摘要:從對(duì)原材料的檢驗(yàn)角度分析商品混凝土產(chǎn)生裂紋的原因,提出了提高商品混凝土質(zhì)量的對(duì)策。
關(guān)鍵詞:裂紋;水化熱;細(xì)度模數(shù);和易性
中圖分類號(hào):TF 57 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A
隨著經(jīng)濟(jì)建設(shè)的不斷發(fā)展,新工藝、新結(jié)構(gòu)、新技術(shù)、新材料的不斷涌現(xiàn),建筑工程的跨度逐漸加大,混凝土工程越來(lái)越顯示出了它在工程中的主導(dǎo)地位。本文僅從原材料的檢驗(yàn)分析角度,淺談商品混凝土在施工澆筑過(guò)程中出現(xiàn)的裂紋問(wèn)題,從控制原材料,把好質(zhì)量關(guān)入手,研究防治對(duì)策,提高商品混凝土的質(zhì)量。
混凝土是由膠凝材料(水泥)、細(xì)骨料(如砂子)、粗骨料(石子)及必要時(shí)摻入的化學(xué)外加劑與礦物混合材料按一定比例混合,經(jīng)攪拌成塑狀拌和物,隨著時(shí)間逐漸硬化,具有強(qiáng)度特性的塊體。正是由于混凝土它是一種多相的、分散的復(fù)合材料,所以,若其中一項(xiàng)原材料達(dá)不到要求或比例不合適,均會(huì)對(duì)整個(gè)混凝土造成影響,從而引起混凝土的質(zhì)量下降,澆筑以后很容易出現(xiàn)裂紋,甚至坍塌的現(xiàn)象。
1 對(duì)水泥的品種及用量的選擇
混凝土中對(duì)膠凝材料—水泥的選擇是至關(guān)重要的。水泥在硬化過(guò)程中要放出大量的水化熱,使混凝土內(nèi)部溫度大大提高,正是由于這種水化熱的大量聚集,造成混凝土內(nèi)外溫差增大,從而引起混凝土的裂紋。常溫下,不同品種的水泥的水化熱值是不同的。高水化熱水泥如普通硅酸鹽水泥,前三天的水化熱為70kcal/Kg~85kcal/Kg,而低水化熱水泥如礦渣硅酸鹽水泥, 前三天的水化熱為40kcal/Kg ~60kcal/Kg,混凝土澆筑后,三天內(nèi)會(huì)釋放出50%的水化熱,因此,在滿足配合比強(qiáng)度的要求下,要優(yōu)先選擇低水化熱品種的水泥,尤其在大體積混凝土工程中,更應(yīng)進(jìn)行熱工計(jì)算,減少混凝土的內(nèi)外溫差?;炷林胁孔罡邷囟龋═max)可采用如下公式:
Tmax = T + Ca
式中 T—混凝土入模溫度,單位:℃
C—混凝土單位體積水泥用量,單位:Kg/m3
a—經(jīng)驗(yàn)系數(shù)(采用礦渣水泥時(shí)a=0.1)
2 適當(dāng)降低混凝土的拌和水用量
用水量大,實(shí)際上是增大水灰比,導(dǎo)致混凝土偏稀,易形成沉淀、離析,致使水泥量分布不均勻,混凝土的收縮狀態(tài)不同,隨之產(chǎn)生收縮裂紋。所以,在滿足流動(dòng)性和可操作性的前提下,降低水灰比,減少用水量,還可以添加一些減水劑,這樣既可以增強(qiáng)混凝土的強(qiáng)度,又可以減少裂紋產(chǎn)生的機(jī)會(huì),增加和易性。
3 對(duì)細(xì)骨料的質(zhì)量控制
細(xì)骨料宜選用級(jí)配良好的中砂,按照J(rèn)GJ52—92《普通混凝土用砂質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)及檢驗(yàn)方法》中的規(guī)定,應(yīng)優(yōu)先選用細(xì)度模數(shù)在M=2.7~3.0 的中砂,空隙率小,總表面積小,這樣就可以減少水泥用量,防止因溫差造成的裂紋。同時(shí),砂子的含泥量也要嚴(yán)格控制,由于砂子中含泥量越大,混凝土收縮變形的機(jī)會(huì)就越多,裂紋也就會(huì)隨之產(chǎn)生。因此,在滿足配合比要求的前提下,應(yīng)該按照J(rèn)GJ52—92《普通混凝土用砂質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)及檢測(cè)方法》中對(duì)含泥量的規(guī)定,選用含泥量小于1.0%的一類砂子。
