|
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。 6 d" L. Q( j4 p9 @; @9 A
& M; ~ Z: @; X2 A$ [; J9 ~2 b" u3 U8 k: T3 {5 U/ b
水泥的发展历史
; x2 g: G% a8 i- ^% u- ]
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 s N( ]5 P. N, Z( X
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%。 & g( a- D/ n$ _- o9 W1 e
% n- U& }: L! W4 \/ _8 u; S
水泥凝固硬化原理 j$ J) w/ M5 f. x4 a i6 r
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。
2 J0 e. J; ^9 ~% U5 q" l# b, d* t
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。 - L5 y* q7 |' g/ g
 8 }+ Q9 C# b/ {5 Z; a9 o4 A
1 i0 P( j! r& v2 N0 U' t1 t, V1 j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 u- J- b" C3 o7 y3 t
 & E0 Z2 y3 _. W
" T( Q! [- x3 `4 }4 b% Z6 q
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。 " h+ v, `5 ^: q
 2 K* `" Q. h5 z) c' X5 Q% L! @
$ H" r1 G- Y/ P r7 T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。 ' f! F( q5 n* r
水泥的生产过程
, g' n9 j/ J% ]) }( w' z
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。
) T2 t6 i$ x% `* z" n6 b% W
 ' R; ]* L) F4 C( y: t) l, v# i$ Y) P
. k8 m( Z! V' Y$ Y, F2 `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
( A6 b: l( ~8 A1 v- r9 P5 Y
 . w, V" ^& X2 a2 }
% Y; r+ @4 z- E) q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。 ) s% ~! J( Y1 e- o
 $ p- s$ |3 V! t# m) g
: J. Q" B- Q# U5 p& \. l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。
3 [, r* M9 j5 d3 O( i0 s
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。 2 J1 u& \& h* r k; D
 * q h O6 J% {5 W
5 a$ F3 `. B. I水泥的强度 ( B+ _$ u( c& O' @" R5 R2 S4 J
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。
1 }& x2 \% o: U( f. A
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。
: |8 Q$ [! m9 l# F! X& n! I- ]
% H1 v; n" n! y8 b! W" g( n. Y* J, k) ], i% B& T2 }
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
