建筑材料性能对混凝土早期裂缝的影响

陈小强

重庆交通建设（集团）有限责任公司，重庆 401121

摘要：早期混凝土开裂控制不当，就会给工程带来难以估量的损失，而早期开裂又是重要的影响因素。混凝土早期开裂是由于施工中某一时刻受到应力比混凝土结构拉伸强度大，导致混凝土与材料间黏结断裂，进而出现裂缝。混凝土早期开裂是施工中普遍存在问题，而建材性能是影响混凝土早期开裂重要因素，因此，要针对不同施工环境，合理选用不同建材，以防止和控制混凝土早期开裂。

关键词：建筑材料性能；混凝土早期裂缝；影响

1建筑材料性能对混凝土早期裂缝的影响试验方案设计

1.1试验配合比

混凝土的早期开裂主要是由混凝土的异常凝结、水泥的异常膨胀、水泥的水化温度、混凝土的泌水率、混凝土的沉陷、配合比的不当、碱性骨料或已风化的骨料、混凝土的缩水等引起的。试验选取3种不同强度等级的混凝土，即C25、C30、C35，各强度等级混凝土各有3种不同的水胶比例，采用单变量法，只考虑单因素影响，试验中的混凝土配合比例是固定的。

1.2试验方案

试验采用3种不同的水泥混合比例，即0.34、0.36、0.38，砂率35%，采用正交试验设计，试验结果表明，每种混合料的坍落度都在110mm～180mm。在试验中，混凝土混合料采用手工拌和法，拌和后立即进行试模。将试模放置在平坦的地面上，在试模的底部铺上塑料片，按照所需的配比进行搅拌，然后将混合料均匀倒入模具框架中，用平板振捣机将搅拌块压紧，使之变得光滑。在试样成形后，将试样放置在25℃、恒定相对湿度的环境下，在试样表面0.8m处用2盏1000W的碘钨灯进行加热，同时用5m/s~7m/s的风机直接吹拂试样的表面，并且将风向保持与试样表面平行，这样，风机就可以以5m/s~7m/s的速度通过被检测的混凝土表面；保持成形养护24h。在试验件浇筑完毕后，立即进行计时，并记录首次裂纹产生的时间；在试样成形和养护24h后，采用HC-U8型超声多用超声探伤仪对裂缝进行检测，采用平板法对混凝土裂缝进行了检测。

2试验结果及分析

2.1水泥性能

通过对试验结果分析，发现水泥强度与集料结合强度是由混凝土收缩特性决定，因此，水泥性质对混凝土早期开裂起重要作用。由于分子间作用力作用，使水泥中分子间存在间隙，从而对水泥强度产生一定影响，而水泥颗粒直径越小，水泥水化速率和凝固速率就会加快，水泥在较短时间内就会发生水化，从而使混凝土凝固更快、更早地完成凝固，从而大大提高混凝土早期强度，降低混凝土早期开裂。通过对水泥细度分析，发现在75μm以上水泥颗粒会使水化率下降，从而限制混凝土收缩。随着对混凝土的深入研究，混凝土强度也有很大提高，水泥应用也在不断增加，混凝土比例也不断提高，混凝土热胀率也随之提高。不同牌号水泥性能差异很大，如C3A含量高，其他情况不变，则收缩速率增大，抗裂能力下降。在C3S含量高情况下，在不改变其他因素情况下，收缩速率减小，抗裂性能提高。由于不同品牌水泥成分存在差异，如果在施工过程中掺入不同品牌水泥，就会显著提高混凝土早期开裂发生概率，所以采用同一种类型的水泥是保证工程质量的必要措施。

2.2骨料的质量

沙粒粒径通常也会影响到混凝土开裂，沙粒大小越大，所需胶质也就越多，而且还要根据水泥用量而定，所以，混凝土粒径最好是采用粗砂。粗集料等级和配合比对混凝土收缩有很大影响。在此基础上，发现，粗集料配比和等级与水泥掺入量有关，如果使用较小粒度，就必须使用更多针状集料，以便更好地包覆粗集料。因此，当水泥和水掺入量较大时，必须科学地选择集料等级、配比、粒径，以降低水泥用量，有效地控制混凝土收缩。集料中泥质含量会对混凝土强度产生很大的影响。因此必须严格按照科学比例进行配合骨料，如有需要，应增加水泥用量，使混凝土具有较大的收缩率。

