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建筑材料对混凝土结构工程质量的影响探析

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摘要:建筑材料是建筑施工必需的材料,这些材料的质量会对混凝土工程的质量造成直接影响。论文分析了建筑材料对混凝土结构的影响,提出了改善混凝土工程质量的方法,以及增强混凝土的耐久性与强度的方式。

关键词:建筑材料;混凝土结构;质量

近几年,我国人口数量增加,对房屋质量提出了更高的要求。但当下建筑质量问题非常突出,而出现建筑质量问题的原因是建筑材料的质量不达标,间接影响混凝土结构的质量,最终导致工程出现质量问题。因此,我们需要采取不同的措施,增强混凝土结构的强度,保证其施工质量。

1建筑材料对混凝土结构质量的影响

每个建筑材料都是相对独立的个体,只有混合在一起,才可以成为混凝土结构的一部分,而混凝土结构建设中,会使用浆料,且每种材料融合的比例也有特殊的要求,这些都会对混凝土结构造成影响。

1.1浆料造成的影响

1.1.1水泥胶结材料

水泥是建筑工程必需的材料,混合各材料使起到粘附的作用。而不同类型的工程,对使用的水泥也提出了不同的要求。水泥品种的不同,实际使用过程中会产生不同的效果。若建筑工程没有根据自己的实际所需,选择水泥的种类,可能会导致混凝土结构出现质量问题,最终发生工程事故。此外,水泥中碱容量的多少,也会影响工程质量。如果使用的水泥材料中的碱与其他材料的化学元素发生反应,极有可能导致已经完成的混凝土结构工程开裂,慢慢影响整个建筑。此外,除了根据工程特点选择材料外,也要考察建筑施工所在的区域,根据区域所在的位置、特点,选择不同类型的水泥,若选择的水泥不符,极有可能出现结构抗干缩性不达标的特点,耐寒性较差,容易受到腐蚀。同时,不同等级的水泥细度有很大差异,其会决定水泥的硬化速度,以及需要水量的多少,如果水泥较细,水与水泥融合后,可以快速混合,在较短的时间内完成凝结,但水泥越细越容易与CO2发生化学反应,所以,它不可以长时间放置在环境中。而使用这类水泥时也要注意,它很容易出现收缩,降低了水泥的抗冻性。如果水泥的颗粒大小在某一标准上下,只可以用于填充缝隙。水泥的稳定性是,当水泥硬化后,体积变化是否均匀。如果出现体积变化不均匀的情况,则其稳定性较差,会增加结构出现裂缝的可能性,严重时甚至会引发事故。

1.1.2集料

混凝土是一种复合材料,有大量的凝胶材料与砂石,且砂石在所有材料的比例中达到了3/4。砂石即为集料,其质量直接影响工程质量。高质量的集料是,内部空间只有很小的间隙,水泥的融合量适中,且集料所占的面积狭小,使用的水量较少,砂砾粗细相当,可满足后续工程对性能的要求。而通常情况下,集料中水的比例,也会影响混凝土的质量,且若整个建筑工程中,集料与施工缺少完善的管理制度,也很难保证质量。一个建筑工程中,混凝土结构所占比例是其中的八成,因此混凝土结构质量决定整个建筑的质量。施工中对集料提出的要求是,有足够的坚硬度,不含有任何杂质,且其含泥量在国家要求范围内。其中最高的含泥量是泥土的微粒直径在0.075mm以内,不同粗细的集料的泥土含量也有差异,对混凝土结构有不同的影响。

1.2材料配比

建筑工程中,除选择符合质量要求的建筑材料外,也要规范各个材料的配比,以确保混凝土结构的质量。很多事故的发生都是因为材料配比出现问题,降低了工程质量,间接影响整个工程[1]。材料配比不合格导致的结果是:降低混凝土强度。混凝土具有不均匀的特点,随着各种配料使用比例的微调,其质量会出现明显的波动,影响强度,所以,完成混凝土的配比时,应尽量保持配比的稳定,确保混凝土的强度符合要求,避免多次调整比例。配比混凝土的结构时,应设定两个比例数值,一是“最大水灰比”,二是“最小水泥用量”,水灰比可直接影响强度,同时,也会影响其耐久性。因此,需以保证强度为前提,进一步确定水灰的最大配比,以减少多余水量的使用,防止缝隙的出现,保证质量。

2混凝土结构工程质量的完善

根据上述内容的论述,得出不管是哪类因素影响混凝土工程的质量,最后存在的问题都会从整个建筑问题体现出来,所以,对混凝土结构工程质量的完善,需要切实解决存在的问题,改善现状。

2.1控制每种材料混合的配比

建筑材料不是单一的一种,而是把所有材料混合在一起,每种材料混合的比例也各不相同,若并未按照比例混合,会降低混凝土的性能,所以为确保混凝土工程有良好的承载力,并适当延长使用期限,要求施工时,各个材料的混合必须按比例混合,保证混合的合理性,保证稠度符合施工要求。所有材料的混合中,水与水泥的混合比例是管理的重点,两者混合后,会形成水泥浆,用于各类材料的粘合,如果水和水泥的比例超过或小于原定的比例,都会影响整体的施工效果。同时,有的施工方会在施工中投机取巧,减少部分材料的使用量,故施工现场需要由专人监督材料的混合,制定标准化的施工方案,使材料的混合工作符合标准。

