第2章 混凝土的结构和组成材料
混凝土是由胶凝材料、粗细骨料、水(必要的时候可加入外加剂)按一定比例,均匀搅拌、密实成型,经过一定的时间养护硬化后而制成的一种人造石材。硅酸盐水泥是最主要的胶凝材料,近年来,优质粉煤灰、矿粉、硅灰等活性矿物掺合料,也成为配制高性能混凝土必不可少的辅助胶凝材料。胶凝材料的水化硬化是粘结粗细骨料,并使混凝土具有整体性的决定因素,其水化产物不断填充粗细骨料等固相组分堆积后留下的空隙,与固相颗粒紧密粘结,不断形成致密的内部结构,从而使物理、力学性能得以提高。因此,混凝土内部结构的含义不仅包括水泥石的结构,即水化产物的类型、结晶状态、大小以及聚集形式等,还包括固相组分的堆积状态、孔结构及水泥石-骨料的界面等。混凝土原材料的性能以及配合比是决定混凝土内部结构和各项性能形成与发展的内在因素。但是,无论是预制混凝土制品,还是现浇混凝土,其成型和养护工艺是决定混凝土结构的形成与发展的重要外因。特别是混凝土内部结构发展将经历相当长的时间,在工程服役过程中,胶凝材料仍然在继续水化,甚至在几十年的老结构中仍然存在未水化的水泥颗粒。水泥的水化,特别是早期,合适的养护温度和足够的湿度就显得格外重要。
为了生产优质经济的混凝土,使其同时满足强度、耐久性、工作性和经济性四方面的要求,首要的基本条件就是选择适宜的原材料(水泥、外加剂、矿物掺合料、砂石骨料等),其次是选择适宜的混凝土配合比和施工方法。原材料的选择是保证混凝土工程质量的基础和关键。