【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 ？目前工程中使用的減水劑的主要目的，是減少混凝土用水量，降低水灰比，節(jié)約單方水泥用量，并改善其和易性。實(shí)踐證實(shí)，使用減水劑在技術(shù)和經(jīng)濟(jì)上取得的效果，是非常顯著的。為什么只用減水劑對(duì)混凝土能起到減水西歐愛國(guó)和節(jié)約水泥呢？沒有摻用減水劑的混凝土，各種生料加水拌和后，水泥顆粒即被水墨包裹，由表及里，由淺入深地使硅酸鈣礦物質(zhì)（主要成分是C3S和Ｃ2S）開始水解和水化，生成硅酸鈣水化物和Ca(OH)2,這些新生物逐漸凝聚，而這種凝聚力遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于水對(duì)水泥顆粒內(nèi)部的浸潤(rùn)能力，使水化和水解產(chǎn)生阻滯作用。新生物環(huán)繞于水泥顆粒周圍，縮小了水泥顆粒的水化表面和水化深度。實(shí)質(zhì)上水泥顆粒內(nèi)部已形成沒有水化的“核”，試驗(yàn)證明，經(jīng)水化的僅是水泥顆粒表面很微薄的一部分。水泥顆粒最大粒徑約為88微m/(1微m=1/1000mm),平均粒徑約為30~40微m，各齡期水化深度如下：　　　　　齡期（d） 水化深度（微m）　　　　　　　?。薄　　　　　　　　　　　　　　　　　? 7 　 28 　 150(5個(gè)月) 180(6個(gè)月) 5~15 由上可知，６個(gè)月的水化深度僅達(dá)水泥粒徑的１／４，水泥效應(yīng)并沒有充分發(fā)揮，潛力還很大。此外，水泥凝聚結(jié)構(gòu)在凝聚過程中，還包圍了一部分游離水，沒有起到改善水泥漿體的流動(dòng)作用。凝聚體本身具有一定的抗剪強(qiáng)度，流動(dòng)性差，為獲得適宜的工作度，必須加大用水量。但所加入的水與水化作用無(wú)關(guān)，僅為操作要求，使混凝土的應(yīng)有強(qiáng)度降低。為不使強(qiáng)度降低，就需增加水泥來(lái)補(bǔ)償。減水劑是表面活性材料，因而也稱“表面活性劑”。摻入水泥漿后，水泥粒子因吸附減水劑的陰離子而帶電荷，致使粒子周圍的水產(chǎn)生極性，同性離子相斥，阻止了水泥相鄰離子的相互接近、引起分散和分離效果，從而提高了水泥顆粒的吸附和擴(kuò)散作用，抑制了水泥漿體的凝聚傾向，增大了水泥顆粒與水的接觸面積，使水泥得以充分水化。在其擴(kuò)散水泥顆粒的過程中，同時(shí)放出了凝聚體所包圍的游離水，改善了和易性，減少了拌和量，相應(yīng)地也就降低了水灰比，為節(jié)約單方水泥用量和提高強(qiáng)度創(chuàng)造了條件。由于減水劑是一種新型材料，對(duì)其減水機(jī)理，目前尚存在不同看法，其產(chǎn)生工藝和理論，都處于研究發(fā)展階段。？混凝土的二次振搗與混凝土的重復(fù)振動(dòng)是兩種不同的概念。當(dāng)混凝土初凝后，水泥石晶體結(jié)構(gòu)已開始形成，若再受到振動(dòng)，稱為重復(fù)振動(dòng)，重復(fù)振動(dòng)將破壞晶體結(jié)構(gòu)，降低強(qiáng)度。二次振搗是指混凝土澆筑后，在一定時(shí)間內(nèi)的振動(dòng)，一般為澆筑后１～４h，即在混凝土初凝之前（接近初凝時(shí)），此時(shí)混凝土塌落度雖已消失，喪失了流動(dòng)性，但仍處于塑性狀態(tài)，混凝土晶體結(jié)構(gòu)經(jīng)二次振搗雖破壞，但仍能閉合。二次振搗具體的適宜時(shí)間，需根據(jù)水泥品種、水泥用量、混凝土的塌落度和氣溫等因素決定。試驗(yàn)證實(shí)，混凝土經(jīng)二次振搗后，可以提高水平鋼筋的握裹力，豎向鋼筋的抗拔力，增大水密性和提高抗壓強(qiáng)度?