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水泥我们小时候又叫“洋灰”，为粉状，主要成分是石灰石及粘土和铁矿粉，加水搅拌后成浆状，经过硬化后就能成为坚固的建筑材料，现代建造的桥梁，房屋，道路等都有水泥的功劳。 5 V8 W1 }# v0 |' ?% G% L6 H
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! W9 v( k& I# J4 l# p# `7 Z水泥的发展历史 ( a' T# F6 O* ]$ `+ q# B& M
人类最早是没有建筑的，都住在山洞或者树上，后来开始用树枝或茅草建造房子。 随着人类开始使用各种工具后，用石头，泥土，木头建造坚固的房屋，各种建造材料开始使用。 水泥最早在古罗马时期开始使用，用火山灰和石灰加水，用来粘合石头，这样让建造更加坚固。 中国最早在南北朝时期，用石灰和粘土及糯米制成混合物，主要用于建筑材料的粘合及墓葬的修建上。 3 F3 @: u2 U4 b6 i5 z1 v2 v- s1 N( K
1796年英国人利用泥灰岩烧制成水泥，这也成为第一种现代水泥。 1824年英国发明了硅酸盐水泥，并取得了水泥的专利权。 1889年李鸿章在唐山创办了中国第一家水泥厂。 中国水泥工业经过上百年的发展，早在2003年水泥年产量为8.6亿吨，约占世界总产量的40%。
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水泥凝固硬化原理 " I R! D8 ^; x4 n" P
在水泥中加入适量的水后，就会变成可随意加工的浆体，随着时间的推移就会凝固成紧密的固体，如果开始就加入石子或者砂就会变成我们所说的混凝土，这个过程就是水泥的凝固硬化。
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水泥的凝固硬化是一个复杂的过程，水泥中的物质与水发生反应，初期生成一些小的晶体包裹在水泥颗粒表面，这些细小的晶体靠很小的吸引力粘结在一起，从而形成一种网状结构，叫做凝固结构，由于这种结构靠极小的吸引力无序的连结在一起形成的，所以这种结构的的强度很低，具有明显的可塑性。
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随着时间的推移，水泥中的物质与水发生反应继续进行，水泥颗粒开始溶解缩小，表面的包裹层就像无数颗种子，开始向外生长出细长的纤维，向内生长的纤维与水泥颗粒连接起来，最后就形成像刺猬一样的物体，它会非常小，我们肉眼只能看到坚硬的水泥表面。 1 K" m' k3 v# O$ @7 \6 f
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6 ^2 A9 t( ^% I# t: G9 B& i8 L/ Z随着时间的推移水泥中的水份逐渐消耗掉，这些纤维之间的联系越来越紧密，最后形成一个坚固的整体，水泥形成强度的过程就是带毛刺的水泥颗粒相互搭接在一起，当遇到无法承受的重力时，这些相互搭接的毛刺就会断裂，水泥就会裂开。 * T* `3 d7 o1 {. W8 d; L$ X0 T' m
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影响水泥凝固速率和硬化强度的因素有很多，如温度，加水量，还有不同种类的外加剂等因素。 9 E$ A) W4 U2 P+ }) }6 e1 U
水泥的生产过程
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水泥的主要原料是自然界中的石灰石还有砂和铁，经过复杂的工序加工，最后成品就是一种用时加水的超级胶水。 先将开采来的石灰石压碎，压碎的石灰石经过传输带被送到机器内，经过再次压碎成高尔夫球那么大。 ' X- @# e% n- p" W3 e2 t9 E
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- d2 Z0 ~# K4 n压碎的石灰石被送入料斗中，之后加入铁和砂及粘土，加入的比例靠机器控制，再次把混合的矿石压碎，这个过程中吸尘机会吸走石粉，物料被送进筛网，之后会将杂质筛走，现在这些还是生料
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还要利用高温，加热到1600℃再混合其它成分，高温可以引起连串化学反应，将混合在一起的原料变成水泥，要让它们遇到水就硬化，就要赶走其中的二氧化碳。 + {3 m# A4 Y4 T' o! |
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" v9 T! q3 N/ B1 G石粉被送进高温窑内，窑不停旋转带动里面的石粉不停翻转，就像洗衣机脱水一样，当混合物从窑内从一头到达另一头时，温度会达到1500℃，用这个温度烧完之后就变成有胶凝性能的材料。
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这种被高温“烧熟了”的材料也称“孰料”，孰料经过冷却后，混合最后一种成分石膏，它可以减慢加水到水泥时发生的化学反应，把孰料和石膏直接送去滚球磨机，把原料磨成细粉，就可以装袋出售了。 ! a5 U* b5 {( e7 z+ @
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4 m) ] N f A# m d4 p水泥的强度
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水泥的强度是评价水泥质量好坏的重要标准，是划分强度等级的重要依据，水泥的强度是指硬化后单位面积上承受的最大破坏力，用MPa（兆帕）表示。
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我们会看到水泥袋上标注有52.5的字样，这个就时水泥的强度等级，意思就是标准试件能承受最大52.5兆帕的压力，还要如52.5R的字样，R表示早强，表示这种水泥在早期（短时间内）就能达到较高的强度。 7 l4 l/ N5 U( D: k7 C" f( b- w, O, C
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M6 }" O+ j" U: Q2 w: ^1 }+ d7 G自从有了水泥，楼房越修越高，公路越修越长，城市规模也越来越大，这些都有水泥的功劳，它是现代社会建设不可缺少的基本材料之一，水泥改变了地球面貌，被称为推动人类文明的发明之一，是人类文明的基石。 | 
发表于 2023-2-17 09:52:33
