混凝土是如何制造的

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最简单的形式,混凝土是浆糊和骨料或岩石的混合物. 糊, 由硅酸盐水泥和水组成, 覆盖在细(小)和粗(大)骨料表面. 通过一种叫做水合作用的化学反应, 膏体变硬并获得强度,形成岩石状物质,即混凝土.

在这个过程中,关键在于混凝土的显著特性:当新混合时,它具有可塑性, 硬化后坚固耐用. 这些特性解释了为什么一种材料, 混凝土, 可以建造摩天大楼, 桥梁, 人行道和高速公路, 房屋和大坝.

配比

成功的关键在于坚强, 耐久性的混凝土取决于各种成分的精心配比和混合. 如果没有足够的膏体来填满骨料之间的空隙,混合料将很难放置,并且会产生粗糙的表面和多孔的混凝土. A mixture with an excess of 水泥 paste will be easy to place and will produce a smooth surface; however, 由此产生的混凝土不仅不划算,而且更容易开裂.

硅酸盐水泥的化学成分在有水的情况下变得活跃起来. 水泥和水形成一种糊状物,包裹在石头和沙子的每一个颗粒上——即骨料. 通过一种叫做水合作用的化学反应,水泥浆变硬并获得强度.

膏体的质量决定了混凝土的特性. 反过来,膏体的强度取决于水和水泥的比例. 水灰比是混合水的重量除以水泥的重量. 在不牺牲新混凝土的和易性的前提下,尽可能降低水灰比,就能生产出高质量的混凝土, 让它被适当地放置, 合并, 和治愈.

合理设计的混合物具有新混凝土所需的和易性和硬化混凝土所需的耐久性和强度. 通常, 混合物中大约有10%到15%是水泥, 60%到75%的水和15%到20%的水. 许多混凝土混合物中夹带的空气也可能占另外的5%到8%. 

其他成分

几乎任何可饮用的、没有明显味道或气味的天然水都可以用作混凝土的搅拌水. 搅拌水中杂质过多不仅会影响凝结时间和混凝土强度, 但也可引起花期, 染色, 钢筋腐蚀, 量不稳定, 并降低耐久性. 混凝土混合物规范通常对氯化物有限制, 硫酸盐, 碱金属, 和混合水中的固体,除非可以进行测试来确定杂质对最终混凝土的影响.

虽然大多数饮用水适合搅拌混凝土,但骨料的选择要小心谨慎. 骨料占混凝土总体积的60%至75%. 骨料的类型和大小取决于最终混凝土产品的厚度和用途

相对较薄的建筑截面需要小的粗骨料, 尽管直径达6英寸的碎石已经被用于大型水坝. 为了有效地使用浆料,需要有连续的粒度级配. 除了, 骨料应该是干净的,不含任何可能影响混凝土质量的物质.

水合作用开始

骨料、水和水泥混合后不久,混合物就开始硬化. 所有硅酸盐水泥都是水力水泥,通过与水的化学反应凝结硬化,称为水化作用. 在这个反应过程中,每个水泥颗粒的表面会形成一个节点. 该节点不断生长和扩张,直到它与其他水泥颗粒的节点连接起来,或者附着在邻近的团聚体上. 

一旦混凝土完全混合和可操作,就应该在混合物变得太硬之前将其放置成型. 

在位置, 混凝土被加固,在形式内压缩,并消除潜在的缺陷, 比如蜂巢和气穴.

对板, 混凝土就这样静置,直到表面的湿气薄膜消失, 然后用木头或金属手浮子把混凝土磨平. 浮动产生了一个相对均衡的, 但略显粗糙, 具有良好的防滑性能,经常用于外部板的最后处理. 如果需要光滑、坚硬、密实的表面,则先用钢铲漂浮.

在混凝土的外露表面硬化到足以抵抗损伤后开始养护. 养护确保水泥的持续水化,从而使混凝土继续获得强度. 混凝土表面用水雾喷洒来固化, 或使用保持水分的织物,如粗麻布或棉垫. 其他固化方法通过用塑料或称为固化化合物的特殊喷雾密封表面来防止水的蒸发. 

特殊的技术用于在极冷或极热的天气养护混凝土,以保护混凝土. 混凝土保持湿润的时间越长,它就会变得越坚固、越耐用. 硬化的速度取决于水泥的成分和细度, 混合的比例, 以及湿度和温度条件. 混凝土越久越坚固. 大部分的水化和强度增加发生在混凝土生命周期的第一个月内, 但是水合作用会以较慢的速度持续很多年.