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為什么混凝土會凝固?

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為什么混凝土會凝固?

發布日期:2017-12-08 作者: 點擊:

為什么混凝土會凝固?下面隨小編一起看看吧。


常見的混凝土,是一種水泥與水,還有砂子和石塊等所形成的混合物。它的凝固和硬化,以及其強度隨著時間的增長,與一般的物體由濕潤變為干燥的過程是完全不一樣的。


一塊兒方便面的面餅,可以說是一副被脫去了大部分的水分的 “面條骨架”。一旦重新遇水,干面餅上的細小的孔洞和縫隙就會再次被填滿,面條便可以恢復到初始的 “血肉豐滿” 的狀態;不過,澆筑的混凝土中的水分,絕大部分不會蒸發,而是會與水泥結合,形成水合物,自動補全水泥中的微粒之間空隙。


也就是說,混凝土固化的本質,實際上并不是一個風干或者脫水的過程,而是水泥與水所發生的 “水合作用”(hydration)。


作為混凝土中的主要膠凝材料,較為常見和通用的水泥是 “波特蘭水泥”(portland cement),一種含有煅燒過的石灰和黏土,并加入了石膏的硅酸鹽材料。在拌合以前,干燥的水泥需要防水和防潮,因為當水泥遇水之后,其中的一些物質便會立即與水結合,使混凝土變硬。




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我們經常在路上見到向建筑工地運送混凝土的攪拌車,它們后部的滾筒始終都在轉動,這是為了防止里面的已經摻了水的混凝土中的水泥微粒相互粘合,以便在到達目的地之前,盡可能地拖延混凝土硬化的時間。


在水泥與水的反應中,較為關鍵的產品是鈣的硅酸鹽與水結合所形成的 “水化硅酸鈣”(calcium silicate hydrate,一般簡稱為:C-S-H)。這是一種直徑小于或等于 0.1 微米的細小晶體,也是一般的混凝土中的主要的水合產物。


如果去參觀建筑工地,我們可能會看到建筑工人們在塑形混凝土的時候,使用連接著電機的震動裝置來使混凝土保持流動性,這么做當然也是為了排除氣泡。當水化反應產生熱量的速率第二次抬升時,混凝土的固化過程才真正開始。


混凝土的凝固,其實是一種叫作 “水合作用” 的化學反應。或者說,是一個水泥與水結合,將混凝土中的所有物質粘合在一起的過程。由于內部的水分并沒有離開,而是成為了混凝土自身的一部分,使其強度和不滲透性反而有所提高,因此成型的混凝土在淋雨之后,并不會像浸水的方便面那樣,變得潮濕和柔軟,而是會隨著時間的流逝,越來越堅硬。

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關鍵詞:湖北建筑,混凝土凝固,建筑施工

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