水泥
水泥是一種建築材料,與水混合後會凝固硬化。水泥不常單獨使用,而是用來與沙、礫(骨料)接合。水泥與細緻的骨料混合後形成砂漿(用來接合磚塊),水泥與沙礫混合後形成混凝土。
水泥通常是無機的,主原料為石灰或矽酸鈣。
水泥的種類繁多,按其礦物组成分為硅酸盐水泥、铝酸盐水泥、硫鋁酸盐水泥、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。
目录
1 歷史
2 種類
2.1 水硬性水泥
2.2 非水硬性水泥
3 生產過程
3.1 熟料
4 除英泥方法
5 參見
6 參考文獻
7 外部連結
歷史
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。國共內戰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
- 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[1]。
- 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[2]。
水硬性水泥
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[3]。
非水硬性水泥
- 石膏
- 石灰
生產過程
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
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。
除英泥方法
要去除紅毛泥、水泥及英泥漬,一般清潔劑是不可能的。因為一般家居清潔劑都是屬鹼性的清潔劑,僅能消除油污、灰塵及普通污垢。而紅毛泥、水泥及英泥是一種弱鹼性物質,所以必需使用帶酸性的洗滌劑才能把英泥漬去除。然而利用強酸或鏹水可以洗去部分英泥漬,但因是原料使用時不方便、滲透力差並且危險,控制不佳時,可能將地板或磚面的光澤連英泥一並洗去。市面上有些酸性比較溫和及專門針對英泥漬的除英泥漬劑可供使用。[4]
參見
- 灰泥
- 砂漿
- 糯米砂漿
參考文獻
^ 藝術與建築索引典—硫水泥[永久失效連結]於2010年12月3日查閱
^ 藝術與建築索引典—瀝青水泥[永久失效連結]於2010年12月3日查閱
^ 藝術與建築索引典—鎂氧水泥[永久失效連結]於2010年12月3日查閱
^ 除英泥方法. 2014年2月3日.
外部連結
维基共享资源中相关的多媒体资源:水泥 |
- 省能源的水泥energy efficient cement
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