4 選擇級(jí)配連續(xù)合理的粗骨料
粗骨料粒徑適宜,級(jí)配合理良好,其空隙率越小,總表面積小,所以單位體積混凝土的水泥砂漿用量降低。水泥用量下降,水化熱隨之降低,混凝土所產(chǎn)生的收縮裂紋機(jī)會(huì)降低。同時(shí),粗骨料中針片狀的問(wèn)題也不容忽視,針片狀的存在不僅造成混凝土強(qiáng)度的降低,同時(shí)也消耗更多的水泥,增加了混凝土出現(xiàn)裂紋的機(jī)率,應(yīng)予以嚴(yán)格控制。另外,不潔凈的粗骨料也會(huì)因?yàn)楹嗔扛叨绊懰嗌皾{與粗骨料的結(jié)合,裂紋也會(huì)隨之產(chǎn)生。所以,應(yīng)按照J(rèn)GJ53—92《普通混凝土用碎石或卵石質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)及檢驗(yàn)方法》中對(duì)含泥良的要求選用含泥量小于1%的骨料。在滿足混凝土強(qiáng)度要求的條件下,同時(shí)還應(yīng)注意粗骨料中活性二氧化硅、活性碳酸鹽的含量,因?yàn)樗鼤?huì)使混凝土產(chǎn)生堿骨料反應(yīng)而導(dǎo)致混凝土出現(xiàn)裂紋、裂縫。
5 摻合料的合理添加
在混凝土中摻加一定量的摻合料,不僅會(huì)降低成本,經(jīng)濟(jì)適用,而且還能改善混凝土的性能,減少水泥用量,降低水化熱,減少裂紋的產(chǎn)生。
較多的球形顆粒,可以在水泥顆粒之間起到一種“滾珠”作用,增加了混凝土拌合物的流動(dòng)度;另一方面,粉煤灰早期具有較低的活性,它對(duì)水泥的替代,可以降低水化熱產(chǎn)生的熱峰值。因此,在混凝土中摻入一定量的粉煤灰對(duì)環(huán)保和建材的可持續(xù)性發(fā)展具有重要意義。
高爐礦渣粉的應(yīng)用也越來(lái)越得到更廣泛的推廣。礦渣粉來(lái)源廣,價(jià)格適中,替代水泥量大,后期強(qiáng)度高,這些優(yōu)點(diǎn)都適合成為混凝土的摻合料。另外,高爐礦渣粉具有菱形結(jié)構(gòu),易于填充水泥顆粒之間,也減少了顆粒間隙用水,可提高拌和物的流動(dòng)性,改善了水泥水化反應(yīng),也起到了減少裂紋產(chǎn)生的作用。
高效減水劑、早強(qiáng)劑等化學(xué)外加劑的摻入在很大程度上提高了混凝土的強(qiáng)度和有效地改善了混凝土的和易性,在配合比不變的情況下,在混凝土中摻入外加劑可提高其流動(dòng)性。由于減少了用水量,故水泥用量也相應(yīng)地減少了,水灰比降低,所以強(qiáng)度就得到了提高。早強(qiáng)劑的摻入使我們?cè)谠械幕A(chǔ)條件下,提高了混凝土的早期強(qiáng)度,為施工進(jìn)程中提前脫模創(chuàng)造了有利條件。我們已經(jīng)知道,混凝土產(chǎn)生裂紋的主要原因取決于水泥所產(chǎn)生的變形,外加劑的摻入在提高強(qiáng)度的基礎(chǔ)上,減少了水泥的用量。所以,它對(duì)防止混凝土出現(xiàn)裂紋產(chǎn)生了積極的作用。因此,為了防止混凝土產(chǎn)生裂紋或裂縫適量地?fù)饺胄阅芊€(wěn)定、質(zhì)量?jī)?yōu)良的外加劑是非常必要和可行的。
綜上所述,為了保證工程質(zhì)量,保證商品混凝土的質(zhì)量目前,普遍應(yīng)用的粉煤灰就是摻合料之一。粉煤灰具有優(yōu)良,要嚴(yán)把原材料的質(zhì)量關(guān),避免由于使用材料不當(dāng)而造成的混凝土裂紋、裂縫,甚至坍塌,在滿足工程要求的前提下,降低成本,提高經(jīng)濟(jì)效益,確保出廠的商品混凝土質(zhì)優(yōu)價(jià)廉。
參考文獻(xiàn)
〔1〕李文麗.建筑材料〔M〕.北京:中國(guó)建材工業(yè)出版社.,2004.