1.2 知识解读
1.2.1 设备基础的功能与构成
工业设备由于自身高、重、大等特点，对支承基础的要求相对比较高，一般采用牢固的混凝土或者是钢筋混凝土基础，以保持设备运转的平稳性。
1.2.1.1 基础的功能
为了满足设备安装的需要，基础必须具有足够的刚度、强度和稳定性，不会发生下沉、倾斜和倾覆，并能吸收和隔离振动，还可以抵御介质的腐蚀，同时要适应设备安装、运行和维护方面的要求且成本低廉。设备基础主要有以下三方面的功用：
①设备固定：根据生产工艺的要求，将设备牢固地固定在规定的位置上。
②承受载荷：承受设备的全部重量和工作时产生的振动力、动力，并把这些力均匀地传递到土壤层。
③吸收和隔离振动：吸收和隔离设备运转时产生的振动，防止发生共振现象。
1.2.1.2 构成基础的材料
设备基础的材料主要是水泥、砂、石子和水，为满足一些特殊要求，还需要添加速凝剂、防水剂、防腐剂等。
水泥：是粉状水硬性无机胶凝材料，加水搅拌后成浆体，能在空气中硬化或者在水中更好地硬化，并能把砂、石等材料牢固地胶结在一起。水泥是重要的建筑材料，用水泥制成的砂浆或混凝土坚固耐久，广泛应用于土木建筑、水利、国防等工程。
水泥在混凝土中起着决定性的作用，它的性质直接决定着混凝土的特性。水泥遇水会发生水化反应，在这个过程中膨胀并将其他成分黏在一起形成一个坚固的整体。
水泥标号，水泥砂浆标号强度是指对按标准方法制作和养护的立方体试件，在28天龄期，用标准试验方法测得的抗压强度总体分布中的一个值。100号水泥砂浆就是说它的强度是100kgf/cm2，现在改为以MPa为单位，100号对应于M10。
通用水泥标准是GB 175《硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥》、GB 1344《矿渣硅酸盐水泥、火山灰硅酸盐水泥及粉煤灰硅酸盐水泥》、GB 12958《复合硅酸盐水泥》。六大水泥标准实行以MPa表示的强度等级。硅酸盐水泥分3个强度等级6个类型，即42.5、42.5R、52.5、52.5R、62.5、62.5R。其他五大水泥也分3个等级6个类型，即32.5、32.5R、42.5、42.5R、52.5、52.5R。R表示早强性水泥，42.5R表示早期强度发展很快，后期强度发展较慢，28天时强度达到42.5MPa的水泥。
砂：沙子和石头统称为集料，又名骨料，在混凝土中占体积的70%～80%。
砂子是混凝土中的细骨料，粒度在0.15～5mm之间，单位体积质量为1400～1600kg/m3，可选用河砂或海砂，应严格控制其含泥量不超过5%。
石子：是混凝土中的粗骨料，粒度在5～50mm之间，按成因不同分为碎石和砾石。单位体积质量碎石为1700～1900kg/m3，砾石1600～1800kg/m3，杂质含量不超过5%。对用于二次灌浆层用的石子粒度应更小。
碎石：指岩石碎裂后形成的形状不规则的带有尖锐边角的石块。
砾石：是风化岩石经水流长期搬运而成的粒径为2～60mm的无棱角的天然粒料。按平均粒径大小，又可把砾石细分为巨砾、粗砾和细砾3种。平均粒径1～10mm的称细砾，10～100mm的称粗砾，大于100mm的称巨砾。砾石经胶结成岩后，称砾岩或角砾岩。
水，应选用清洁的天然水或自来水。
1.2.1.3 混凝土的配合比
混凝土是水、沙子、石头和水泥及外加剂等按一定比例配合而成的混合材料。
混凝土中配有钢筋，具备抗拉能力的混凝土为钢筋混凝土；素混凝土是常说的混凝土，没有钢筋；水泥砂浆是将水，水泥和沙子三者混合而成，在砌筑中做黏结，不需要石子；抹面、收光用纯水泥。
用于承受较大负荷时，应使用钢筋混凝土。在混凝土中配置钢筋的目的是防止基础再凝固收缩，在温度应力和冲击振动作用下发生裂缝或崩裂，或者是为承受弯曲应力，增加基础的强度。
混凝土强度等级是按混凝土立方体抗压标准强度来划分的，采用符号C与立方体抗压强度标准值（单位为MPa）表示。普通混凝土划分为C15、C20、C25、C30、C35、C40、C45、C50、C55、C60、C65、C70、C75、C80共14个等级。混凝土强度等级是混凝土结构设计、施工质量控制和工程验收的重要依据。