；炷两?jīng)二次振搗后，為什么能改善其物理力學(xué)性能呢？簡(jiǎn)要機(jī)理如下：　混凝土拌和物由于存在自重壓力和各礦物顆粒之間的粘滯力，具有內(nèi)摩擦力，但這種內(nèi)摩擦力能隨振動(dòng)情況而降低或消失（詳見“５８，為什么混凝土要振搗”），從而使混凝土趨于液化，獲得流動(dòng)性，即使振動(dòng)消失，液化狀態(tài)并不立即消失。此時(shí)，骨料顆粒受自重作用逐漸下沉，水分和氣泡上升，這種物理現(xiàn)象一直持續(xù)到混凝土失去塑性（初凝之前停止），其結(jié)果沙漿與石子、水平鋼筋或埋鐵的下表面脫離，形成微小間隙，并在期間產(chǎn)生水膜或薄水層，降低了混凝土強(qiáng)度和鋼筋的握裹力。沿豎向鋼筋周圍，由于氣泡和水分的上升形成豎向微孔，從而降低了抗拔力。經(jīng)二次振搗后，破壞了這些水膜和微孔，使水分與沙漿重新獲得拌和，恢復(fù)原有的均勻性，使沙漿與骨料、沙漿與鋼筋重新黏合在一起，增加了密實(shí)性、抗?jié)B性和抗壓強(qiáng)度。由于二次振搗混凝土?xí)r已接近初凝，拌和物內(nèi)存在大量晶體和膠凝物，二次振搗僅是破壞其結(jié)構(gòu)（骨架），但它能隨即閉合，所以振搗后進(jìn)入初凝，其時(shí)間是短暫的，沒有再次出現(xiàn)沉實(shí)和水分上升的機(jī)會(huì)。據(jù)有關(guān)資料介紹，二次振搗可使水平鋼筋握裹力增加１／３，使豎向鋼筋初始滑動(dòng)抗拔力提高１００％，使２８d后的齡期強(qiáng)度增加１０％～１５％。二次振搗的另一個(gè)優(yōu)越性是，當(dāng)分層澆筑混凝土?xí)r，振搗棒插入前次振搗的混凝土上表面３～５cm深處，可破壞層間冷縫，形成整體連接。由于二次振搗目前仍處于研究階段，還沒有廣泛應(yīng)用，缺乏經(jīng)驗(yàn)和資料的累積。這是一項(xiàng)新技術(shù)，在使用以前，必須經(jīng)過試驗(yàn)，慎重對(duì)待。22. 為什么振搗混凝土?xí)r不應(yīng)振鋼筋和模板？當(dāng)用機(jī)械振搗混凝土?xí)r，有的同志由于擔(dān)心混凝土露筋，或追求混凝土外觀質(zhì)量，而將震動(dòng)棒插入鋼筋骨架振鋼筋，或?qū)⒄駝?dòng)棒壓在模板上振模板，這種做法是非常錯(cuò)誤的。鋼筋在高頻率振動(dòng)下，容易產(chǎn)生綁口松動(dòng)（緩扣）、位移或變形，這樣就影響鋼筋在混凝土中正常的受力狀態(tài)。更嚴(yán)重的是，這種對(duì)鋼筋的振動(dòng)，其振波將會(huì)傳播的很遠(yuǎn)，波及已初凝的混凝土，使鋼筋與混凝土之間形成間隙，降低鋼筋在混凝土內(nèi)的握裹力。若是先張預(yù)應(yīng)力混凝土，還會(huì)增大預(yù)應(yīng)力損失。對(duì)初凝或已硬化的混凝土，強(qiáng)度也有較大影響（詳見“”）。此外，當(dāng)遇有振搗器漏電時(shí)，振搗鋼筋還會(huì)導(dǎo)電，造成安全事故。模板在較大的震動(dòng)荷載作用下，會(huì)造成模板、幫、帶、支拉桿間的松動(dòng)，或連接螺栓的螺母緩扣，造成模板的游移變位。對(duì)墻板、柱之類的豎向模板，用振搗器震動(dòng)，會(huì)加大模板的側(cè)向壓力，造成模板的崩裂或增大構(gòu)件斷面尺寸，造成材料的浪費(fèi)，這些都是不符合質(zhì)量要求和施工操作規(guī)程要求的。 28. 為什么混凝土要進(jìn)行養(yǎng)護(hù)?抗壓強(qiáng)度是混凝土的重要力學(xué)性能之一?；炷翉?qiáng)度的增長(zhǎng)不僅與原材料和澆搗工藝有關(guān),而且與混凝土的養(yǎng)護(hù)條件也有直接關(guān)系?；炷翉?qiáng)度的增長(zhǎng)過程,實(shí)質(zhì)上是水泥膠結(jié)材料凝結(jié)和硬化的結(jié)果。