2.3骨料的反应能力

一般情况下，集合体响应取决于张拉力。同时碱液和活性材料会产生化学反应，使混凝土内部产生裂缝。当出现裂缝时，就无法阻止这种反应，所以要分析造成这种现象的原因。

2.4外加剂的影响

为有效地预防裂缝，在掺入外加剂时，要根据配合规程，对其进行实时观测和分析，避免产生不良影响，同时，在掺入过程中，也要加入减水剂、膨胀剂等化学成分，再加上加气剂，可大大降低用量，达到更好效果。例如混凝土收缩能力可降低，并且整体黏结性更好，这对混凝土强度有很大的帮助。由于使用不同添加剂，它们自身会引起混凝土收缩，这是由于其自身成本原则，因此，它在控制混凝土开裂方面效果并不明显。在添加某些助剂或加气剂时，应确保其他组分不变，从而有效地减少混凝土开裂可能性。

2.5骨灰比

在实际施工中，对集料粒径及级配进行详细规范，如：商品混凝土含沙率为40%，普通混凝土含沙率为5mm～20mm，而普通混凝土粒径要比商品混凝土稍小，而普通混凝土粒径要比商品混凝土稍大，一般混凝土粒径要比商品混凝土稍大，因此在一定程度上会降低混凝土黏结能力，从而增加混凝土早期开裂概率。

2.6粉煤灰性能

粉煤灰是一种反应物质，它是一种反应物质，通过加入反应，加速反应，产生更多物质，这些物质会占据混凝土空隙和小孔，从而提高混凝土致密程度。在施工期间，若不合理地掺入粉煤灰，会造成初期混凝土强度偏低，在施工期间，如果没有采用正确的防护措施或过度施工，则易造成混凝土早期开裂。受重力作用，在振捣作业过程中，由于高密度混凝土压力，粉煤灰会逐步上升，最后在水泥地面上形成一层细密粉煤灰，因此影响水泥中的水化反应。

3混凝土早期裂缝的应对的措施

3.1科学合理地选用原材料

原材料选择是为保证产品在使用中收缩性和耐用性，所以要考虑到水泥细度和用量，合理地控制原材料性质，调整原料比例，调整原料比例，提高建筑工程整体质量。首先，要对砂粒细度进行严格控制，一般控制在2.8mm～3.0mm，所选用砂粒中淤泥含量不超过2%。选用砂砾含泥量为1%，选用优质碎石。

3.2科学配合比

通常情况下，在混凝土配制与配比中，精度与合理性是关键，必须严格按照施工规程，并进行科学、合理地配比。在混凝土配比时，可根据目前的配比，也可根据以往的经验和规范，选择合适配比，这样才能保证混凝土性能。同时也要注意配合规范性，以免浪费。此外，在不提高成本的前提下，通过减少用量、保证含沙量和灰分，使混凝土性能更好地反映出混凝土抗裂性。

3.3合理使用粉煤灰

在实际施工中，粉煤灰是混凝土生产中的重要成分，其化学组成和性质都较好，密度较低，所以在配制混凝土时，必须选用活性较高、堆积密度较低的集料，这也说明粉煤灰的重要性和配合性，粉煤灰水化热要比其他材料低得多，所以粉煤灰更适宜于混凝土使用，同时也能保证其抗烈性。

3.4优化试验配方

由于混凝土在建筑业具有不可替代的优势，因此其应用场合也很多，必须不断重复试验，加大对建材的研发力度，实地调研，统计目前建筑业存在不足和亟须解决问题，并将其资料送到实验室，与有关部门合作，研究最佳配比，并在建筑工地上进行小规模试验，如果试验结果符合预期标准，可在全国推广。

结论

总之，混凝土性能受多种因素的影响，而早期混凝土开裂成因也很复杂，除自身特性和性能外，还受到外部因素影响，随着时间推移，混凝土自身特性也会随之改变。所以，要想防止混凝土开裂，必须从多个方面进行考虑，设计人员和技术人员要注意其成因和现象，这是今后建筑行业面临另难题和难题，加强对材料选择、配比设计、粉煤灰、外加剂选择与管理，是今后提高混凝土整体质量的重要保证。

参考文献

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