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发布时间：2022-04-23 04:33
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时间：2023-07-14 04:36
火山喷发后，会产生很多的火山灰，这些火山灰与水接触后会凝结，有良好的强度与防水性。火山灰就是最早的水泥。1756年，英国工程师J.斯米顿在研究某些石灰在水中硬化时发现，最理想的成分是由水硬性石灰和火山灰配成，这是最早的水泥理论。1813年，法国的土木技师毕加发现了石灰和粘土按三比一混合制成的水泥性能最好。1824年，英国建筑工人约瑟夫·阿斯谱丁发明了水泥并取得了波特兰水泥的专利权。他用石灰石和粘土为原料，按一定比例配合后，在类似于烧石灰的立窑内煅烧成熟料，再经磨细制成水泥。
石灰石和粘土是硅酸盐类水泥的主要生产原料，主要化学成份为氧化钙CaO，二氧化硅SiO2，三氧化二铁Fe2O3，三氧化二铝Al2O3。生产水泥主要有两种方法，也是湿式和干式；煅烧熟料的设备主要有立窑和回转窑两类，立窑适用于生产规模较小的工厂，大、中型厂宜采用回转窑。标准水泥比重为3.1，容重通常采用1300公斤/立方米，按强度等级分为32.5、42.5、52.5、62.5四个等级。32.5级水泥主要用于低强度的水泥类稳定料，高强度混凝土则用52.5级水泥，62.5级水泥用于超高强度的混凝土，42.5级水泥目前应用最广泛。生产与检验水泥的标准为《通用硅酸盐水泥》(GB 175-2007 )。
水泥不可长期保存，通常出厂一个月内就要用掉，出厂三个月不用就要降级使用，出厂六个月不用，则必须报废，不可用于工程建筑上。水泥与水混合后会产生一系列的化学反应，在化学反应过程中会释放大量的热量，而且这种化学反应持续时间较长。对于大体积混凝土，必须采用低热量的水泥，以减少水化热的产生；通常大体积混凝土会用粉煤灰代替一部分水利，以减少水化热。混凝土重力坝还会在混凝土内部安装冷水管，通过循环冷水的方式降低混凝土内部温度。大体积混凝土容易产生裂缝，主要原因就是混凝土内外温差大，温度应力导致混凝土裂缝的。
水泥混凝土的抗压强度高，但是抗拉强度低，因此混凝土结构里通常要加一些钢筋来增加混凝土的强拉强度。梁、板结构承受的拉应力较大，因此梁与板里都设置有钢筋；柱子主要受压，但是柱子过长的话，会受偏心拉力，因此柱子里也会配置钢筋。桥梁的主梁结构还会给钢筋施加预应力，这部分力就是用来抵抗梁产生的拉应力的。钢筋混凝土出现裂缝，通常都是拉应力产生的，一旦产生了裂缝，就需要采用内部灌浆、外部加固的方式来保证结构安全。对于水下部分混凝土，还有专门的抗腐蚀水泥，也就是高抗硫水泥；为了增加混凝土的抗渗、抗冻能力，还会在混凝土中添加引气剂、减水剂等掺合料。
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