(原文刊於我的網頁)
混凝土(又稱三合土)是主要的建材,在香港幾乎百分之九十九的建築物均以鋼筋混凝土建成,大家亦一定在街上見過工人從混凝土車(俗稱田螺車)上把混凝土倒出來,然後再澆注的作業吧。
混凝土是由英泥(Portland cememt)、碎石(沙、天然石渣和壓碎的石塊)及水三種材料組成,經混合後,水令英泥產生化學作用而凝固,而碎石則是混凝土的骨幹,被英泥黏合成一個整體並提供強度。現代的混凝土以煤灰代替部份英泥,亦在混合過程中加入不少附加劑,以便對強度及凝固時間有更佳的控制。
由於碎石必須平均分佈在混凝土之內,故此一經混合便要不停攪拌,否則較重的碎石便會聚在底部,而較輕的石塊便會積在混凝土的表面,造成底面的強度不平均的情況,所以不論是在現場混製或是由廠內生產的混凝土,都要在澆注前放在「田螺」中攪拌。
混凝土本身可以抵受很強的壓力,但拉力則不然,因在拉力的情況下混凝土中的碎石發揮不到效用,單憑英泥的黏力,只能抵受十分一左右強度的拉力。為補此不足,混凝土內便須放入鋼筋,由鋼筋去擔當抵抗拉力的重任。常見的建屋方法,便是先扎好鋼筋,再在外圍鋪上模板,然後澆注混凝土,待混凝土凝固後,把模板拆去便形成堅固的結構。
混凝土的好處是彈性高,只要模板做得到,任何古怪的形狀(彎曲、三角甚至拱形)均可模塑出來,缺點則是凝固須時,且在凝固期間不能載重,下一個工序必須等候混凝土凝固並達到適合的強度才可進行。混凝土一般在二十八天後才達到設計強度,但大概七天左右已經可以拆去模板,並進行下一個工序。
混凝土在凝固期間會發熱及消耗大量水份(化學作用在進行中),故此需要養護以降低溫度及保存水份,方法是在外面鋪上濕潤的麻包袋或膠布,這個工序做得不好會引致混凝土表面出現大量裂紋(收水的結果),影響鋼筋的防鏽性。
為什麼混凝土會在使用一段時間後出現鋼筋生鏽,甚至剝落的情況?英泥的主要成份是石灰,故發生化學作用後,便會形成一個鹼性的環境,並保護鋼筋免受鏽蝕。但當混凝土出現裂紋,讓空氣和水份進入之後,便會破壞這層鹼性的保護膜,使鋼筋生鏽。鐵鏽本身的體積比原來的鋼筋大,於是便從內撐開混凝土,造成大型裂縫,如是者更多空氣和水份進入混凝土內,鋼筋生鏽的速度加快,形成惡性循環,而裂縫大到某個程度便會形成整片混凝土爆裂,甚至剝落的情況。所以混凝土一旦出現肉眼可見的裂紋,便要進行監察,並以灌注的方法把樹脂化合物或英泥漿化合物注入填塞,嚴重者更要移除裂開的表面,把鋼筋的鐵鏽弄走,並以上述化合物補好外層。混凝土一定要定期保養才可長久使用,但大部份用家忽略保養,到鋼筋鏽蝕至不可補救的時候才想辦法,便已經太遲。
上面是非常非常簡化的混凝土技術介紹,希望讓大家對這種最常見的建材多點認識。
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