1824 年英国发明水泥,中国最早水泥厂设立于 1889 年,1756 年奠定理论基础

2024-08-18 14:10:57发布    浏览74次    信息编号:83178

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1824 年英国发明水泥,中国最早水泥厂设立于 1889 年,1756 年奠定理论基础

1824年由英国建筑商约瑟夫阿斯普丁发明,中国首先于1889年在中国河北唐山开平煤矿附近建立使用立窑的唐山“细粘土”工厂。1906年在该工厂基础上新建,年产水泥4万吨。

1756年,英国工程师J.斯米顿在研究某些石灰在水中的硬化特性时发现,要得到水硬性石灰,必须烧制含有黏土的石灰石;而水下建筑用的砌筑砂浆最理想的成分是水硬性石灰与火山灰的混合物。这一重要发现为现代水泥的研究和发展奠定了理论基础。

1796年,英国人J.帕克用泥灰烧制出一种水泥,外观呈褐色,与古罗马时期石灰与火山灰的混合物十分相似,故得名罗马水泥。由于采用天然泥灰为原料,不加任何配料直接烧制而成,故又称天然水泥。具有良好的水硬性和快凝性,特别适用于与水接触的工程。

1813年,法国土木工程师毕加索发现,由三比一的石灰和粘土混合制成的水泥性能最佳。

1824年,英国建筑商约瑟夫·阿斯普丁发明了水泥,并取得波特兰水泥专利,他以石灰石与粘土为原料,按一定比例混合,在类似石灰烧成的立窑中煅烧,再磨细成水泥。

水泥硬化后的颜色与英国波特兰建筑所用的石料相似,故得名波特兰水泥,具有优良的施工性能,在水泥史上具有划时代的意义。

1871年,日本开始建造水泥厂。

1877年英国的克兰普顿发明了回转窑,1885年兰塞姆对其进行了改造,制成了性能更优良的回转窑。

1889年,在中国河北唐山开平煤矿附近建立了采用立窑的唐山“细粘土”厂。1906年在此厂基础上新建工厂,年产水泥4万吨。

1893年,日本二人组远藤秀行和内海美贞发明了不怕海水的硅酸盐水泥。

1907年,法国人比埃里用铝矿石中的氧化铝代替粘土,与石灰石混合制成水泥,由于这种水泥中含有大量的氧化铝,故称“氧化铝水泥”。

20世纪,人们在不断改进波特兰水泥性能的同时,成功研制出高铝水泥、特种水泥等一批适用于特殊建筑工程的水泥。全世界水泥的品种有100多种,2019年水泥年产量约20亿吨。

我国于1952年制定了第一个国家统一标准,确立了多品种、多等级水泥生产的原则,并按其主要矿物组成将硅酸盐水泥改称为硅酸盐水泥,后改为波特兰水泥至今。

2019年,中国水泥产量达到21.84亿吨,占世界水泥产量的50%以上。

附加信息

水泥的功能与作用

1. 胶凝材料

早在300年前,古埃及人和古罗马人就被火山灰与石灰之间的反应所吸引,几个世纪以来,许多人不断发明、试验和改进,形成了今天的水泥技术与应用体系并奠定了理论基础。

水泥最早的作用是作为胶凝材料,将碎石或砖块牢固永久地粘结在一起,环保且成本低廉,其粘结能力和耐久性是任何化学胶凝材料所无法比拟的,可以粘结石材、砖块、瓷砖、大理石等。

2. 建筑结构材料

由水泥、砂石、钢筋等制成的钢筋混凝土,用于桥梁工程、隧道工程、海防工程、地下工程及建筑工程,具有承重、抗腐蚀、抗冻、耐高温、抗震等作用。

3.防水材料

水泥不怕水,亲水性好,从始至终都和水有着密切的关系,没有水的水化,水泥就不会起任何作用,水泥可以作为一种长效环保的防水材料。

水泥的毛细孔具有透气性,起到调节水汽的作用。当遇到水时,毛细孔会收缩直至完全闭合,形成一道屏障,阻止水分子通过。熟知水泥这一特性的人,开发出了防水砂浆、防漏王、灌浆材料、修补砂浆等。

4. 绝缘材料

水泥砂浆的密度约为1550-/m3,保温性能较差。但引入空气或与轻质多孔材料结合后,密度控制在120-270kg/m3,保温性能良好。如现浇泡沫混凝土、水泥泡沫保温板、水泥泡沫自保温砖、轻质保温砂浆等。

5.防火、耐火材料

水泥是一种无机矿物不燃材料,与蛭石、珍珠岩、粉煤灰等耐火材料结合,可制成粘稠浆状、环保型、高性能干粉耐火材料,适用于隧道、钢结构等高温炉料。

6.砌体材料

利用水泥、膨胀粘土、工业矿渣、火山灰、煤矸石、粉煤灰等可生产砌筑用各种轻质多孔砖、透水砖、免蒸砖。

7. 抹灰及找平材料

水泥可用于普通找平砂浆、抗裂砂浆、内外墙腻子等。

8. 地板材料

水泥可用于自流平地板、耐磨地板、水磨石地板等地坪系统。

9.无机涂料及装饰材料

利用水泥、粗细骨料、无机颜料等可以制作出各种不同艺术风格的装饰材料,既有相对光滑的干粉涂料,也有相对粗犷、具象、抽象的艺术涂料,还可以制成各种形状、各种风格的艺术品、工艺品。

10. 董事会

采用水泥、轻骨料、轻钢龙骨、钢丝网等可制成各种规格、形状的轻质楼板、隔墙板、活动房等。

11. 城市环境

水泥、陶粒可制成透水砖、城市人行道、停车场用多孔砖、绿化用多孔砖等,还可利用水泥、钢丝、钢结构制作城市雕塑、护栏、木塑制品等,美化城市环境。

12. 其他方面

水泥也是军事、航空、核工业、海洋工程、港口建设、环保工程等领域中不可缺少的材料。

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