我們常用的水泥,為何如此堅固?水泥加什麼可以防水不開裂?

我們在現代生活中,人們越來越重視生活質量,想提高生活質量一般都從衣食住行上進行改善,談到住,那當然是要住一個大房子啦,那麼現在的房子不同於古代,都是磚木土石結構,現在的房子,都是鋼筋混凝土框架結構,混凝土,俗稱水泥。

我們常用的水泥,為何如此堅固?水泥加什麼可以防水不開裂?

這種東西建造的房子,像石頭那樣堅固,它的發明,使人類建造大型工程建築成為可能,例如長江三峽的大壩就是由鋼筋水泥製造成的重力壩,那是相當的結實耐用,能夠抵禦水的巨大壓強。

那麼,再説我們的房子,我們房子的框架當然是沒問題了,因為它不需要防水,但是我們衞生間的地面卻需要做防水的,如果光是普通的水泥,那衞生間的水就會漏到樓下去,把樓底下給衝了,可不是好玩兒的,所以,新房裝修是必須要給衞生間做防水的,做防水也不能用其他的東西,為了堅固耐用,主體成分還是水泥.

但是,我們聰明的人類在水泥裏面摻了一種添加劑,水泥加了這種東西之後,就會變得異常堅固,緊密,不會有任何裂縫,甚至水都能滲不進去,那麼這種添加劑是什麼呢?都有哪些種類呢?本篇文章我就和大家説説這個事情。

我們常用的水泥,為何如此堅固?水泥加什麼可以防水不開裂?

水泥的歷史

在説防水添加劑之前,我們先來了解一下我們司空見慣的水泥!水泥的歷史十分悠久,那麼,水泥究竟是從什麼時代就開始使用了呢?這個可以追溯到古羅馬時期,因為大家通過歷史遺蹟發現,古羅馬時期的一些建築物,都是用水泥製造出來的。

金字塔的水泥假説

後來,有人研究古埃及的金字塔的建造之謎,據説有專家在金字塔的石料中發現了人類的毛髮,所以有一種假説認為,埃及金字塔之所以建造得那麼高大,石頭和石頭之間的縫隙如此狹小,甚至連刀片都插不進去,完全就是因為這種石料根本不是石頭,而是一種古埃及人發明的一種水泥。

假如這個説法成立,那麼水泥的歷史大約要追溯到4500多年前。這些古老的水泥,雖然凝固後,也很堅固,但是配方已經失傳,流傳下來的古羅馬水泥配方也有許多缺點,據説,有一個重要的缺點就是凝固太慢,在現在這種快節奏的施工進度下,凝固慢就是致命的缺點,耽誤工期。

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所以這種水泥必須改良,那麼誰幹了這個事情呢?這個人就是英國人John Smeaton,他是一個土木工程師,由於他在土木工程方面的傑出貢獻,被譽為英國的土木工程之父,有一次,他要在海邊建造一座燈塔,但是由於海邊潮濕,水泥乾的特別慢,需要一種速乾的水泥,能夠在海水漲潮和退潮的間隔內乾燥才行。

但是當時水泥不能滿足要求,所以他萌生了改良水泥的想法,但是他失敗了,但是他是一個開創者,此後,許多的人開始專注於水泥的改良,終於,在1780年,有一個人叫James Parker的水泥生產商研究出了一種速乾的水泥,這個人在1796年為這種水泥申請了專利,並把這種水泥叫“羅馬水泥”。

大概是幾年羅馬人發明了水泥的意思,這種“羅馬水泥”使用了大概五十多年,到了1824年,英國人Joseph?Aspdin發明了一種水泥,這種水泥的顏色類似於波蘭特這個地方的石頭,被命名為“波蘭特水泥”,這就是現代意義上的水泥。

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此後,不斷的有新水泥被髮明出來,滿足了各種建築的特種需求,水泥的性能也越來越高,世界上許多優美的建築物的建造,因為水泥的發明而成為可能。

水泥的成分和化學原理

那麼,水泥的成分是什麼?它的化學原理是什麼呢?現代水泥的主要成分有許多種,按照成分不同用途也不同,波蘭特水泥一般是硅酸鹽水泥,還有鋁酸鹽水泥,磷酸鹽水泥等等。我們建造樓房一般常用的水泥都是硅酸鹽水泥。

水泥裏面的成分複雜,普通的硅酸鹽水泥裏面有硅酸三鈣、硅酸二鈣、鋁酸三鈣、鋁酸四鈣等組成,它們的比例不同,這些礦物質遇到水,就會水化,水化後就會凝固。

為了延緩水泥凝固的速度,讓人們完成修建定型的工作,我們還要摻入石膏,水泥的成分水化後,會生成各種晶體,這些微小的晶體互相連接,聚集在一起就產生了水泥的硬度,因為這個化學反應過程需要水的參與,而且需要一定的時間。

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所以,我們在水泥乾燥的過程中,要避免陽光暴曬,使水分過快蒸發,所以我們會看見有些工人會在水泥上面鋪上一層塑料薄膜,這就是減慢水蒸發的速度,讓水分用與化學反應。為了讓水泥更加堅固,我們在水泥凝固後,往往還要經常往上面澆點水,保持水泥表面的潮濕,這樣,水化反應就會持續進行,水泥的硬度就會達到最強,這叫水泥的養生。

