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標(biāo)題: 為何不用水泥造船,？1974年我國造出最大水泥船,，但航行一次就報廢 [打印本頁]
作者: xbq1013 時間: 2023-12-23 09:52
標(biāo)題: 為何不用水泥造船,？1974年我國造出最大水泥船,，但航行一次就報廢
本帖最后由 xbq1013 于 2023-12-23 09:54 編輯 * b8 w9 T$ ]( M+ }4 t7 k3 S1 w
* y& K0 _3 o5 o8 `估計許多朋友會好奇，為什么現(xiàn)在全世界的輪船基本都是用鋼鐵打造的,，而不是其它材料,。 p* q( a4 }( h$ P5 i$ i
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其實這個原因很簡單，因為鋼鐵打造的船既堅固又耐用,，而且鋼鐵的可塑性還特別強,，想做成什么樣就做成什么樣。* p! D! A* b) J$ X. Y
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另外,，雖然鋼鐵相對來說比較貴,，但它是可以回收的,，而且回爐重造之后,，它的性能基本不會變差。+ U+ i) u4 ~& k6 r
9 e! O! \8 o9 d; J# u所有這些讓鋼鐵成為造船業(yè)的不二之選,，然而它并不是沒有缺點,，其中最大的缺點就是它真的很重，無論是運載能力,，還是所需的動力,，這都不是特別好。" R/ y* X9 r7 S' c
9 \3 Z! y7 W- J6 F% v; x9 ~% \不過,，有一種材料正好可以彌補鋼鐵的這個缺點,，那就是水泥。/ P) O O( J+ O7 H3 s$ R8 J6 h
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這種材料和鋼鐵一樣可塑性很強,，而且它不用像鋼鐵那樣熔融之后在澆筑,，水泥在常溫下就能完成澆筑,。
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6 T; r2 T9 s+ G( f% W$ f6 ]2 B水泥同樣非常堅固，雖然它不像鋼鐵那樣耐用,，但它非常便宜,，而且抗鹽水腐蝕的能力還比鋼鐵強，最重要的是它的密度比鋼鐵真的低很多,，這意味著它更輕,。# ]- o* Z/ z7 Z4 E3 H* X
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圖源：Ted Silveira/Flickr$ p7 m- k! ]) X7 D8 d4 [( u' T
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那么問題就來了，為什么水泥沒有被使用呢,？. d6 V% Q) g4 @
* Z9 Y! D$ F- b Z! s5 V- G0 l很多人小時候可能都會有這樣的疑問,，鋼鐵在水中會輕易的下沉，為什么鋼鐵造船卻不會下沉,？ D: W; {: ^# h/ ?2 m
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根據(jù)阿基米德原理,，流體中的物體受到的向上的力等于該物體排開的流體的重量， 1噸重的船下水后,，只要在它下沉之前能夠排開1噸的水,，那么它就會漂浮。
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' y3 Y. u+ b$ O5 d9 p, p' [; z工程師要用鋼鐵設(shè)計一艘不下沉的船其實是非常簡單的,，只要讓它的內(nèi)部空間保留足夠的空氣就好了,。
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簡單地說，雖然船是由鋼鐵打造,，但是由于它充滿了空氣,，所以它的實際平均密度確實比水小很多，所以不會下沉,。+ R) v3 B7 @; A
3 \" f) d4 j) x鋼鐵可以輕松浮在水面上,，水泥自然也不會是問題，但水泥的問題在于它遠沒有像鋼鐵那樣堅固,。6 K2 O" x9 g9 b; [& C) N
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因此,，工程師用水泥設(shè)計船只的時候，需要非常厚的甲板才能確保船只安全出行,，這導(dǎo)致水泥船實際上在相同運載能力下,，它的重量比鋼鐵船重許多。
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就建筑材料而言,，水泥確實相當(dāng)輕，這也是為什么它是高樓大廈的主要材料之一,，每立方水泥在1.5噸到2.3噸之間,，相比之下，每立方米的鋼鐵將近8噸。# K2 ]2 q7 `# R) J( w3 N' Y
7 Z2 C6 L0 m+ ]. e% T9 I, C! M但是,，同等輕船重量（船自身重量）的水泥船和鋼鐵船,，它們的運載能力差距比想象得要大許多。
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根據(jù)設(shè)計的不同,，水泥貨輪的總載重量（能夠載重的總量,，包括燃料）和最大排水量（總載重量加上輕船重量）比值達到1比2左右，而鋼鐵貨輪的這個比值是1比1.3左右,。
