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水泥简史

水泥简史

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  水泥(英文名称:cement)
  水泥发展史
  水泥是建筑用胶凝材料,按化学组成可以分为硅酸盐水泥、铝酸盐水泥和硫铝酸盐水泥三大类。硅酸盐水泥是普遍常用的水泥,又称波特兰水泥,铝酸盐水泥和硫铝酸盐水泥是特种用途的水泥。有人戏称水泥是建筑的“粮食”,在人类文明中占有重要地位。水泥的发明是人类在长期生产实践中不断积累的结果,是在古代建筑材料的基础上发展起来的。经历了漫长的历史过程。
  (1)西方古代建筑胶凝材料
  1)公元前3000~2000年间,古埃及人开始采用煅烧石膏作建筑胶凝材料,埃及古金字塔的建造中使用了煅烧石膏。
  2)公元前146年,罗马人使用石灰的反复是将石灰加水消解,与砂子混合成砂浆,然后用此砂浆砌筑建筑物。采用石灰砂浆的古罗马建筑,其中有些非常坚固,甚至保留到现在。后来,古罗马人采用“石灰-火山灰-砂子”三组分砂浆对石灰使用工艺进行改进,用其砌筑的建筑都较耐久。有人将称为“罗马砂浆”。
  (2)中国古代建筑胶凝材料
  1)早在公元前5000~3000年的新石器时代的仰韶文化时期,就有人用“白灰面”涂抹山洞、地穴的地面和四壁。“白灰面”是至今被发现的中国古代最早的建树胶凝材料。
  2)在公元前403-221年的战国时代,出现用草拌黄泥浆筑墙,还用它在土墙上衬砌墙面砖。在中国建筑史上,黄泥浆和草拌黄泥浆作为胶凝材料则一直沿用到近代社会。
  3)公元前7世纪的周朝出现了石灰,其中著名的万里长城就是用石灰砌筑而成的。
  4)在公元5世纪的中国南北朝时代,出现一种名叫“三合土”的建筑材料,它由石灰、黏土和细砂所组成。“三合土”与罗马的三组分砂浆,即“罗马砂浆”有许多类似之处。
  (3)现代水泥技术的发展
  1)1756年,史密顿研究了“石灰-火山灰-砂子”三组分水硬性石灰,并建造了举世闻名的普利茅斯港的漩岩(Eddystone)大灯塔。
  2)1796年,英国人派克(J.Parker)用黏土质石灰岩,磨细后制成料球,在高于烧石灰的温度下煅烧,然后进行磨细制成水泥。派克称这种水泥为“罗马水泥”,并取得专利权。
  3)1822年英国人福斯特(J.Foster)研究出“英国水泥”,并取得专利。
  4)1824年,英国利兹(Leeds)城的泥水匠阿斯谱丁(J.Aspdin)获得英国的“波特兰水泥”专利证书,从而一举成为流芳百世的水泥发明人。他使用的煅烧设备称为瓶窑。
  5)1872年强生(I.C.Johnson)在瓶窑的基础上,发明专门用于烧制水泥的仓窑,并获得专利。他对熟料烧成分为干燥、预烧、煅烧三个过程的构思奠定了现代水泥窑型的基础。
  6)1884年在德国,狄兹赫(Dietzsch)发明立窑,并取得专利权。丹麦人史柯佛(Schoefer)对立窑进行了多次改进。
  7)在1895年,美国工程师亨利(Hurry)和化验师西蒙(Seaman)进行回转窑煅烧波特兰水泥的试验,终于获得成功,并在英国取得专利证。
  8)1897年德国贝赫门(I.A.Bachman)博士发明余热锅炉窑。
  9)1912年前后,丹麦史密斯(F.L.Smith)水泥机械公司在回转窑上用它取代干生料粉进行煅烧试验,取得成功,从而开创出湿法回转窑生产水泥的新方法。
  10)1913年前后,德国人发明了机立窑。
  11)1928年,立雷帕博士与德国水泥机械公司伯力鸠斯合作,发明了立波尔窑。
  12)1951年德国工程师密勒(F.Muller)在洪堡公司制造出世界上第一台四级旋风悬浮预热器
  13)1971年,日本石川岛公司在洪堡窑的基础上首创水泥预分解窑。窑外分解技术是水泥技术的重大突破。