水泥的凝結(jié)和硬化,與水泥的水化作用是分不開的。水花作用的正常進(jìn)行,與混凝土的所處環(huán)境條件是緊密聯(lián)系在一起的。這里的所謂環(huán)境條件,是指溫度和濕度兩個(gè)方面。自然界一切物質(zhì)的分子,無(wú)時(shí)不處于運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。溫度升高時(shí),分子獲得熱能,運(yùn)動(dòng)加驟。水泥和水泥分子的水化作用也不例外,升溫可使水化反應(yīng)中的水分子和水泥顆粒分子獲得熱能,運(yùn)動(dòng)速度加快,縮短形成水泥新生水化物中晶體——膠體體系的時(shí)間,客觀上就反映在混凝土強(qiáng)度的增長(zhǎng)上。水是易蒸發(fā)物質(zhì),溫度升高時(shí),水分子吸收熱量由液相氣化,這對(duì)混凝土內(nèi)水泥的水化作用是不利的。當(dāng)水化作用時(shí)所必要的水——化合水不能得到保證時(shí),作用速度減慢或停止。所以混凝土在凝結(jié)和硬化的過程中,要保持混凝土的濕潤(rùn)狀態(tài),必須保持空氣處于潮濕狀態(tài)。空氣的潮濕情況,通常以相對(duì)濕度來(lái)衡量。所謂空氣的相對(duì)濕度,是表示空氣所含水蒸汽就多,混凝土內(nèi)的水分就難于蒸發(fā),有利于水泥水化作用的進(jìn)行。若混凝土處于干燥環(huán)境,混凝土內(nèi)水分蒸發(fā)過快,引起混凝土脫水現(xiàn)象,則出現(xiàn)表層脫皮起砂?；炷羶?nèi)部的水化作用因失水不能充分進(jìn)行,引起晶體結(jié)構(gòu)松弛、強(qiáng)度降低。所以對(duì)塑性混凝土，應(yīng)在12h內(nèi)進(jìn)行覆蓋養(yǎng)護(hù)，并有足夠的養(yǎng)護(hù)期。采用硅酸鹽水泥、普通硅酸鹽水泥或礦渣硅酸鹽水泥拌制的混凝土不得少于7d，對(duì)摻用緩凝行外加劑或有抗?jié)B性要求的混凝土不得少于14d。其他品種水泥，養(yǎng)護(hù)期由其技術(shù)性能確定。 23. 什么是混凝土的自然養(yǎng)護(hù)和熱養(yǎng)護(hù)？混凝土的自然養(yǎng)護(hù)，是指混凝土灌筑完畢后，在大氣溫度不低于+5C和表面覆蓋澆水潤(rùn)濕的條件下，按照要求的養(yǎng)護(hù)期所進(jìn)行的養(yǎng)護(hù)工藝，對(duì)于塑性混凝土，應(yīng)在澆筑完畢后12h內(nèi)進(jìn)行養(yǎng)護(hù)，對(duì)于硬性混凝土，澆筑完畢后應(yīng)立即覆蓋澆水養(yǎng)護(hù)。關(guān)于混凝土的養(yǎng)護(hù)期，可參見“”?；炷恋酿B(yǎng)護(hù)熱，可分為“濕熱養(yǎng)護(hù)”與“干熱養(yǎng)護(hù)”兩類?；炷恋臒狃B(yǎng)護(hù)是借助于熱源的熱能，經(jīng)介質(zhì)的傳導(dǎo)、對(duì)流或光波輻射，將熱量傳遞于混凝土，并對(duì)混凝土周圍相對(duì)濕度加以控制的養(yǎng)護(hù)方法。所謂“濕熱養(yǎng)護(hù)”即“蒸汽養(yǎng)護(hù)”，是以鍋爐產(chǎn)生的濕飽和蒸汽為介質(zhì)，并在進(jìn)入養(yǎng)護(hù)池、炕窯時(shí)混以空氣，形成濕熱空氣。由于濕空氣溫度高于混凝土，當(dāng)接觸混凝土表面時(shí)，濕空氣發(fā)生冷凝現(xiàn)象而液化，在液化過程中放熱（氣化熱），冷凝水在降溫過程中繼續(xù)放熱，這些放出的熱量，傳導(dǎo)于混凝土內(nèi)部而升溫，在較高的溫度、濕度條件下，混凝土迅速凝固、硬化，增長(zhǎng)強(qiáng)度。濕空氣的濕度用“相對(duì)濕度”加以衡量。