时间：2013-11-29 分类：建筑设计
【摘 要】本文在分析水泥胶材料、材料配合设计对混凝土结构工程质量影响的分析的基础上，详细介绍了建筑材料在混凝土结构工程中引起问题采取的措施，简要说明了建筑材料对混凝土结构工程质量的深远影响。
【关键词】建筑材料，混凝土结构，工程质量
引言
建筑业作为国家发展的一项标志性行业，随着国家的经济水平日益提高，也得到了飞速的发展。而作为对建筑工程质量重中之重的建筑材料的选择，则直接会影响建筑设施的工程质量。因此，保证建筑工程质量，关键是正确选择材料、使用材料和进行合理的材料设计。
一、水泥胶结材料对混凝土工程质量的影响
水泥混凝土组成材料的质量对混凝土工程的质量有着重要的影响，水泥混凝土是以水泥和水组成的水泥浆体为粘结介质，将分散其间的不同粒径的粗、细集料胶结起来，在一定条件下，硬化成为具有一定力学性能的一种人工石材。因而，其。
1、水泥胶结材料
(1)水泥含碱量
使混凝土产生碱一骨料反应的条件之一就是水泥中的含碱量。水泥的碱与某些碱集料发生化学反应，可引起混凝土产生膨胀、开裂，甚至破坏。碱集料反应会导致混凝土结构开裂和破坏，而且这种破坏会继续发展下去，难以补救。国家规定，若使用的骨料有活性成分，水泥中含碱量不得超过O.6%(按Na20+O.658K20计算)。
(2)水泥品种
选用何种水泥对混凝土结构工程质量起着重要作用。水泥品种的选择主要受工程使用性质、施工时气候条件、所处使用环境、成本等因素得制约。不同品种水泥或同一种品种水泥由于其成分的差别其性能也不尽相同，甚至相差很大。水泥品种的误用可以引起很多工程缺陷;如抗冻性差、抗干缩能力差、易起粉、早期强度低、抗侵蚀能力差、抗干湿交替变化的能力低等等。
按照国家标准，早强型普通硅酸盐水泥中的铝酸三钙规定范围为3%—7%，如若水泥中的铝酸三钙含量超过7%，那么即使各项指标经过检验都符合标准，但是还是不应该采用。其主要原因为，此种类型的水泥凝结硬化快，早期的收缩大，强度高，使用时需要采取一定的技术措施，来防止体积收缩等引起的开裂等的工程质量问题。
(3)水泥的安定性
大部分水泥在硬化过程中，一般体积都会发生变化。如果这种变化是在熟料矿物水化过程中发生均匀体积变化，那它对建筑物的质量影响不大;但是如果在水泥凝结硬化后由于水泥中存在某些有害成分的作用下，在水泥石内部产生剧烈的不均匀的体积变化时，在建筑物内部就会产生破坏应力，导致建筑物强度下降、开裂、坍塌等事故。而且，水泥的凝结时间、水化热及强度等方面的性质，对混凝土结构工程的质量也有一定的影响，如水化热高会导致混凝土结构物形成巨大温度应力，使混凝土开裂，给工程带来危害等。
2、集料
混凝土是一种复合材料，由胶凝材料和砂石材料组成，砂石材料一般占混凝土体积的四分之三，集料的质量将直接影响混凝土的强度、变形、耐久性。
(1)集料的级配和粒径
比较好的级配应当是：集料的空隙率要小，以节约水泥用量，集料总表面积要小，以减少湿润集料表面的需水量;要有适当的细集料，以满足混合料工作性的要求。因此，良好的集料级配可用较少的加水量制得流动性好、离析泌水少的混合料，并能在相应的成型条件下，得到均匀密实的混凝土，同时达到提高强度、耐久性、节约水泥的效果。
骨料的粒径将影响骨料比表面积的大小、新拌混凝土成型性能、硬化混凝土性能、施工设备的寿命。集料颗粒越大单位重量集料需润湿的表面积越小，从而可降低拌和物用水量，当达到某一工作性时可以降低水灰比，其强度可以随之提高。但粒径过太，将减少粘结面积形成界面应力集中且运输及施工中会增加离析的危险;同时大颗粒集料，也可能阻塞钢筋之间或钢筋与模板之间的窄缝，浇灌时引起离析，也会降低工作性和混凝土抗拉强度。
(2)骨科的活性
1)骨料活性的内涵：它是在碱性环境中能与水泥中碱发生反虑的集料。此种反应一般会在混凝土硬化后进行，且反应生成的物质因为含有活性的二氧化硅等物质。
2)具有破坏性的特点。活性骨料导致混凝土的建筑结构破坏的症状主要表现为：结构遍体裂开，类似于地图状，且开裂处经常会渗出一种凝胶，从而引起建筑结构的表面的胀崩以及裂开。且此种破坏至今仍没有彻底根治的方法。此外，集料中的膨胀性矿物、硫酸盐、硫化物、粘土矿物等等的有害杂质也会对混凝土结构的建筑工程造成一定的破坏性。
早在1920年末到1940年初，美国就报导了很多由活性骨料导致混凝土建筑结构的破坏。其主要症状是结构遍体开裂，类似地图状，开裂处经常渗出一种凝胶，引起表面胀崩和裂开，这是由于水泥与活性骨料产生碱一一集料反应的结果,这种破坏目前还尚没有彻底根治的办法。
二、材料配合比设计对混凝土工程质量的影响
1、水泥用量的影响
