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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，加水攪拌后成漿狀，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。
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7 i8 b V; j, }+ d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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水泥凝固硬化原理 6 p' C7 m L: H" {
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。
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水泥的凝固硬化是一個復雜的過程，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)的的強度很低，具有明顯的可塑性。 9 a6 @" j. d% h$ N
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6 X" y% R5 S: D. U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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% x' ~( ]2 c$ D3 M, s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，水泥形成強度的過程就是帶毛刺的水泥顆粒相互搭接在一起，當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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" n) ~5 R$ H, ?7 P! z影響水泥凝固速率和硬化強度的因素有很多，如溫度，加水量，還有不同種類的外加劑等因素。 7 U5 n# A, Z2 K
水泥的生產(chǎn)過程
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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)過傳輸帶被送到機器內(nèi)，經(jīng)過再次壓碎成高爾夫球那么大。
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" V, c1 m, U1 J3 Z, a; A' N7 k. X" u壓碎的石灰石被送入料斗中，之后加入鐵和砂及粘土，加入的比例靠機器控制，再次把混合的礦石壓碎，這個過程中吸塵機會吸走石粉，物料被送進篩網(wǎng)，之后會將雜質(zhì)篩走，現(xiàn)在這些還是生料 : t- z9 e3 R1 H y1 h/ O9 K
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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。 $ r$ S, X- V3 D) d0 s
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8 g3 i2 P1 N8 W5 k+ V0 M+ R" Q6 o石粉被送進高溫窯內(nèi)，窯不停旋轉(zhuǎn)帶動里面的石粉不停翻轉(zhuǎn)，就像洗衣機脫水一樣，當混合物從窯內(nèi)從一頭到達另一頭時，溫度會達到1500℃，用這個溫度燒完之后就變成有膠凝性能的材料。 + [1 C/ g( Q* F) O
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)生的化學反應(yīng)，把孰料和石膏直接送去滾球磨機，把原料磨成細粉，就可以裝袋出售了。 # f0 K, S/ X. i# y. q
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水泥的強度
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水泥的強度是評價水泥質(zhì)量好壞的重要標準，是劃分強度等級的重要依據(jù)，水泥的強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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我們會看到水泥袋上標注有52.5的字樣，這個就時水泥的強度等級，意思就是標準試件能承受最大52.5兆帕的壓力，還要如52.5R的字樣，R表示早強，表示這種水泥在早期（短時間內(nèi)）就能達到較高的強度。
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0 y+ F7 W6 y* P2 ^- D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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