水泥
水泥，俗稱洋灰、紅毛泥、英泥[1]，用於土木工程上的膠結性材料的總稱，依照膠結性質的不同，可分為水硬性水泥與非水硬性水泥，诞生于1824年，是当今世界上最重要的建筑材料之一。中国稱水泥作紅毛泥是因為水泥從外國引入，而外國人被稱為紅毛。
水泥的种类繁多，按其矿物组成分为硅酸盐水泥（又名波特兰水泥，Portland Cement）、铝酸盐水泥、硫铝酸盐水泥、氟铝酸盐水泥、铁铝酸盐水泥以及少熟料或无熟料水泥等。而按其用途和性能又分为通用水泥、专用水泥和特种水泥三大类。
在每一品种的水泥中，又根据其胶结强度的大小，而分为若干强度等级。不同的水泥品种及强度等级，其性能也有较大差异。
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歷史 [编辑]
水泥之英文「cement」是由拉丁文「caementum」演變而來，意指「碎石」。水泥的历史可追溯到古罗马時代。當時古羅馬人在建筑時，會把石灰和火山灰混合起來成為建築原料，是為史上最早之水泥。
1796年英国人詹姆士·帕加(James Parker)用泥灰岩烧制一种棕色水泥，称「罗马水泥」。1824年英国人約瑟·阿斯普丁(Joseph Aspdin)用石灰石和粘土烧制成水泥，被命名为波特兰水泥，并取得专利权。波特兰水泥日後在水泥中取得絕對地位。
随着對建築之要求越來越高，波特兰水泥不断改进，水泥種類已发展到100多种。
水泥早期也被叫做“士敏土”，是水泥的英文单词“cement”的音译。苏联作家写的长篇小说《水泥》被鲁迅推介给中国读者，这部小说当时被译为《士敏土》，“士敏土”就是水泥的音译。解放前的中国除了称呼水泥为“士敏土”外，还有“波特兰”，“水门汀”等，而民间广泛使用的是和当时所有外来物品一样，一律加个洋字，叫“洋灰”。
種類 [编辑]
- 氧氯水泥：以煅燒氧化鎂和氯化鎂製成。混合多種填充料，常用於粉飾外牆及地板。
- 硫水泥：由黏土或其他具黏著力之非溶性物質製成，通常會另加入硫、金屬氧化物、二氧化矽或碳。可用於高溫的塗層或覆蓋物，也可用來密封縫隙和接合處[2]。
- 高鋁水泥：混合鋁礬土製成，含有高比例氧化鋁。其價值在於能快速定型與高強度屬性。
- 瀝青水泥：由石油煉製而成，除了瀝青中天然存有的礦物之外，煉製程度要到沒有水或雜質為止。瀝青水泥中灰的含量少於百分之一[3]。
水硬性水泥 [编辑]
水硬性水泥與水作用後會形成不會在水中分解的固體，可達到膠結作用，如
- 波特蘭水泥
- 脹性水泥：與水混合時會形成膏狀，定型後體積會增大，比起波特蘭水泥泥膏膨脹的程度大得多。用來彌補因收縮造成的體積變小，或用來增加鋼筋的抗張壓力。
- 熔渣水泥：以高爐熔渣顆粒和熟石灰共同磨碎而製成。
- 鎂氧水泥：氧化鎂與水的混合物，通常會另外加入石棉纖維。用來遮蓋如蒸氣管及熔爐之類的物體[4]。
非水硬性水泥 [编辑]
生產過程 [编辑]
水泥的生产，一般可分生料磨制、煅烧和水泥制成等三个工序。
生料磨制即石灰石和黏土等原料，進行磨机磨细之工序；煅烧即把已加工之原料放入窑；燒完後再經過粉磨，就成為水泥。
熟料 [编辑]
熟料是水泥制作过程中的一个中间产品，其原料主要是石灰石和黏土。石灰石、黏土等材料经过高温煅烧，形成颗粒状的小圆球即为水泥熟料。
天然水泥的製造方法:
將純石灰石(碳酸鈣)長時間加熱，以除去其中所含有的二氧化碳產生氧化鈣，其可在水中快速的溶解並放出大量熱，且形成了在水中不固化的氫氧化鈣，最後和空氣中的二氧化碳結合成碳酸鈣。像這種石灰石經過鍛燒後，得到其中含20~35%的矽土和礬土的產物，即稱為天然水泥。如果石灰石含有百分之二十五的黏土物質時，其經過鍛燒後會形成不在水中分解且含有10~20%的矽土和礬土的產物，便稱為水硬性石灰。
鋁質水泥的製造:
鋁質水泥是一種具抗硫酸鹽特性且可快速硬化的的水泥。鋁質水泥是由石灰石和鐵礬土混合物的鍛燒，直到其熔解的產物。它快速硬化的性質，使得它特別適合於交通量頻繁的道路修護。它的抗鹽性也使得其可在曝曬於冰雪的道路使用。
波特蘭水泥的製造:
它是水硬水泥的一種類型，而非品牌之名稱。凡是由燒結物質所製得的水泥即為波特蘭水泥。波特蘭水泥的原料，基本上是含石灰的物質，如石灰石和泥灰、白堊石等，及含黏土的物質，如泥土、頁岩和火山岩等。其成份的組成濃度必須非常精確，有時亦加入其他珍貴石類。
製作過程中，先引爆山上的石塊以取得石灰塊，然後將其打破、粉碎成精細的粉末。在和頁岩、黏土或其他物質充分混合。此混合步驟可在採石場中進行。在乾式的過程中所有的粉碎和混雜都是用乾式的材料來做，最後的混合物是在碾碎機中完成的。接著在濕式過程中，最後的磨碎過程是在水泥漿中進行，混合物的製作是在磨碎機也在大桶中進行。在此兩大過程中，最主要在控制最後供給燒爐的物件。泥漿被放入燒爐鍛燒後，水份會先被蒸發掉。一些化合物在燃燒過程中會液化成各種圓形物，此即為波特蘭水泥熔塊。添料由燒爐的尾端進入冷卻器中，再與石膏一起被磨成細粉狀，即得波特蘭水泥。
參見 [编辑]
參考文獻 [编辑]
- ^ 开平碉楼（三）：西风渐近 （探索·发现2007－181）. 2007年07月06日.
- ^ 藝術與建築索引典—硫水泥 於2010年12月3日查閱
- ^ 藝術與建築索引典—瀝青水泥 於2010年12月3日查閱
- ^ 藝術與建築索引典—鎂氧水泥 於2010年12月3日查閱
外部連結 [编辑]
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