水泥的分類和命名

水泥的分類和命名、水泥按用途及性能分為三類:1、 通用水泥，一般土木建筑工程通常采用的水泥。通用水泥主要是指：GB175—1999、GB1344—1999和GB12958-1999規(guī)定的六大類水泥，即硅酸鹽水泥、普通硅酸鹽水泥、礦渣硅酸鹽水泥、火山灰質(zhì)硅酸鹽水泥、粉煤灰硅酸鹽水泥和復(fù)合硅酸鹽水泥。2、 專用水泥，專門用途的水泥。如：G級(jí)油井水泥，道路硅酸鹽水泥。3、 特性水泥，某種性能比較突出的水泥。如：快硬硅酸鹽水泥、低熱礦渣硅酸鹽水泥、膨脹硫鋁酸鹽水泥。二、 水泥按其主要水硬性物質(zhì)名稱分為：硅酸鹽水泥，即國外通稱的波特蘭水泥；鋁酸鹽水泥；硫鋁酸鹽水泥；鐵鋁酸鹽水泥；氟鋁酸鹽水泥；以火山灰或潛在水硬性材料及其他活性材料為主要組分的水泥。三、 水泥按需要在水泥命名中標(biāo)明的主要技術(shù)特性分為：快硬性：分為快硬和特快硬兩類；水化熱：分為中熱和低熱兩類；抗硫酸鹽性：分中抗硫酸鹽腐蝕和高抗硫酸鹽腐蝕兩類；膨脹性：分為膨脹和自應(yīng)力兩類；耐高溫性：鋁酸鹽水泥的耐高溫性以水泥中氧化鋁含量分級(jí)。四、 水泥命名的一般原則：水泥的命名按不同類別分別以水泥的主要水硬性礦物、混合材料、用途和主要特性進(jìn)行，并力求簡明準(zhǔn)確，名稱過長時(shí)，允許有簡稱。通用水泥以水泥的主要水硬性礦物名稱冠以混合材料名稱或其他適當(dāng)名稱命名。專用水泥以其專門用途命名，并可冠以不同型號(hào)。特性水泥以水泥的主要水硬性礦物名稱冠以水泥的主要特性命名，并可冠以不同型號(hào)或混合材料名稱。以火山灰性或潛在水硬性材料以及其他活性材料為主要組分的水泥是以主要組分的名稱冠以活性材料的名稱進(jìn)行命名，也可再冠以特性名稱，如石膏礦渣水泥、石灰火山灰水泥等。五、 主要水泥產(chǎn)品的定義：1、 水泥：加水拌和成塑性漿體，能膠結(jié)砂、石等材料既能在空氣中硬化又能在水中硬化的粉末狀水硬性膠凝材料。2、 硅酸鹽水泥：由硅酸鹽水泥熟料、0%~5%石灰石或粒化高爐礦渣、適量石膏磨細(xì)制成的水硬性膠凝材料，稱為硅酸鹽水泥，分P.I和P.II,即國外通稱的波特蘭水泥。3、 普通硅酸鹽水泥：由硅酸鹽水泥熟料、6%~15%混合材料，適量石膏磨細(xì)制成的水硬性膠凝材料，稱為普通硅酸鹽水泥(簡稱普通水泥)，代號(hào)：P.O。4、 礦渣硅酸鹽水泥：由硅酸鹽水泥熟料、?；郀t礦渣和適量石膏磨細(xì)制成的水硬性膠凝材料稱為礦渣硅酸鹽水泥，代號(hào)：P.S。5、 火山灰質(zhì)硅酸鹽水泥：由硅酸鹽水泥熟料、火山灰質(zhì)混合材料和適量石膏磨細(xì)制成的水硬性膠凝材料。稱為火山灰質(zhì)硅酸鹽水泥，代號(hào)：P.P。6、 粉煤灰硅酸鹽水泥：由硅酸鹽水泥熟料、粉煤灰和適量石膏磨細(xì)制成的水硬性膠凝材料，稱為粉煤灰硅酸鹽水泥，代號(hào)：P.F。7、 復(fù)合硅酸鹽水泥：由硅酸鹽水泥熟料、兩種或兩種以上規(guī)定的混合材料和適量石膏磨細(xì)制成的水硬性膠凝材料，稱為復(fù)合硅酸鹽水泥(簡稱復(fù)合水泥)，代號(hào)P.C。8、 中熱硅酸鹽水泥：以適當(dāng)成分的硅酸鹽水泥熟料、加入適量石膏磨細(xì)制成的具有中等水化熱的水硬性膠凝材料。9、 低熱礦渣硅酸鹽水泥：以適當(dāng)成分的硅酸鹽水泥熟料、加入適量石膏磨細(xì)制成的具有低水化熱的水硬性膠凝材料。