所謂“相對(duì)濕度”，是表示濕空氣接近于飽和狀態(tài)的程度。所謂“飽和”，是指濕空氣中，所含水蒸汽產(chǎn)生凝結(jié)水的極限狀態(tài)，即水分子繼續(xù)氣化，必有相同數(shù)量的蒸汽分子液化凝結(jié)成水。 所謂“干熱養(yǎng)護(hù)”，是指不以蒸汽為介質(zhì)的熱養(yǎng)護(hù)。如紅外熱養(yǎng)護(hù)、熱拌混凝土熱?；驘峥火B(yǎng)護(hù)，太陽(yáng)能養(yǎng)護(hù)、蒸汽排管干烘等。干熱養(yǎng)護(hù)理論的基本出發(fā)點(diǎn)，是在凝結(jié)前把混凝土內(nèi)的自由水很快地蒸發(fā)掉，即在混凝土尚未形成結(jié)構(gòu)強(qiáng)度時(shí)，借助高溫?zé)峥諝獾淖饔煤突炷林車橘|(zhì)相對(duì)濕度的降低，使水分迅速蒸發(fā)，這對(duì)提高混凝土抗壓強(qiáng)度是有利的。由于混凝土內(nèi)水分子在蒸發(fā)過程中的急劇運(yùn)動(dòng)，提高了Ca(OH)2的溶解度和濃度，加速了水泥在濕熱環(huán)境中的硬化速度，從而能縮短養(yǎng)護(hù)期。今天干熱養(yǎng)護(hù)工藝和熱養(yǎng)理論，雖已取得一些成果，但以濕熱養(yǎng)護(hù)為基礎(chǔ)的干濕結(jié)合的熱養(yǎng)工藝，以及利用太陽(yáng)能干熱養(yǎng)護(hù)工藝的一些問題，有待進(jìn)一步研究和提高。24　為什么蒸汽養(yǎng)護(hù)要有蒸養(yǎng)溫程？蒸汽養(yǎng)護(hù)是以飽和濕蒸汽和空氣混合體為介質(zhì)，進(jìn)行混凝土升溫的熱養(yǎng)工藝。人們把蒸養(yǎng)溫度的歷程稱為蒸養(yǎng)溫程。一般混凝土的蒸養(yǎng)溫程可分為預(yù)養(yǎng)——升溫——恒溫——降溫四個(gè)階段。對(duì)具有抗凍、抗?jié)B的混凝土，還須在蒸養(yǎng)之后，增加“后養(yǎng)”的階段。預(yù)養(yǎng)——自混凝土澆注成型至通氣升溫之前，混凝土在常溫條件下停放的過程，稱為預(yù)養(yǎng)。停放的時(shí)間，成為預(yù)養(yǎng)期?；炷翞槭裁匆?jīng)預(yù)養(yǎng)之后才能升溫？主要考慮混凝土在升溫過程中，由于混凝土表面與內(nèi)部溫度不同，水泥石，骨料，水，氣泡等各自的膨脹系數(shù)也不相同，若驟然升溫，會(huì)產(chǎn)生過大的溫度應(yīng)力和溫度變形，造成裂縫和質(zhì)量缺陷。經(jīng)過預(yù)養(yǎng)期，使水泥與水進(jìn)行一定時(shí)間的水化反應(yīng)，從而產(chǎn)生足夠的初始結(jié)構(gòu)強(qiáng)度，以獲得抵抗變形和裂縫的能力。預(yù)養(yǎng)期的長(zhǎng)短，須根據(jù)水泥品種，水泥用量，配合比，大氣溫度和升溫速度等因素決定，一般１～３h升溫——升溫階段是混凝土從蒸汽介質(zhì)中獲得熱量，提高溫度的主要階段，同時(shí)也是混凝土在較高的溫度（６０～８０度）和濕度（相對(duì)濕度不低于９０％）條件下，水泥水化租用速度加快，引起過大的溫度應(yīng)力和變形，以及因水泥石與鋼筋溫度變形的差異影響握裹力，對(duì)升溫速度須進(jìn)行控制。一般混凝土升溫速度不宜超過２０～２５度／小時(shí)。對(duì)整體澆注的結(jié)構(gòu)升溫速度，應(yīng)根據(jù)混凝土的表面系數(shù)（注：表面系數(shù)指結(jié)構(gòu)冷卻表面積與全部體積之比）和配筋情況確定。并規(guī)定蒸養(yǎng)混凝土最高溫度不得超過８０度。恒溫——混凝土升溫至一定溫度后，在保持溫度和相對(duì)濕度的條件下，混凝土的靜停時(shí)間稱為恒溫期。