水泥的強度等級

我們國家生產水泥,是有不同的標號的,不同標號的水泥特性不同,根據應用場景,可以適當選擇,按照水泥的強度等級,一般分為幾種,並用相應的標號進行區分,這就是我們常説的水泥標號,我們建造的建築物如果像立交橋,那就得格外堅固耐用,就需要高強度的水泥。

我們建造一些普通的建築物,強度不需要那麼高,那就不需要高強度的水泥了,一般標號越高,水泥的強度越大,主要表現就是水泥的抗壓性和抗拉性,標號還有個水泥凝固速度的區別,有的水泥是快乾水泥,能夠迅速凝固,滿足一些時間緊迫的工程任務。

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水泥摻沙子使用

那麼,水泥本身硬度和強度如此地高,我們為什麼看見裏面還摻沙子呢?還有,我們總説鋼筋混凝土,為啥還往裏面放鋼筋呢?放這兩種東西的目的完全不同:

首先,我們往水泥裏面放沙子,那是出於節省成本的考慮,我們知道,水泥不是憑空來的,那得是水泥廠進行生產的,這裏面要把原材料進行煅燒,研磨,運輸,儲存,這裏面處處都需要成本,所以,水泥很貴,而沙子呢?沙子就是石頭,大家只要從河裏面把沙子挖出來就好了,相比較而言,沙子的強度不比混凝土差,但是成本卻十分低廉,所以,我們往混凝土裏面摻一定比例的沙子,就是為了在不降低混凝土強度的情況下,降低建築成本。

其次,我們加入鋼筋是為什麼呢?我們知道鋼筋的硬度和抗拉性那都是一流的,我們事先用鋼筋建成鋼筋網格,在鋼筋外面用板子圍成一定形狀的空間,然後把水泥澆灌進這些鋼筋的網格之中,這樣,等水泥凝固之後,就會形成你中有我,我中有你的情況,鋼筋成了水泥內部的骨架,水泥就成了鋼筋的皮肉,這樣的建築,抗壓性和抗拉性會大幅提升,極大地增加了建築物的使用壽命。

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水泥防水劑

水泥雖然有如此的強度,能夠建成高樓大廈,橋樑建築,但是它也有不足,那就是不防水,比如我們每家每户的衞生間地面,我們雖然用水泥澆灌好了地面,但是這種地面在微觀結構上看,還是有許多縫隙的,水還是能夠從水泥表面滲到樓下去,這肯定是不行的。

那麼我們如何解決這個問題呢?聰明的人們想到了在水泥裏面添加一種添加劑,來改善水泥的透水性,來解決這個問題,這種添加劑,我們叫防水劑。那麼我,們通常用的防水劑的成分都是什麼呢?它是如何起作用的呢?

水泥防水劑混合在水泥裏,它能夠膨脹自身體積,這一膨脹,它就靠自身的體積把水泥的微小縫隙給填滿了,這樣,水泥就成了沒有空隙的鐵板一塊,當然就不透水了,防水劑還能夠改善水泥的收縮和拉伸的應力,而這兩種力量是水泥產生裂縫的根源。

所以,摻了防水劑的水泥,能明顯改善水泥產生裂縫的情況。防水劑被廣泛地使用在一些需要水泥具有防水功能的應用情景下,比如衞生間,那肯定不用説了,你像地下室,它能夠阻止潮氣上返,一些隧道,它能阻止地下水滲入等等。

我們常用的水泥,為何如此堅固?水泥加什麼可以防水不開裂?

防水劑用於水泥砂漿、和水泥防水的主要是無機鋁鹽防水劑,這種防水劑可以與水發生反應,生產氫氧化鋁和氫氧化鐵等物質,這些物質呈膠體狀態,不溶於水,他們還能夠和水泥中的一些成分發生反應,生成硫鋁酸鈣,這種晶體具有膨脹性,正是因為防水劑的這種膨脹特性,就把水泥裏面的細微孔隙填滿了。

如何使用水泥防水劑?

那麼,我們如何使用這種東西呢,防水劑的説明書上都會有使用説明的,我們只要按照防水劑的説明書操作就好了,其實一般我們普通人也不會去親自去幹這個事情,因為我們有做防水的需要,都是請專業的瓦工來具體實施的,我們只要驗收就好了。

説起防水的驗收,我們一定要注意,我記得我家房子裝修的時候,瓦工把衞生間的防水做好了,陰乾以後,讓我去往衞生間放水,進行防水測試,我當時放了好多的水,大約有十釐米深,然後等了24小時以上,我就去聯繫我家樓下的人,讓他開門,我親自進屋去查看。

我們常用的水泥,為何如此堅固?水泥加什麼可以防水不開裂?

如果漏水,樓下的衞生間的頂部樓板是一定有滲水的,我仔細看了看,拍照留下了證據,讓樓底下的房主確認了情況,然後就告訴瓦工進行下一步的鋪地磚工作。

如果摻水這步看不仔細,一旦把地磚鋪上了,那個時候發現樓下滲水,那麼維修起來就很費勁了,就需要把地磚重新刨掉,我想我們裝修得好好的房子,都不想那樣的事情發生,所以檢查一定要徹底,多放水,不能糊弄。

好了,這個問題我就説這些吧,希望大家在水泥的防水問題上能夠重視起來,人人都有一個舒適、寬敞的愛巢,成為我們忙碌一天後的恬靜的港灣!

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