10、 快硬硅酸鹽水泥：由硅酸鹽水泥熟料加入適量石膏，磨細(xì)制成早強(qiáng)度高的以3天抗壓強(qiáng)度表示標(biāo)號(hào)的水泥。11、 抗硫酸鹽硅酸鹽水泥：由硅酸鹽水泥熟料，加入適量石膏磨細(xì)制成的抗硫酸鹽腐蝕性能良好的水泥。12、 白色硅酸鹽水泥：由氧化鐵含量少的硅酸鹽水泥熟料加入適量石膏，磨細(xì)制成的白色水泥。13、 道路硅酸鹽水泥：由道路硅酸鹽水泥熟練，0%~10%活性混合材料和適量石膏磨細(xì)制成的水硬性膠凝材料稱為道路硅酸鹽水泥，（簡稱道路水泥）。14、 砌筑水泥：由活性混合材料，加入適量硅酸鹽水泥熟料和石膏，磨細(xì)制成主要用于砌筑砂漿的低標(biāo)號(hào)水泥。15、 油井水泥：由適當(dāng)?shù)V物組成的硅酸鹽水泥熟料、適量石膏和混合材料等磨細(xì)制成的適用于一定井溫條件下油、氣井固井工程用的水泥。16、 石膏礦渣水泥：以?；郀t礦渣為主要組分材料，加入適量石膏、硅酸鹽水泥熟料或石灰磨細(xì)制成的水泥。水泥的發(fā)明過程水泥的發(fā)明是人類在長期生產(chǎn)實(shí)踐中不斷積累的結(jié)果，是在古代建筑膠凝材料的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的，經(jīng)歷了一個(gè)漫長的歷史過程。西方古代的建筑膠凝材料在水泥發(fā)明前的數(shù)千年歲月中，西方最初采用黏土作膠凝材料.古埃及人采用尼羅河的泥漿砌筑未經(jīng)煅燒的土磚。為增加強(qiáng)度和減少收縮，在泥漿中還摻入砂子和草。用這種泥土建造的建筑物不耐水，經(jīng)不住雨淋和河水沖刷，但在干燥地區(qū)可保存許多年。大約在公元前3000年到2000年間，古埃及人開始采用煅燒石膏作建筑膠凝材料，埃及古金字塔的建造中使用了煅燒石膏。公元前30年，埃及并人羅馬帝國版圖之前，古埃及人都是使用煅燒石膏來砌筑建筑物。古希臘人與埃及人不同，在建筑中所用膠凝材料是將石灰石經(jīng)煅燒后而制得的石灰。公元前146年，羅馬帝國吞并希臘，同時(shí)繼承了希臘人生產(chǎn)和使用石灰的傳統(tǒng)。羅馬人使用石灰的方法是先將石灰力口水消解，與砂子混和成砂漿，然后用此砂漿砌筑建筑物。采用石灰砂漿的古羅馬建筑，其中有些非常堅(jiān)固，甚至保留到現(xiàn)在。古羅馬人對(duì)石灰使用工藝進(jìn)行過改進(jìn)，在石灰中不僅摻砂子，還摻磨細(xì)的火山灰，在沒有火山灰的地區(qū)，則摻入與火山灰具有同樣效果的磨細(xì)碎磚。這種砂漿在強(qiáng)度和耐水性方面較“石灰一砂子”的二組分砂漿都有很大改善，用其砌筑的普通建筑和水中建筑都較耐久。有人將“石灰一火山灰一砂子”三組分砂漿稱之為“羅馬砂漿'。羅馬人制造砂漿的知識(shí)傳播較廣。在古代法國和英國都曾普遍采用這種三組分砂漿，用它砌筑各種建筑。在歐洲建筑史上，“羅馬砂漿”的應(yīng)用延續(xù)了很長時(shí)間。不過，在公元第9、10和11世紀(jì)，該砂漿技術(shù)幾乎失傳。在這漫長的歲月中，砂漿采用的石灰是煅燒不良的石灰石塊，碎磚也不磨細(xì)，質(zhì)量很差。到公元第12、13和14世紀(jì)這段時(shí)期，石灰煅燒質(zhì)量逐漸好轉(zhuǎn)，碎磚和火山灰也已磨，細(xì)，“羅馬砂漿”質(zhì)量恢復(fù)到原來的水平。