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1 # 我本落魄小書童
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2 # zsg周
混凝土是一種水硬性膠凝材料,遇水發生凝結硬化,確切的說是混凝土中的水泥或者水泥和礦粉,遇水凝結。
混凝土加水攪拌時,水泥或者礦粉,矽灰等水硬性材料遇水發生劇烈化學反應,生成主要成分碳酸鈣。在此過程中會大量放熱,這種放熱對混凝土構件是有害的,但加以利用後對混凝土可以形成有利條件,特別是冬季施工。
這種水化反應使混凝土慢慢失去流動性,進而失去朔性,慢慢硬化產生強度。當混凝土強度達到2.8Mpa時即達到初凝,在實驗室是用貫入阻力儀進行測試,畫出凝結時間曲線圖,得出初終凝時間的。實際施工過程中是以經驗判斷的,即用手指用力摁壓混凝土表面,有明顯指印的凹坑,無朔性,可視為初凝,因為商品混凝土都加有高效外加劑,初終凝時間都是人為控制的,所以不能以多少時間確定混凝土的凝結時間,只能以混凝土達到2.8Mpa時的時間來確定初凝時間,以混凝土強度達到3.5Mpa時所需時間來確定混凝土的終凝時間。終凝時間在現場施工時根據經驗確定,即用力摁壓混凝土表面,摁不下,有指印到無沉陷,即達到終凝。
沒加外加劑的混凝土,初凝時間一般4-6小時,終凝5-8小時。加了外加劑的混凝土,楚凝時間0.5-48小時都有,根據工程需要調節,可以加瞬凝劑,早強劑,緩凝劑,且增減參量來調節。比如噴射混凝土加瞬凝劑,噴出去幾十分鐘就凝結,比如冬季施工或者搶修,加入早強劑,三四小時要凝結,或者24小時強度要達到多少滿足後續施工等,比如大型水壩要求緩凝48小時後凝結,避免施工冷縫產生。
初凝是指混凝土開始失去塑性的時間,一般2-3小時。此時無強度可言。
另一種說法:
凝結=流態--失去可塑性-->固態=初凝+終凝
初凝:逐步失去塑性而得到初步硬化。-->施工時間限界。
一般來說混凝土的凝結時間和水泥的凝結時間有關。對普通水泥而言,初凝不小於45min,終凝不遲於10h。混凝土也差不多。
但是現在的混凝土往往都摻有一些混合材和外加劑,會影響正常的凝結時間,尤其是外加劑。混凝土外加劑分很多品種,有關凝結時間的有混凝劑和速凝劑等等,可以延長或者縮短凝結時間。
一般來說,凝結時間過長,對後期強度影響不是很大。混凝土強度主要和水灰比和水泥用量有關。但是如果凝結時間過長,而在這段時間混凝土受到意外的傷害,這個就難說不會降低混凝土的強度了。
混凝土凝固時間一般稱養護時間,以天為單位又稱齡期。混凝土的強度隨養護時間的增加而不斷增長,呈曲線關係。14天以前,曲線較陡,14天以後曲線開始變得平緩,28天以後曲線更加平緩。就是說混凝土隨養護時間的延長,強度不斷地增長,開始較快,以後則漸緩,大約在2~3年以後,強度才停止增長。
混凝土強度的增長不僅與養護時間有關,還與水泥的品種、養護條件、環境溫度有很大的關係。如使用425號普通矽酸鹽水泥配製的混凝土在自然條件下養護,環境溫度20℃時,7天可達到設計強度的60%,28天可達到設計強度的95~100%;而在環境溫度10℃時7天只能達到設計強度的45%左右,28天也只能達到設計強度的80%左右。在負溫度的條件下,只要混凝土受凍前強度已達到設計強度的30%以上,混凝土的強度也能增長,但增長較慢。
水泥從加水拌和後45分鐘到1小時,水泥的凝膠開始凝結,這時簡稱初凝;至拌和後12小時,水泥凝膠的形成大致終了,這段時間稱為終凝。但這時所形成的水泥凝膠還處在軟塑狀態中,還需要等幾小時以後,才能逐漸硬化,變成固體狀態。一般把水泥拌和後由流動狀態失去可塑性變為固體狀態的這段時間稱為“凝結過程”,而把以後逐漸產生強度的時間稱為“硬化過程”。
水泥漿在初凝之前具有一定的流動性,在這段時間裡宜進行運輸、澆灌、搗固等工作。自初凝到終凝以前,它的流動性逐漸消失,如再經振動,則已凝結的膠體還能閉合,但自拌和後6小時(即近於終凝時)至8小時,它已喪失流動性,不具備強度,遇有損傷則不能自行閉合,所以不能承受外力,在這段時間內必須加強養護,保證其強度的穩定發展。