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32 製作混凝土時添加的水去哪兒了

混凝土是水和水泥混合而成的,製作過程中添加的水去哪兒了?看起來是水幹了之後混凝土就凝固了,實際情況並非如此。

◎水泥的成分

混凝土是灰色的水泥(水泥粉)、沙子、石子和水混合製成的。水泥、沙子、石子和水的體積比是1∶3∶6∶0.6,混合後,澆注進鋼筋架構的模板中,靜置幾日後就基本做好了。

水泥是石灰石(碳酸鈣)與黏土(氧化鋁、二氧化矽等的混合物)、矽石(二氧化矽)、氧化鐵等物質細細研磨混合後,在水泥窯中燒製成半成品水泥熟料,再在水泥熟料中添加石膏並細細研磨成粉狀後就形成了水泥。

在水泥窯中燒製的時候,石灰石會釋放出二氧化碳,分解成氧化鈣(生石灰)。這個過程中生成的二氧化碳的質量占石灰石質量的44%,因此水泥業也被稱為二氧化碳重排放產業。

CaCO3 = CaO + CO2

石灰石 生石灰

另一方麵,近幾年,為了減少天然原料的使用,水泥業也在嚐試利用火電廠燒煤產生的煤灰、煉鐵廠從鐵礦石中提取鐵後產生的廢棄物、或者建築工地上的土沙等物質。

◎混凝土凝固的原理

可能會有人認為加水製作而成的混凝土會凝固,是因為水蒸發了,其實不是的。混凝土中的水消失的話,混凝土就又會恢複成原本的水泥、沙子和石子。混凝土之所以能夠凝固,是因為水和水泥發生了化學反應。

水泥和水混合在一起之後,兩者會發生劇烈的化學反應並釋放出熱量。[1]其實隻要想一想以前點心或其他東西的包裝裏放的生石灰幹燥劑就明白了,幹燥劑的袋子上寫有“不可浸水 危險”的字樣。生石灰遇水會釋放出大量的熱量,生成消石灰(氫氧化鈣),嚴重時甚至可以引發火災。

這種反應會生成一種叫水泥水合物的物質。水泥水合物能夠把混凝土中的沙子和石子粘在一起,起到黏合劑的作用,能夠促使堅固的混凝土的產生。