2.2防止发生碱集料反应

碱集料反应会使混凝土工程发生开裂,所以,对于含有碱的建筑材料,应尽量减少碱含量,减少化学反应的出现。也就是说,施工人员实际施工时,应尽量避免使用碱容量较多的水泥,使用低碱水泥,尽最大可能避免化学反应。现在,建筑中使用最多的材料是硅酸盐水泥,它与一般水泥相比有很大的优势,碱容量较小,应用范围很广。随着该种水泥的使用,含碱较多的材料使用逐渐减少,混凝土结构中碱集料反应发生的次数明显减少,保证了工程的质量。

2.3采取有关措施减少温变裂缝

目前,建筑工程普遍存在的问题是混凝土工程会随着温度的变化,结构表面出现裂缝,而这些裂缝出现的原因是,混凝土内部结构发生的物理反应。当混凝土结构内部出现物理作用,且作用达到一定标准后,会把力量直接作用于结构表面,使表面出现明显裂缝,影响工程质量。因此,施工中需采取措施减少这一情况的出现。

3增强混凝土耐久性与强度的方式

混凝土结构中耐久性与强度是必须考虑的因素,且两者都会受建筑材料的影响,所以,施工人员需从建筑材料入手,提高结构的耐久性与强度[3]。

3.1提升结构耐久性的方式

3.1.1控制CO2的混入量

混凝土出现碳化现象的原因是,与空气中的CO2发生化学作用。如果空气中的CO2在材料的搅拌过程中进入混凝土,和混凝土中碱性元素发生化学反应,生成碳酸盐或水,进而出现碳化。对此,需使用含碱量较少的混凝土种类,缩短混合材料在空气中暴露的时间,以在钢筋上形成一个自然保护层,防止钢筋受到腐蚀,增强建筑的耐久性。

3.1.2使用高耐久的混凝土材料

混凝土结构的耐久性,是混凝土材料的耐久性。所以,对于混凝土材料的选择,可使用高耐久的混凝土原料。同时,也要调整其余材料的配比情况,确定材料比例,不可做随意的更改,从材料的源头入手,减少隐患[4]。

3.1.3拌合材料

当下很多建筑工程都会使用已经拌合的混凝土,但工程施工中难免会遇到突发情况,需要临时拌合材料。此时,要求施工人员严格按照各项配比,添加适量的原材料,充分拌和,并由专业人员检查。同时,每种原材料的加入都有固定的顺序,负责搅拌的人员可以根据实际情况,决定是一次全部投放,还是分两次投放,而依次投放后,需要加入不同粗细的骨料,先是粗骨料,再是细骨料,只不过细骨料需要水、泥混合才可以投放。

3.2提升结构强度的方式

3.2.1使用符合质量要求的骨料粗

骨料是影响结构强度的因素之一。如果石头的强度相等,碎石与卵石相比,其表面相对粗糙,混入水泥后,粘结效果也强于卵石。当水灰的比例相同时,用两种石块制作的混凝土,碎石混凝土明显优于卵石混凝土。使用的粗骨料,最大直径不可以超过3.15cm。细骨料对强度的影响较小,因此对砂种的设定并不明确,但明确指出了砂的质量要求。由于施工现场砂石质量有待统一,要求现场施工人员尽量选择同一质量的砂石,并根据砂石的含水率,调整水灰比中水的比例,保证配合比的比例保持不变,如果出现浮动,也在可控的范围内。而强度的保证需要适合的温度与湿度,并用不同方式加以养护,即冬季需要做好防冻害处理,夏季做好防晒措施,真正确保强度。而与此同时,骨料的配比也会影响强度,对这一点经常被施工人员忽略,也就是说,遵循最大密实度的原理,相同质量的材料混合后,可增强混凝土的强度,只有少数位置出现孔隙,提高强度。

3.2.2使用外加剂

外加剂也被称为减水剂,它的使用对混凝土强度有直接影响。以往施工现场混凝土的拌和是加入很多水,导致多余的水分流出,出现了很多不同的孔隙,一段时间后,结构的强度自然降低。外加剂的使用,可调节混凝土搅拌后的水量,降低水灰比,以提高强度。

3.2.3使用适量的粉煤灰与矿渣粉

煤灰与矿渣主要用于大体积的混凝土,用于降低混凝土内部产生的热量。同时,掺合料会激发碱进一步反应,增强后期强度。粉煤灰与矿渣也有粗细之分,超细的灰与渣可以填充细小的裂缝,让其具有紧密度,并进一步增加强度。

4结语

总而言之,建筑材料对混凝土结构工程质量的影响,是从水泥胶结材料、集料与材料配比三方面造成影响。因此,需控制每种材料混合的配比,防止出现碱集料反应,采取有关措施减少温变裂缝,并从不同方面增强结构的耐久性与强度。

参考文献

[1]廖志勇.浅谈防混凝土浇筑开裂技术措施[EB/OL].

[2]靳力.建筑工程混凝土结构质量通病与防治措施探讨[J].黑龙江科技信息,2012,13:287.

[3]薛翠真,申爱琴,万晨光,等.建筑垃圾复合粉体材料对小型混凝土构件收缩性能和微观结构的影响[J].硅酸盐通报,2016(2):363-368.

[4]张智泉.建筑工程中影响混凝土强度因素和质量控制[J].江西建材,2012(2):41-42.

作者:李振军;李艳芬;张晓瑞;刘胜 单位:陕西省榆林市定边县启煜检测有限公司

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