关于混凝土的制造材料及其重要性的详尽解读
混凝土是一种人造石材,通过适当的比例混合水泥、水、砂、石子等材料,经过均匀搅拌、密实成型及养护硬化而成。材料的选择和配合比的调整都会对混凝土的性能产生深远影响。
一、水泥
水泥,是一种粉状水硬性无机胶凝材料。当其与水混合搅拌后,能形成浆体,并在空气中或水中硬化,将砂、石等材料牢固地胶结在一起。水泥的种类繁多,基本分类包括硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥、矿渣硅酸盐水泥、火山灰质硅酸盐水泥和粉煤灰硅酸盐水泥等。
水泥的凝结时间至关重要,其中初凝时间不得早于45分钟,终凝时间则不能超过10小时。特别是对于硅酸盐水泥,其终凝时间不得迟于6.5小时。而水泥的强度等级则关系到其养护28天后的标准强度。
在混凝土中,水泥作为胶结材料,对混凝土的强度、和易性、耐久性和经济效果都起着决定性作用。
二、砂
砂是由岩石风化后经雨水冲刷或由岩石轧制而成,其粒径范围为0.074~2mm。砂是组成混凝土和砂浆的主要材料之一。砂子的空隙率取决于砂料各级粒径的搭配,级配好的砂不仅可以节省水泥,还能提高混凝土和砂浆的密实度及强度。
根据细度模数大小,砂被划分为粗砂、中砂、细砂和特细砂。而其产地则分为河砂、海砂和山砂,其中河砂因质量稳定常被选为混凝土的细骨料。
三、石或碎石
石或碎石是混凝土的必须材料,一般选用粒径5-25mm的碎石。这些石料经过破碎和筛分加工,具有菱角和粗糙的表面,是道路建筑中应用广泛的材料。在混凝土中,它们起着骨架作用,影响混凝土的强度和流动性。
碎石表面粗糙、多棱角,与水泥的粘结强度较高,而卵石则表面光滑、少棱角,流动性较好但粘结性能较差。在配合混凝土时需根据实际需求进行选择。
四、水
普通生活用水可用于搅拌各种混凝土,但需注意禁用海水搅拌钢筋混凝土,而工业废水则需经处理后才能使用。在制备混凝土时,应严格控制用水量,并实时监测砂石中的含水量,以确保混凝土的实际用水量与配比一致。
五、粉煤灰
粉煤灰是一种火山灰质材料,虽无胶凝性能,但在混凝土中能与其他成分进行二次反应,提高混凝土的强度和抗渗性。粉煤灰的这种作用被称为火山灰效应,同时它还能改善混凝土的形貌和填充效应,进一步提高混凝土的密实性。如今,粉煤灰已成为混凝土的基本组分之一。