化学故事一一建筑水泥的来历
化学先生 / 2019-07-01
水泥自从被人类发现后，便广泛用于各种建筑中。无论是长堤大坝、水下建筑，还是高楼大厦、亭阁雕塑.可以说，没有一种现代建筑能离开水泥。
那么,水泥是由什么构成的呢?它是如何诞生的呢?
公早在18世纪中叶 ,英国由于工业革命而迅速崛起，海 上交通异常繁忙。1774年，工程师斯密顿奉命在英吉利海峡建造一座灯塔。这件事可把斯密顿难坏了:在水下施工，用石灰砂浆砌砖,怎么也砌不成，灰浆一遇到水就变成了稀汤，根本没办法凝固。
经过无数次实验，他终于摸索出了一个办法，即用石灰石、黏土、沙子和铁矿渣,经过定程度的煅烧，然后磨成粉状，形成混合料，这种 新材料在水中不但不会被冲稀，反而会渐渐变得像石头一样坚硬。使用这种材料，他终于在英吉利海峡建成了第一座灯塔。
英国一位叫作亚斯普丁的石匠，认为这种材料必将大有用途，于是，他又进行了试验，并摸索出石灰石、黏土、铁矿渣等原料的组成比例，还进一步完善了生产方法。1824 年，他申请了专利，获得了水泥的发明权。
由于这种建筑材料硬化后从颜色到硬度可与波特兰的一种石头相媲美，因此人们都称它为“波特兰”水泥。在我国，则统称硅酸盐水泥。
水泥是几种原料经过烧结而成的。用水泥、沙子和水又可形成水泥砂浆，它才是建筑上真正的万能胶，能将砖、石、瓦等紧密地黏结起来。我们常见的混凝土,就是水泥、沙子和碎石子的混合物。
水泥凝固后虽然很坚硬，但也很脆,经不起撞击，即抗拉强度低。为了克服这个缺点，1861年法国工程师克瓦涅又采取了新的组合，即用水泥、钢筋、沙石建起了一.座水坝。这座水坝非常坚固，因为钢筋混凝土同时具备钢筋抗拉强度高和水泥硬度高两方面的优点。
从此，钢筋混凝土的应用越来越广，名声越来越大。现在各种大型建筑物，如各种摩天大楼、横跨江河的大桥等，几乎都是用钢筋混凝土建成的。
随着科学技术的进步，以及需求的多样性，水泥家族中不断增添着新成员。当然,这些新成员都是在水泥的基础上做了一些改进，从而增添了许多新的性能。
比如，在硅酸盐水泥中加人石膏和膨胀剂，便可制得一种“膨胀水泥”。这种水泥在修复隧道，尤其是在修复隧道出现的裂缝方面用处很大,因为它硬化后体积增大，可使裂缝两边的岩石牢固地胶合在起。
再如，在卫星发射场的发射台下，有一个用水泥构成的喇叭状坑道，当巨大的火箭点火后，火箭尾部会喷射出上千摄氏度高温的火焰,该火焰就是通过这喇叭状坑道被引导出发射台的。修建这喇叭状坑道不能用一般水泥,因为一般水泥在如此高温下会粉身碎骨,因此必须采用耐高温水泥。这种耐高温水泥中含有大量的含镁化合物，可以有效地提高水泥的耐热性,因此这种水泥又叫作高镁水泥。
此外，还有耐酸碱水泥、快硬水泥、抗水渗水泥以及彩色水...它们都是水泥家族中的佼佼者,有着特殊的性能和专门的用途。
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