混凝土的配合比，是按混凝土设计标号和其他要求所确定的单位体积混凝土（1m3），所采用的水泥、砂、石和水的重量配合比例。 混凝土混合料中所用的水与水泥重量的比值叫水灰比，水灰比对混凝土的强度有较大的影响，在其他条件不变的情况下，混凝土的强度与水灰比的大小成反比。
外加剂是为了赋予混凝土某些特殊性能，满足工程的某种需要，外加剂目前用得最多的是早强剂、缓凝剂、减水剂与引气剂。
1.2.1.4 水泥的正确使用
（1）水泥的类型
水泥：粉状水硬性无机胶凝材料。加水搅拌后成浆体，能在空气中硬化或者在水中更好地硬化，并能把砂、石等材料牢固地胶结在一起。水泥是重要的建筑材料，用水泥制成的砂浆或混凝土，坚固耐久。
①水泥按用途及性能分类：通用水泥，一般土木建筑工程通常采用的水泥。通用水泥主要是指硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥、矿渣硅酸盐水泥、火山灰质硅酸盐水泥、粉煤灰硅酸盐水泥和复合硅酸盐水泥。
专用水泥：专门用途的水泥，如G级油井水泥，道路硅酸盐水泥。
特性水泥：某种性能比较突出的水泥，如快硬硅酸盐水泥、低热矿渣硅酸盐水泥、膨胀硫铝酸盐水泥。
②水泥按主要水硬性物质名称分类：硅酸盐水泥，即国外通称的波特兰水泥、铝酸盐水泥、硫铝酸盐水泥、铁铝酸盐水泥、氟铝酸盐水泥，以火山灰或潜在水硬性材料及其他活性材料为主要组分的水泥。
③按主要技术特性分类：快硬性，分为快硬和特快硬两类；水化热，分为中热和低热两类；抗硫酸盐性，分中抗硫酸盐腐蚀和高抗硫酸盐腐蚀两类；膨胀性，分为膨胀和自应力两类；耐高温性，铝酸盐水泥的耐高温性以水泥中氧化铝含量分级。
（2）水泥主要技术指标
相对密度与容重：普通水泥相对密度为3∶1，容重通常采用1300kg/m3。
细度：指水泥颗粒的粗细程度。颗粒越细，硬化得越快，早期强度也越高。
凝结时间：水泥加水搅拌到开始凝结所需的时间称初凝时间。从加水搅拌到凝结完成所需的时间称终凝时间。硅酸盐水泥初凝时间不早于45min，终凝时间不迟于12h。
强度：水泥强度应符合国家标准。
体积安定性：指水泥在硬化过程中体积变化的均匀性能。水泥中含杂质较多，会产生不均匀变形。
水化热：水泥与水作用会产生放热反应，在水泥硬化过程中，不断放出的热量称为水化热。
标准稠度：指水泥净浆对标准试杆的沉入具有一定阻力时的稠度。
（3）水泥命名的原则
水泥的命名按不同类别分别以水泥的主要水硬性矿物、混合材料、用途和主要特性进行，并力求简明准确，名称过长时，允许有简称。
通用水泥以水泥的主要水硬性矿物名称冠以混合材料名称或其他适当名称命名。
专用水泥以其专门用途命名，并可冠以不同型号。
特性水泥以水泥的主要水硬性矿物名称冠以水泥的主要特性命名，并可冠以不同型号或混合材料名称。
以火山灰性或潜在水硬性材料以及其他活性材料为主要组分的水泥是以主要组分的名称冠以活性材料的名称进行命名，也可再冠以特性名称，如石膏矿渣水泥、石灰火山灰水泥等。
（4）水泥类型的定义
水泥：加水拌和成塑性浆体，能胶结砂、石等材料既能在空气中硬化又能在水中硬化的粉末状水硬性胶凝材料。
硅酸盐水泥：由硅酸盐水泥熟料、0～5%石灰石或粒化高炉矿渣、适量石膏磨细制成的水硬性胶凝材料，称为硅酸盐水泥，分P.Ⅰ和P.Ⅱ，即国外通称的波特兰水泥。
普通硅酸盐水泥：由硅酸盐水泥熟料、6%～15%混合材料，适量石膏磨细制成的水硬性胶凝材料，称为普通硅酸盐水泥（简称普通水泥），代号：P.O。
矿渣硅酸盐水泥：由硅酸盐水泥熟料、粒化高炉矿渣和适量石膏磨细制成的水硬性胶凝材料， 称为 矿渣硅酸盐水泥，代号P.S。
火山灰质硅酸盐水泥：由硅酸盐水泥熟料、火山灰质混合材料和适量石膏磨细制成的水硬性胶凝材料，称为火山灰质硅酸盐水泥，代号P.P。
粉煤灰硅酸盐水泥：由硅酸盐水泥熟料、粉煤灰和适量石膏磨细制成的水硬性胶凝材料，称为粉煤灰硅酸盐水泥，代号P.F。
复合硅酸盐水泥：由硅酸盐水泥熟料、两种或两种以上规定的混合材料和适量石膏磨细制成的水硬性胶凝材料，称为复合硅酸盐水泥（简称复合水泥），代号P.C。
