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　　混凝土增強機理

　　3.1、改善孔結構、強化水泥石?

　　一般認為，水泥石是由凝膠、晶體、水與孔組成的聚集體。根據現代混凝土強度理論，水泥石內聚力主要取決于水泥石基材的孔隙率、孔分布、孔級配、孔形狀等孔結構參數。所以水泥石從形成、發展直到破壞均與孔的發生和發展密切相關。但孔隙率不是影響混凝土強度的唯一因素，在孔隙率相同情況下，不同孔結構水泥石性能也不同。平均孔徑小的強度高，0.1μm以上的毛細孔微縫對強度和耐久性不利，0.05μm以下的孔對強度及性能無影響，Mehta證明，大于 1000A的孔存在是強度和抗滲性下降的原因。將大孔改變為小于500A的孔則可提高強度和抗滲性。由此可見，存在著調整孔級配來提高水泥石強度和耐久性的可能性。例如，采用真空脫水，分次投料，重復振搗，加入外加劑、活性混合物，聚合物浸漬以及限制膨脹等工藝措施，均能達到調整孔結構，提高強度的辦法。?

　　從這些試驗結果看出，造殼砂漿比普通砂漿的孔隙率只減少3%，而強度卻提高27%，這主要是由于造殼砂漿和孔徑分布得到了改善。第一，在大孔區，最可幾孔徑僅為普通砂漿的21%;在中孔區僅為63%，可見采用造殼攪拌工藝后，不僅能減少一些孔隙率，而且主要地可使毛細孔變細。第二，造殼砂漿的有害孔(500!)含量僅為普通砂漿的6%;第三，造殼砂漿孔隙當量比表面積和平均水力半徑比普通砂漿分別增加和減少9%。?總之，最可幾孔徑變小，使滲水通路變細，加上平均水力半徑減少，提高了抗滲能力，對強度有害的大毛細孔減少24%，這將對裂縫的引發和擴展起很大的阻滯作用，因而能提高其強度及抗沖擊性能。

　　3.2、強化界面過渡層界面微觀結構性質早已引起國內外學者的極大重視。研究表明，骨料和水泥石之間存在約幾十微米的界面層，它是由水化粗骨料表面，首先形成水膜層逐漸被新生產物填充而來。如水灰比大或泌水均會使水膜層厚度增加，在過渡層會留下薄弱環節，所以只有減薄水膜層才能強化界面層。?

　　在傳統的攪拌方法中，所有固相材料幾乎同時倒入攪拌機，此時砂、石、水泥混合物中主要是固――氣界面。在加水攪拌過程中，水必然要浸潤所有的固相材料表面而形成固――液界面，同時產生氣――液界面，亦即在攪拌過程中有相當數量的氣相殘留在液、固相的包圍之中。?在新的裹砂石法中，大部分水優先與砂石表面接觸形成固――液界面，骨料濕潤后形成液――氣界面，基本上消失了固――氣界面。當水泥投入時，立即粘附在骨料表面的水膜層上，強化了水泥的水化歷程，使首先生成的水化鋁酸鹽復蓋在骨料表面限制Ca(OH)2晶體擴散而強化了界面層。同時，殘留的氣體也必然少于傳統工藝。?

　　當水泥漿體作為粘附劑時，其粘附力大小首先決定于水對骨料表面的濕潤效應。裹砂石法濕潤本身說明水分子和骨料表面產生吸附作用(即范德華力)，骨料表面的濕潤效應可提供所有砂石骨料周界被水泥漿體包裹機會，骨料間的孔隙被水泥漿體全部填充。水泥漿對骨料濕潤面積越大，粘附力越大，故親水性好，表面粗糙的石灰巖，石英巖使砼強度提高得更多。

　　此外，全部水加入攪拌過程中，稀漿中的水分向殼膜中滲透。以及殼膜中的水泥粒子向稀漿中擴散。這樣，滲透和擴散過程，使固――液相均化，氣相細化，改善了孔結構。

施工組織：房建，市政，道橋，水利，巖土，隧道

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