燥收缩有利。

　　(3) 粗骨料的级配粗骨料的级配对混凝土收缩影响较大，其根本原因是粗骨料的级配与水泥用量有关。当采用较小粒径的骨料，或采用针片状含量较多的骨料，其比表面积较大，生产混凝土时需要较多的胶凝材料来包裹粗骨料，所以，水泥用量和用水量都很大。因此，应该合理地选用粗骨料的级配和粒径，以减少水泥用量，从而达到控制混凝土收缩之目的。

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