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水泥我們小時候又叫“洋灰”,，為粉狀,，主要成分是石灰石及粘土和鐵礦粉,，加水?dāng)嚢韬蟪蓾{狀,，經(jīng)過硬化后就能成為堅固的建筑材料,，現(xiàn)代建造的橋梁,，房屋，道路等都有水泥的功勞,。 : m2 m$ N8 p! R
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/ b3 Y3 I: ? r0 Z水泥的發(fā)展歷史
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人類最早是沒有建筑的,，都住在山洞或者樹上，后來開始用樹枝或茅草建造房子,。 隨著人類開始使用各種工具后,，用石頭,，泥土，木頭建造堅固的房屋,，各種建造材料開始使用,。 水泥最早在古羅馬時期開始使用，用火山灰和石灰加水,，用來粘合石頭,，這樣讓建造更加堅固。 中國最早在南北朝時期,，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。
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1796年英國人利用泥灰?guī)r燒制成水泥,，這也成為第一種現(xiàn)代水泥,。 1824年英國發(fā)明了硅酸鹽水泥，并取得了水泥的專利權(quán),。 1889年李鴻章在唐山創(chuàng)辦了中國第一家水泥廠,。 中國水泥工業(yè)經(jīng)過上百年的發(fā)展，早在2003年水泥年產(chǎn)量為8.6億噸,，約占世界總產(chǎn)量的40%,。
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9 T" w- {: C5 s' j- p$ ~3 E水泥凝固硬化原理
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在水泥中加入適量的水后，就會變成可隨意加工的漿體,，隨著時間的推移就會凝固成緊密的固體,，如果開始就加入石子或者砂就會變成我們所說的混凝土，這個過程就是水泥的凝固硬化,。 ( c& I' h0 Y* ~6 U2 D4 \/ j T2 S
水泥的凝固硬化是一個復(fù)雜的過程,，水泥中的物質(zhì)與水發(fā)生反應(yīng)，初期生成一些小的晶體包裹在水泥顆粒表面,，這些細(xì)小的晶體靠很小的吸引力粘結(jié)在一起,，從而形成一種網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，叫做凝固結(jié)構(gòu),，由于這種結(jié)構(gòu)靠極小的吸引力無序的連結(jié)在一起形成的,，所以這種結(jié)構(gòu)的的強(qiáng)度很低，具有明顯的可塑性,。 % s: Y J4 ?+ T! t0 `" A3 U7 v
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" P' v. O" v) U7 f# }! w) g5 `隨著時間的推移,，水泥中的物質(zhì)與水發(fā)生反應(yīng)繼續(xù)進(jìn)行，水泥顆粒開始溶解縮小,，表面的包裹層就像無數(shù)顆種子,，開始向外生長出細(xì)長的纖維，向內(nèi)生長的纖維與水泥顆粒連接起來,，最后就形成像刺猬一樣的物體,，它會非常小,，我們?nèi)庋壑荒芸吹綀杂驳乃啾砻妗?/font>
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0 Q. ~; t7 {% f隨著時間的推移水泥中的水份逐漸消耗掉，這些纖維之間的聯(lián)系越來越緊密,，最后形成一個堅固的整體,，水泥形成強(qiáng)度的過程就是帶毛刺的水泥顆粒相互搭接在一起，當(dāng)遇到無法承受的重力時,，這些相互搭接的毛刺就會斷裂,，水泥就會裂開。
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1 ?+ f7 E c. b& B* l/ i2 m) J影響水泥凝固速率和硬化強(qiáng)度的因素有很多,，如溫度,，加水量，還有不同種類的外加劑等因素,。 8 f! [9 }/ T% J4 R; d' |( Z4 n `7 r
水泥的生產(chǎn)過程 : @& X/ p) e2 x8 [
水泥的主要原料是自然界中的石灰石還有砂和鐵,，經(jīng)過復(fù)雜的工序加工，最后成品就是一種用時加水的超級膠水,。 先將開采來的石灰石壓碎,，壓碎的石灰石經(jīng)過傳輸帶被送到機(jī)器內(nèi)，經(jīng)過再次壓碎成高爾夫球那么大,。 8 n/ c" Q% J8 H- r+ {2 O
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壓碎的石灰石被送入料斗中,，之后加入鐵和砂及粘土，加入的比例靠機(jī)器控制,，再次把混合的礦石壓碎,，這個過程中吸塵機(jī)會吸走石粉，物料被送進(jìn)篩網(wǎng),，之后會將雜質(zhì)篩走，現(xiàn)在這些還是生料 4 _ `& u9 Q7 N
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還要利用高溫,，加熱到1600℃再混合其它成分,，高溫可以引起連串化學(xué)反應(yīng)，將混合在一起的原料變成水泥,，要讓它們遇到水就硬化,，就要趕走其中的二氧化碳。 + E7 j2 d4 u3 [) W
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石粉被送進(jìn)高溫窯內(nèi),，窯不停旋轉(zhuǎn)帶動里面的石粉不停翻轉(zhuǎn),，就像洗衣機(jī)脫水一樣，當(dāng)混合物從窯內(nèi)從一頭到達(dá)另一頭時,，溫度會達(dá)到1500℃,，用這個溫度燒完之后就變成有膠凝性能的材料。 $ j1 ?4 f! c3 f; B: m
這種被高溫“燒熟了”的材料也稱“孰料”,，孰料經(jīng)過冷卻后,，混合最后一種成分石膏,，它可以減慢加水到水泥時發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)，把孰料和石膏直接送去滾球磨機(jī),，把原料磨成細(xì)粉,，就可以裝袋出售了。 0 }# K( s1 \( }0 Y
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8 }: D2 Q# v1 M2 a$ S& ^0 _4 s水泥的強(qiáng)度
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水泥的強(qiáng)度是評價水泥質(zhì)量好壞的重要標(biāo)準(zhǔn),，是劃分強(qiáng)度等級的重要依據(jù),，水泥的強(qiáng)度是指硬化后單位面積上承受的最大破壞力，用MPa（兆帕）表示,。 q* h$ [' X# o+ p
我們會看到水泥袋上標(biāo)注有52.5的字樣,，這個就時水泥的強(qiáng)度等級，意思就是標(biāo)準(zhǔn)試件能承受最大52.5兆帕的壓力,，還要如52.5R的字樣,，R表示早強(qiáng)，表示這種水泥在早期（短時間內(nèi)）就能達(dá)到較高的強(qiáng)度,。
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自從有了水泥,，樓房越修越高，公路越修越長,，城市規(guī)模也越來越大,，這些都有水泥的功勞，它是現(xiàn)代社會建設(shè)不可缺少的基本材料之一,，水泥改變了地球面貌,，被稱為推動人類文明的發(fā)明之一，是人類文明的基石,。 | 
發(fā)表于 2023-2-17 09:52:33
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