当人们用水泥建造马路或者桥梁时,常常往水泥上浇水,造好以后,总在上面铺上一层湿稻草,挂上个木牌,上头写着:“行人止步”。隔几天,这块木牌才会被拿掉。此时,原来轻飘飘的粉末(水泥)竟然变成又硬又结实的石头。这究竟是为什么呢?
水泥是用石灰石、粘土等配制成生料,经过高温煅烧成熟料,然后掺入一定量的石膏等物,再经过磨细而成的一种胶结材料。按照化学成分来说,它主要是钙的硅酸盐、铝酸盐等的混合物。这些东西,都能与水化合而变成水化物。
当人们把水泥与水混合时,这场化学反应就在水泥颗粒的表面进行。渐渐地,水分深入到水泥颗粒内部,发生水化反应。水泥小颗粒水化后,体积变大,颗粒间的空隙减小,最后连成一块。这样,时间越久,水泥就越来越硬,密度也越来越大。最后,终于结成大块大块的“人造石头”。
一般来说,从水泥变成“人造石头”,通常以28天龄期的强度代表它的强度。在变硬过程中,水分是不可或缺的。水泥可以在河底、海底结成硬块、发展强度,却不能在脱水的条件下结硬、增进强度。人们在水泥上浇水、盖上湿稻草,都是为了使水泥在变硬过程中,有足够的水分。
平常,水泥往往不是单独使用的,而是与砂子、小石子和水按一定比例拌合成“混凝土”。在混凝土里,水泥起着胶凝的作用,把号称“一盘散砂”的砂子与坚硬的小石子紧紧地结合在一起,使它们变得又紧密又结实。
现在,水泥成了非常重要的建筑材料。盖房子、砌高炉、修水库、筑堤坝、造桥梁、铺公路……样样都离不开水泥。
水既然能使水泥变硬、结块,那么在保存水泥时,就应当注意千万别让它受潮,更不可以被雨水淋湿。即使在干燥的地方,水泥也会吸收空气中少量的水分而变硬。平常,水泥袋上总是写着水泥的出厂日期。一般来说,出厂半年后的水泥,就失效了,不能再拿来使用。
如今,人们制成了能在24小时内就结硬的快硬水泥,来适应特殊的需要。
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化学反应.
当水泥与适量的水调和时,开始形成的是一种可塑性的浆体,具有可加工性。随着时间的推移,浆体逐渐失去了可塑性,变成不能流动的紧密的状态,此后浆体的强度逐渐增加,直到最后能变成具有相当强度的石状固体。如果原先还掺有集合料如砂、石子等,水泥就会把它们胶结在一起,变成坚固的整体,即我们常说的混凝土。这整个过程我们把它叫做水泥的凝结和硬化。从物理、化学观点来看,凝结和硬化是连续进行的、不可截然分开的一个过程,凝结是硬化的基础,硬化是凝结的继续。但是在施工中为了保证施工质量,要求在水泥浆体失去其可塑性以前必须结束施工,因此人们根据需要以及水泥浆体的这个特性,人为地将这整个过程划分为凝结和硬化两个过程。凝结是指水泥浆体从可塑性变成非可塑性,并有很低的强度的过程;硬化是指浆体强度逐渐提高能抵抗外来作用力的过程。此外,对凝结过程还人为地进一步划分为初凝和终凝,用加水后开始计算的时间来表示。例如,国家标准规定:普通硅酸盐水泥初凝不得早于45min,终凝不得迟于12h。使用时施工浇灌过程的时间,必须早于45min;到终凝后,才能脱去模板开始下一个周期生产。
水泥的凝结和硬化,是一个复杂的物理—化学过程,其根本原因在于构成水泥熟料的矿物成分本身的特性。水泥熟料矿物遇水后会发生水解或水化反应而变成水化物,由这些水化物按照一定的方式靠多种引力相互搭接和联结形成水泥石的结构,导致产生强度。
.-月,,﹄月︸吧 臀 幼 ._伙破 不管是筑路、造桥,f还是 大厦,·水泥都足最主要的一种建筑材抖叮 使用时.只要将水泥加水井匀,几小时 后它就会变硬了,这是为什么呢? 卜争 瓜, 翻~、比. 水泥是一种粉状的矿物质胶凝材料。 普通的水 然后在高 泥是川石灰石和私土等配制成生料, 温下锻烧成熟料,再掺入少鼠的石 ‘尸钾亡不、心节如沙确.刁’,一’ 成水化物。水泥颗粒水化后.体积渐渐变 大,颗粒问的空隙越来越小,并慢慢连结在 一起。时间越长,水泥越1更,密度也越大, 奋等物细磨而成的。从化学成分来说,水泥是 一利,钙的硅酸盐或铝酸盐的混合物。 一般来讲,水泥从粉状物质变成“人造石 头”,水是不能缺少的。人们在水泥卜浇水、盖 最后就结成了大块大块的“人造石头”。 你是否留心到,水泥一殉 用的,在建筑工地上工人们李 沙、小石子和水按一定比例拌 稻 的 草,都是为了使水泥在变硬过程中下l足够 水分可“喝”。 川S么,为什么水泥沾了水就 当水泥与水混合时,水泥中 与水发生化学反应,生 是我们常说的混凝土。