水泥沾了水為什麼反而會變硬?
當人們用水泥建造馬路或者橋樑時,常常往水泥上澆水,造好以後,總在上面鋪上一層濕稻草,掛上個木牌,上頭寫著:「行人止步」。隔幾天,這塊木牌才會被拿掉。此時,原來輕飄飄的粉末(水泥)竟然變成又硬又結實的石頭。這究竟是為什麼呢?
水泥是用石灰石、粘土等配製成生料,經過高溫煅燒成熟料,然後摻入一定量的石膏等物,再經過磨細而成的一種膠結材料。按照化學成分來說,它主要是鈣的硅酸鹽、鋁酸鹽等的混合物。這些東西,都能與水化合而變成水化物。
當人們把水泥與水混合時,這場化學反應就在水泥顆粒的表面進行。漸漸地,水分深入到水泥顆粒內部,發生水化反應。水泥小顆粒水化後,體積變大,顆粒間的空隙減小,最後連成一塊。這樣,時間越久,水泥就越來越硬,密度也越來越大。最後,終於結成大塊大塊的「人造石頭」。
一般來說,從水泥變成「人造石頭」,通常以28天齡期的強度代表它的強度。在變硬過程中,水分是不可或缺的。水泥可以在河底、海底結成硬塊、發展強度,卻不能在脫水的條件下結硬、增進強度。人們在水泥上澆水、蓋上濕稻草,都是為了使水泥在變硬過程中,有足夠的水分。
平常,水泥往往不是單獨使用的,而是與砂子、小石子和水按一定比例拌合成「混凝土」。在混凝土裡,水泥起著膠凝的作用,把號稱「一盤散砂」的砂子與堅硬的小石子緊緊地結合在一起,使它們變得又緊密又結實。
現在,水泥成了非常重要的建築材料。蓋房子、砌高爐、修水庫、築堤壩、造橋樑、鋪公路……樣樣都離不開水泥。
水既然能使水泥變硬、結塊,那麼在保存水泥時,就應當注意千萬別讓它受潮,更不可以被雨水淋濕。即使在乾燥的地方,水泥也會吸收空氣中少量的水分而變硬。平常,水泥袋上總是寫著水泥的出廠日期。一般來說,出廠半年後的水泥,就失效了,不能再拿來使用。
如今,人們製成了能在24小時內就結硬的快硬水泥,來適應特殊的需要。
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