水泥的选择需要兼顾强度、和易性、耐久性、成本等几个方面的因素。而且当水泥用量不够时，将会导致以下几种缺陷：
(1)混凝土的聚粘性差时，施工之时容易出现离析，硬化后混凝土强度低，耐磨性差、耐久性差、易起粉、易翻砂等。#p#分页标题#e#
(2)集料问的水泥浆润滑不够，混凝土难成型密实，施工流动性差。
(3)水泥用量也不可过多， 过多的水泥用量不仅提高造价，同时还会导致混凝土硬化后收缩增大，由此引起干缩裂缝增多;水泥用量过多便会水泥石结构疏松、耐侵蚀性差，这也是混凝土中的薄弱环节。
2、水灰比的影响
水泥浆的稠度取决于水灰比，在固定用水量的条件下，水灰比小时，会使水泥浆变稠，拌和物流动性小;若加大水灰比，可使水泥浆变稀，流动性增大，但会使拌和物流浆、离析，严重影响混凝土的强度。
3、集浆比的影响
实验证明，在相同水灰比情况下，C35 以上混凝土的强度有随着集浆比的增大而提高的趋势。这可能与集料数量增大，吸水量也增大，有效水灰比降低有关;也可能与混凝土内孔隙总体积减小有关;或者与集料对混凝土强度所起的作
用得以更好地发挥有关。由于配合比不好，混凝土将可能产生下列缺陷：
(1)混凝土强度不够
混凝土是一种不均质材料，其质量波动大，因此在进行配合比设计时，应将配制强度提高一些，但设计时如果直接用设计强度或施工时随意改变水灰比、或计量引起配合比变化等等，均可使强度不符和要求。
(2)耐久性达不到要求
配合比设计中应包含\"最大水灰比\"和\"最小水泥用量\"要求。众所周知，水灰比是影响混凝土强度主要因素之一，同时，也是影响混凝土耐久性的重要因素。在满足混凝土强度的前提下，若水灰比过大，水泥在凝结硬化过程中，大部分水不参与水化反应，而蒸发掉，剩余的孔隙率将增大，降低混凝土的密实性，亦即降低混凝土的耐久性。水泥用量偏低也会降低混凝土的密实性而导致耐久性降低。因此，工程中应限制\"最大水灰比\"和\"最小水泥用量\"。
(3)混凝土的工作性差
从配合比设计而言，引起工作性差的原因可能与直接将初步配合比用于施工配合比;或现场砂石含水率变化时，未予及时调整;或者砂石材料级配变化，集料比例未予调整等。若拌和物中砂率偏小，而出现\"多石\"现象，将使混凝土产生离析和蜂窝。
三、建筑材料在混凝土结构工程质量中引起问题的防治措施
1、对温度开裂采取相应的防治措施
在采用早强型普通硅酸盐水泥时，由于其凝结硬化快，放热量大，若控制不当将产生大的温度应力而导致开裂，为此，可以选用低热水泥，降低水泥用量，或掺入适量的外掺料，如掺入20%——3O%的粉煤灰，降低混凝土的水化热。胶结材料的最终水化热一般控制在220——250J/g。另外，改善骨料级配，在现场条件许可和保证质量的前提下，尽可能选择粒径较大的骨料，因为好的级配可以在保证混凝土技术性质的同时，可以减少水泥用量，减少收缩裂缝。
2、对碱集料反应而造成开裂采取防治措施
最好使用安全集料，即经化学法、砂浆棱柱体法确定无害的集料。当使用活性集料时，应使用低碱水泥。这样，能避免碱集料反应而造成开裂。
3、采取掺入搀和料或外加剂的措施改善混凝土的性能
掺入适量外加剂可以改善混凝土的强度、耐久性、和易度，同时还可以降低造价。例如，掺加减水剂之时，可以在保持用水量以及水泥量不变的条件下，增大混凝土的流动性;保持强度不变，可以节约水泥;保持水泥量和混凝土工作性不变，减少用水量提高强度。资料表明，利用大掺量矿物质和料来配置混凝土，也是减少开裂的一个经济有效的措施。并且同时，掺加掺合料还可以起到控制碱集料反应的作用。与矿渣相比，掺加粉煤灰，尤其是采用大掺量粉煤灰混凝土，改善早期热开裂更为有效。
硅粉由于极其细微(0.1—0.2µm，约为水泥颗粒的1/50—1/100)和很高的SiO2含量(≥85%)，是一种高活性的火山灰材料，水泥水化时硅粉与氢氧化钙反应生成稳定的胶凝物质的水化硅酸钙(C一S一H)，对混凝土早、中期的强度发展特别有利。此外，当它均匀地分布于水化产物中时，其极细的颗粒还具有良好的微填充效应，使混凝土的孔结构充分细化。上述两个特性导致了混凝土强度和耐久性显著提高。
结束语
总之，建筑材料的组成、结构、规格、使用及选择，直接影响建筑工程的坚固、耐久、适用等工程质量。建筑材料的化学成分、矿物成分将影响一系列工程质量，材料的配合比对建筑物的耐久性、承载力等也有一定影响，引起建筑质量的降低甚至酿成工程事故。因此，在选取建筑材料的时候，一定要谨慎，这样才能保证混凝土结构工程越来越规范，发展越来越好。
参考文献
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