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水泥我們小時(shí)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(guò)硬化后就能成為堅(jiān)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,。 3 w( ]1 A2 p0 @: S
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1 p1 ?' \) u2 z* a4 h8 K% D1 t水泥的發(fā)展歷史 $ T' n% Y# Y7 P7 u7 n8 \
人類(lèi)最早是沒(méi)有建筑的,，都住在山洞或者樹(shù)上，后來(lái)開(kāi)始用樹(shù)枝或茅草建造房子,。 隨著人類(lèi)開(kāi)始使用各種工具后,，用石頭，泥土,，木頭建造堅(jiān)固的房屋,，各種建造材料開(kāi)始使用。 水泥最早在古羅馬時(shí)期開(kāi)始使用,，用火山灰和石灰加水,，用來(lái)粘合石頭,，這樣讓建造更加堅(jiān)固。 中國(guó)最早在南北朝時(shí)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(guó)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(guó)發(fā)明了硅酸鹽水泥，并取得了水泥的專(zhuān)利權(quán),。 1889年李鴻章在唐山創(chuàng)辦了中國(guó)第一家水泥廠(chǎng),。 中國(guó)水泥工業(yè)經(jīng)過(guò)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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水泥凝固硬化原理 ( C4 E0 w- z2 m; i1 a/ Y$ E
在水泥中加入適量的水后，就會(huì)變成可隨意加工的漿體,，隨著時(shí)間的推移就會(huì)凝固成緊密的固體,，如果開(kāi)始就加入石子或者砂就會(huì)變成我們所說(shuō)的混凝土，這個(gè)過(guò)程就是水泥的凝固硬化,。
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水泥的凝固硬化是一個(gè)復(fù)雜的過(guò)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(wú)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,。 " \: G7 w0 I& G1 \* `
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隨著時(shí)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(kāi)始溶解縮小,，表面的包裹層就像無(wú)數(shù)顆種子,，開(kāi)始向外生長(zhǎng)出細(xì)長(zhǎng)的纖維，向內(nèi)生長(zhǎng)的纖維與水泥顆粒連接起來(lái),，最后就形成像刺猬一樣的物體,，它會(huì)非常小，我們?nèi)庋壑荒芸吹綀?jiān)硬的水泥表面,。
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/ b2 N" ^( C* Y0 V4 c) q# i; ]隨著時(shí)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(lái)越緊密，最后形成一個(gè)堅(jiān)固的整體,，水泥形成強(qiáng)度的過(guò)程就是帶毛刺的水泥顆粒相互搭接在一起,，當(dāng)遇到無(wú)法承受的重力時(shí),，這些相互搭接的毛刺就會(huì)斷裂，水泥就會(huì)裂開(kāi),。 & u$ U4 Q7 U$ ?+ }
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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(lèi)的外加劑等因素,。
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水泥的生產(chǎn)過(guò)程 & m% b0 \/ o0 @
水泥的主要原料是自然界中的石灰石還有砂和鐵，經(jīng)過(guò)復(fù)雜的工序加工,，最后成品就是一種用時(shí)加水的超級(jí)膠水。 先將開(kāi)采來(lái)的石灰石壓碎,，壓碎的石灰石經(jīng)過(guò)傳輸帶被送到機(jī)器內(nèi),，經(jīng)過(guò)再次壓碎成高爾夫球那么大。
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; t: j+ X3 G4 M* E( f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(gè)過(guò)程中吸塵機(jī)會(huì)吸走石粉,，物料被送進(jìn)篩網(wǎng)，之后會(huì)將雜質(zhì)篩走,，現(xiàn)在這些還是生料
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# Z0 J8 D$ t6 _+ R/ n6 E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,。 5 h! H" }4 u) N2 C7 r
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. e& e; M2 m+ x8 n$ i2 K# F4 N石粉被送進(jìn)高溫窯內(nèi),，窯不停旋轉(zhuǎn)帶動(dòng)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(shí),，溫度會(huì)達(dá)到1500℃，用這個(gè)溫度燒完之后就變成有膠凝性能的材料,。 : B* Q9 o. {3 z6 [
這種被高溫“燒熟了”的材料也稱(chēng)“孰料”,，孰料經(jīng)過(guò)冷卻后，混合最后一種成分石膏,，它可以減慢加水到水泥時(shí)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,。
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& t' @# [, T- T: O水泥的強(qiáng)度
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水泥的強(qiáng)度是評(píng)價(jià)水泥質(zhì)量好壞的重要標(biāo)準(zhǔn),，是劃分強(qiáng)度等級(jí)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,。
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我們會(huì)看到水泥袋上標(biāo)注有52.5的字樣，這個(gè)就時(shí)水泥的強(qiáng)度等級(jí),，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(shí)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(zhǎng),，城市規(guī)模也越來(lái)越大，這些都有水泥的功勞,，它是現(xiàn)代社會(huì)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(chēng)為推動(dòng)人類(lèi)文明的發(fā)明之一,，是人類(lèi)文明的基石,。 | 
發(fā)表于 2023-2-17 09:52:33
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