中热硅酸盐水泥：以适当成分的硅酸盐水泥熟料，加入适量石膏磨细制成的具有中等水化热的水硬性胶凝材料。
低热矿渣硅酸盐水泥：以适当成分的硅酸盐水泥熟料、加入适量石膏磨细制成的具有低水化热的水硬性胶凝材料。
快硬硅酸盐水泥：由硅酸盐水泥熟料加入适量石膏，磨细制成早强度高的以3天抗压强度表示标号的水泥。
抗硫酸盐硅酸盐水泥：由硅酸盐水泥熟料，加入适量石膏磨细制成的抗硫酸盐腐蚀性能良好的水泥。
白色硅酸盐水泥：由氧化铁含量少的硅酸盐水泥熟料加入适量石膏，磨细制成的白色水泥。
道路硅酸盐水泥：由道路硅酸盐水泥熟料，0～10%活性混合材料和适量石膏磨细制成的水硬性胶凝材料，称为道路硅酸盐水泥（简称道路水泥）。
砌筑水泥：由活性混合材料，加入适量硅酸盐水泥熟料和石膏，磨细制成主要用于砌筑砂浆的低标号水泥。
油井水泥：由适当矿物组成的硅酸盐水泥熟料、适量石膏和混合材料等磨细制成的适用于一定井温条件下油、气井固井工程用的水泥。
石膏矿渣水泥：以粒化高炉矿渣为主要组分材料，加入适量石膏、硅酸盐水泥熟料或石灰磨细制成的水泥。
（5）使用水泥的八忌
①忌受潮结硬：受潮结硬的水泥会降低甚至丧失原有强度，所以标准规定，出厂超过3个月的水泥应复查试验，按试验结果降级使用。对已受潮成团或结硬的水泥，须过筛后使用，筛出的团块搓细或碾细后一般用于次要工程的砌筑砂浆或抹灰砂浆。对一触或一捏即粉的水泥团块，可适当降低强度等级使用。
②忌暴晒速干：混凝土或抹灰如操作后便遭暴晒，随着水分的迅速蒸发，其强度会有所降低，甚至完全丧失。因此，施工前必须严格清扫并充分湿润基层；施工后应严加覆盖，并按规范规定浇水养护。
③忌负温受冻：混凝土或砂浆拌成后，如果受冻，其水泥不能进行水化，兼之水分结冰膨胀，则混凝土或砂浆就会遭到由表及里逐渐加深的粉酥破坏，因此应严格遵照JGJ 104《建筑工程冬期施工规程》进行施工。
④忌高温酷热：凝固后的砂浆层或混凝土构件，如经常处于高温酷热条件下，会有强度损失，这是由于高温条件下，水泥中的氢氧化钙会分解；另外，某些骨料在高温条件下也会分解或体积膨胀。
对于长期处于较高温度的场合，可以使用耐火砖对普通砂浆或混凝土进行隔离防护。遇到更高的温度，应采用特制的耐热混凝土浇筑，也可在水泥中掺入一定数量的磨细耐热材料。
⑤忌基层脏软：水泥能与坚硬、洁净的基层牢固地黏结或握裹在一起，但其黏结握裹强度与基层面部的光洁程度有关。在光滑的基层上施工，必须预先凿毛砸麻刷净，方能使水泥与基层牢固黏结。
基层上的尘垢、油腻、酸碱等物质，都会起隔离作用，必须认真清除洗净，之后先刷一道素水泥浆，再抹砂浆或浇筑混凝土。
水泥在凝固过程中要产生收缩，且在干湿、冷热变化过程中，它与松散、软弱基层的体积变化极不适应，必然发生空鼓或出现裂缝，从而难以牢固黏结。因此，木材、炉渣垫层和灰土垫层等都不能与砂浆或混凝土牢固黏结。
⑥忌骨料不纯：作为混凝土或水泥砂浆骨料的砂石，如果有尘土、黏土或其他有机杂质，都会影响水泥与砂、石之间的黏结握裹强度，因而最终会降低抗压强度。所以，如果杂质含量超过标准规定，必须经过清洗后方可使用。
⑦忌水多灰稠：人们常常忽视用水量对混凝土强度的影响，施工中为便于浇捣，有时不认真执行配合比，而把混凝土拌得很稀。由于水化所需要的水分仅为水泥重量的20%左右，多余的水分蒸发后便会在混凝土中留下很多孔隙，这些孔隙会使混凝土强度降低。因此在保障浇筑密实的前提下，应最大限度地减少拌和用水。
许多人认为抹灰所用的水泥，其用量越多抹灰层就越坚固。其实，水泥用量越多，砂浆越稠，抹灰层体积的收缩量就越大，从而产生的裂缝就越多。一般情况下，抹灰时应先用1∶（3～5）的粗砂浆抹找平层，再用1∶（1.5～2.5）的水泥砂浆抹很薄的面层，切忌使用过多的水泥。
⑧忌受酸腐蚀：酸性物质与水泥中的氢氧化钙会发生中和反应，生成物体积松散、膨胀，遇水后极易水解粉化。致使混凝土或抹灰层逐渐被腐蚀解体，所以水泥忌受酸腐蚀。
在接触酸性物质的场合或容器中，应使用耐酸砂浆和耐酸混凝土。矿渣水泥、火山灰水泥和粉煤灰水泥均有较好耐酸性能，应优先选用这三种水泥配制耐酸砂浆和混凝土。严格要求耐酸腐蚀的工程不允许使用普通水泥。