恒溫期與恒溫溫度有密切的關(guān)系，溫度高，水化反應(yīng)速度快，恒溫期可短，溫度低，恒溫期則長(zhǎng)。恒溫期一般為５～８h。在恒溫期內(nèi)，混凝土外層溫度同于周圍蒸汽溫度，并逐漸傳于內(nèi)層，加之內(nèi)層水泥的水化熱不易向外層釋放，從而獲得較高溫度。所以恒溫期是混凝土強(qiáng)度增長(zhǎng)的主要階段。降溫——混凝土有恒溫溫度降至室外大氣溫度，這一過程稱為降溫階段。由于混凝土表面散熱快，降溫幅度便大，其內(nèi)部因混凝土導(dǎo)熱系數(shù)較小，熱量散失便慢些，造成表里降溫差值，當(dāng)溫差過大時(shí)，表層急劇收縮易出現(xiàn)龜裂或裂縫和產(chǎn)生較大溫度應(yīng)力，為此，須控制一定的降溫速度一般不大于２０度／h。后養(yǎng)——經(jīng)蒸養(yǎng)后的混凝土，水泥顆粒的水化反映并沒有結(jié)束，若過早的風(fēng)干和脫水，對(duì)后期強(qiáng)度的增長(zhǎng)是不利的。所以對(duì)集郵抗?jié)B、抗凍、高強(qiáng)度等級(jí)混凝土等，應(yīng)繼續(xù)澆水濕潤(rùn)進(jìn)行自然養(yǎng)護(hù)，避免曝曬和風(fēng)干。25　為什么冬季不宜直接用炭火熱養(yǎng)護(hù)混凝土？碳火可生成大量二氧化碳，過量的二氧化碳對(duì)混凝土是有害的。水泥經(jīng)水化作用生成硅酸鹽水化物和游離石灰如：　　　　　　　　?。矯aOSiO2+nH2O=2CaOSiO2(n1)H2O+Ca(OH)2游離石灰將與二氧化碳作用生成石灰石，稱為混凝土的“炭化”即： Ca(OH)2+CO2=CaCO3+H2O新生的碳酸鈣（石灰石）將覆蓋與混凝土表面，形成一層石灰質(zhì)保護(hù)殼，強(qiáng)度不高，但他彌堵了混凝土表面的微毛細(xì)孔，這對(duì)于混凝土的抗侵蝕能力是有利的，所以，有時(shí)對(duì)浸泡與海水中的預(yù)制構(gòu)件，常采取在空氣中停放幾個(gè)月，待生成碳酸鈣保護(hù)殼之后，再放如海中，就是這個(gè)道理。但當(dāng)二氧化碳的濃度過大時(shí)（大于15~20mg/L），則對(duì)混凝土產(chǎn)生不利影響，碳酸鈣保護(hù)殼與二氧化碳?xì)怏w和空氣中的水分繼續(xù)作用，生成易容于水的重碳酸鈣，從而削弱了混凝土的抗侵蝕能力。即： CaCO3+CO2+H2O=Ca(HCO3)2所以冬季施工熱養(yǎng)混凝土，若采用碳火加熱時(shí)，因設(shè)置導(dǎo)煙系統(tǒng)，將煙排出至混凝土以外。這里需要指出的是，二氧化碳?xì)怏w無(wú)論濃度大小，對(duì)水泥都是有害的。因?yàn)樗囝w粒將會(huì)于空氣中的水分和二氧化碳作用而降低活性，甚至結(jié)塊變質(zhì)。其原因也就是水泥水化新生物的游石灰炭化后，生成碳酸鈣的結(jié)果。26 什么是紅外線養(yǎng)護(hù)？什么是紅外線？顧名思義，“紅外線”是紅色以外的光線“。原來(lái)光線實(shí)質(zhì)上都屬于電磁波，有可見光和不可見光之分。我們通常所能見到的光線，~，、X射線、（～１０００um之間）、微波、電波等，都是不可見的。在可見光線中，以紅色光線波長(zhǎng)最長(zhǎng)，而紅外線的波長(zhǎng)又長(zhǎng)于紅色光線，所以稱為“紅外線”。紅外線既屬光線，便具有光線的屬性，如光線的輻射與反射、光波傳導(dǎo)的方向性、光熱能的轉(zhuǎn)換、穿透性等等。目前可通過電能和液化石油氣或煤氣燃燒獲得紅外線。混凝土的任何一種熱養(yǎng)護(hù)和加熱方法，都是利用熱源的熱能，將熱量傳遞于混凝土，使混凝土升溫，達(dá)到養(yǎng)護(hù)的目的。熱傳遞的方式有三種：（１）傳導(dǎo)；（２）對(duì)流；（３）輻射。稱奇養(yǎng)護(hù)是通過介質(zhì)熱蒸汽的凝結(jié)放熱，直接將熱量