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這意味著,，如果你要設(shè)計出同等載重量的水泥船和鋼鐵船，那么水泥船的輕船重量實際上將遠遠超過鋼鐵船——它并不會因為水泥的密度更低而船更輕,。
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更重的船體意味著它燃料運輸?shù)呢浳镄示驮降�,，按照前文提到水泥�?比2的總載重量和最大排水量的比值計算，差不多就是你每運送一噸的貨就要同時運輸一噸的船體,，這是非常不劃算的,。! C" \0 I: S- ^: O6 a& g- U
+ O6 M' `) g0 ~( l( Q9 L* Q$ T其實，除了浪費燃料之外,，水泥船還存在一個非常大的安全隱患,，由于水泥船很重，導(dǎo)致它的船體很厚,，它非常容易撞到暗礁,。7 N# G9 [! X9 B) h
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當(dāng)然，另外一個隱患就是水泥船確實不如鋼鐵船來得牢固,。
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世界最大的水泥船
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. w, m. u6 L. Y2 z* w+ M" z不過,，即便如此，水泥船在過去非常受歡迎,，全世界都試圖設(shè)計出真正實用的水泥船,，以替代鋼鐵，畢竟這種材料造船是真的便宜,。
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]圖：古田號
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$ a2 v) K' @( F* N- ^咱們國家也是一樣的,，咱們甚至設(shè)計出了一艘超大型的水泥船，只是這艘水泥船總共就航行了一次,，就宣布退役了,，這艘水泥船被稱為古田號,。
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" j! d1 m6 x( z+ M! {' i古田號經(jīng)常被人稱為是世界上最大的水泥船,，但我簡單查閱了一下資料，這個更準(zhǔn)確地說法可能是最大總載重量的水泥船,。6 E$ |' T# y# \1 F4 Z/ R! d; G' b7 ]
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這艘水泥船是咱們國家從1970年開始設(shè)計和建造的,，足足歷時3年時間，才建造出來，它的總載重量達到3024噸,，最大排水量是5773噸,，兩者比值不到1比2。) g b9 W4 j# u" ?* y
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圖：旱在馬尾江濱東路中洲村的古田號
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1974年,，古田號運輸了一些沙子和木材,，從福州起錨開往上海試航，然后再從上海裝載了麥子回到福州港口,，然后它就再也沒有啟航過了,，直到2012年被拆解。
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歷時3年開發(fā)的古田號只航行了一次就廢棄多少有點浪費,，不過關(guān)于其中的原因,，國家交通部和國家建材總局都是有明確指出的，主要就是它太笨重了,，不是經(jīng)濟的交通工具,。
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( j+ E" ~2 Q7 K其實，無論是船體的尺寸,，還是輕船重量,，都有比古田號更大的水泥船，但我確實沒有找到一艘比它總載重量更大的水泥船,。2 R( }4 r$ o. Z$ D
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圖：佩拉爾塔號
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6 w$ ~; l0 \" T8 L" p) v/ m* s世界最大水泥船的吉尼斯世界紀(jì)錄保持者其實是加拿大的佩拉爾塔號,，這艘水泥打造的貨輪最大排水量達到6144噸，但是它的輕船重量有3696噸,，總載重量和最大排水量的比值超過1比2,。
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佩拉爾塔號是1921年下水的，它至今還漂浮在水上——作為一個港口的屏障,，這說明水泥船還是比較耐用的,。. E( I) `4 {: j! B1 |; z# I9 E3 K
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無論哪個國家，水泥船的出現(xiàn)都并不是空穴來風(fēng),，水泥確實有作為船只材料的可能性的,，但是它確實不是一個特別理想的材料。
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全世界開發(fā)水泥船的背景其實也都是一樣的,，那就是在嚴(yán)重缺乏鋼鐵的情況下,，才會破例想辦法開發(fā)水泥船，古田號也是在這種背景下研發(fā)的,。
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