顯微鏡下觀察熟料-混凝土水化、凝結和硬化加工
機械振動具有許多優點,對那些無法人工密實的拌合物,振動成
型具有很好的經濟效益,機械振動成型使混凝土形成連續密實的整體
。對粘度很小的混凝土也可用棒搗實。
水化、凝結和硬化
波特蘭水泥漿的膠結作用由水泥和水之問的化學反應決定,我們
稱之為水化反應,,波特蘭水泥不是單一的化合物,而是多種化合物
的混合物,其中有4種主要礦物:硅酸三鈣、硅酸二鈣、鋁酸三鈣和
鐵鋁酸四鈣,它們占波特蘭水泥質量的90%甚至更多。除廠這些主要
化合物外,其他幾種化合物在水化過程中同樣起著非常重要的作用。
,每種波特蘭水泥都含有這4種物質,但比例不同。
在顯微鏡下觀察熟料(窯中煅燒的產品,粉磨后可生產水泥)時,
可以分辨出大部分化學物質,并測出它們的含量,然而無法目視檢測
極細的顆粒。一般水泥顆粒的平均直徑大約15μm,如果顆粒粒徑均
勻,每千克水泥有3 000億顆粒,但是實際上有160000億顆粒,這是
因為顆粒尺寸分布很廣,每千克水泥顆?偙砻娣e大約有400 平面米
。兩類硅酸鈣即硅酸三鈣和硅酸二鈣占波特蘭水泥質量的75%,與水
反應生成兩種新的化合物:氫氧化鈣和水化硅酸鈣,后者是混凝土中
起膠結作用較重要的化合物;炷聊Y、硬化、強度和體積穩定性
等性質主要取決于硅酸鈣的水化,它們是混凝土的核心。
水化硅酸鈣的組成,即氧化鈣和二氧化硅的比值是可變的,位于
3~2之間。每克水化硅酸鈣的表面積大約為300 平面米。在硬化水泥
漿中,水化硅酸鈣在晶體和未水化的水泥顆粒之間形成密實的膠凝物
質,同時把砂粒和粗集料及所有其他物質膠結成一個整體。在混凝土
硬化過程中,總體積幾乎沒有什么改變,所以在硬化混凝土中留下充
滿水和空氣的孔洞,這些孔洞是沒有任何強度的。強度來源于水泥漿
中的固體部分,其中大部分由水化硅酸鈣和晶體貢獻。
水泥石孔隙越少,則強度越高。因此在攪拌混凝土時,應該嚴格
控制用水量,混凝土達到要求的塑性與和易性即可,盡管如此,用水
量通常比水泥完全水化所需用量多。每克水泥完全水化只需要0.4克
水,然而實際混凝土由于缺少水分在長時間(101)內也不能完全水化