中國古代的建筑膠凝材料中國建筑膠凝材料的發(fā)展有著自己的一個(gè)很長的歷史過程?！鞍谆颐妗痹缭诠?000-3000年的新石器時(shí)代的仰韶文化時(shí)期，就有人用“白灰面”涂抹山洞、地穴的地面和四壁，使其變得光滑和堅(jiān)硬?！鞍谆颐妗币虺拾咨勰疃妹?，它由天然姜石磨細(xì)而成。姜石是一種二氧化硅較高的石灰石塊，常夾在黃土中，是黃土中的鈣質(zhì)結(jié)核?！鞍谆颐妗笔侵两癖话l(fā)現(xiàn)的中國古代最早的建樹膠凝材料。黃泥漿公元前16世紀(jì)的商代，地穴建筑迅速向木結(jié)構(gòu)建筑發(fā)展此時(shí)除繼續(xù)用“白灰面”抹地以外，開始采用黃泥漿砌筑土坯墻。在公元前403-221年的戰(zhàn)國時(shí)代，出現(xiàn)用草拌黃泥漿筑墻，還用它在土墻上襯砌墻面磚。在中國建筑史上，“白灰面”很早就被淘汰，而黃泥漿和草拌黃泥漿作為膠凝材料則一直沿用到近代社會(huì)。石灰公元前7世紀(jì)的周朝出現(xiàn)了石灰，周朝的石灰是用大蛤的外殼燒制而成。蛤殼主要成分是碳酸鈣，它將煅燒到碳酸氣全部逸出即成石灰?！蹲髠鳌分杏杏涊d：“成公二年（公元前635年）八月宋文公卒，始厚葬用蜃灰”。蜃灰就是用蛤殼燒制而成的石灰材料，在周朝就已發(fā)現(xiàn)他具有良好的吸濕防潮性能和膠凝性能。在崇尚厚葬的古代，在墓葬中將蜃灰作為膠凝材料來修筑陵墓等。在明代《天工開物》一書中有“燒礪房法的圖示”，這說明蜃灰的生產(chǎn)和使用，自周朝開始到明代仍未失傳，在中國歷史上流傳了很長的時(shí)間。到秦漢時(shí)代，除木結(jié)構(gòu)建筑外，磚石結(jié)構(gòu)建筑占重要地位。磚石結(jié)構(gòu)需要用優(yōu)良性能的膠凝材料進(jìn)行砌筑，這就促使石灰制造業(yè)迅速發(fā)展，紛紛采用各地都能采集到的石灰石燒制石灰，石灰生產(chǎn)點(diǎn)應(yīng)運(yùn)而生。那時(shí)，石灰的使用方法是先將石灰與水混合制成石灰漿體，然后用漿體砌筑條石、磚墻和磚石拱券以及粉刷墻面。在漢代，石灰的應(yīng)用已很普遍，采用石灰砌筑的磚石結(jié)構(gòu)能建造多層樓閣。中國的萬里長城修筑于公元前7世紀(jì)至公元17世紀(jì)，先后有20多個(gè)朝代主持或參與建造。秦、漢、明三個(gè)朝代修筑最長，在總長5萬公里的長城中修筑了5000余公里。在這三個(gè)朝代，石灰膠凝材料已經(jīng)發(fā)展到較高水平，大量用于修建長城。所以，長城的許多地段，后人發(fā)現(xiàn)它是用石灰砌筑而成的。明代《天工開物》一書中，詳細(xì)記載了石灰的生產(chǎn)方法。清代《營造法原》一書中，則記載了石灰燒制工藝與石灰性能之間的關(guān)系。這些記載說明我國到明、清時(shí)代已積累了較為豐富的石灰生產(chǎn)和使用知識(shí)。三合土在公元5世紀(jì)的中國南北朝時(shí)代，出現(xiàn)一種名叫“三合土”的建筑材料，它由石灰、黏土和細(xì)砂所組成。到明代，有石灰、陶粉和碎石組成的“三合土”。在清代，除石灰、黏土和細(xì)砂組成的“三合土”夕卜，還有石灰、爐渣和砂子組成的“三合土”。清代《宮式石橋做法》一書中對(duì)“三合土”的配備作了說明：“灰土即石灰與黃土之混合，或謂三合土”；“灰土按四六摻合，石灰四成，黃土六成”。以現(xiàn)代人眼光看，“三合土”也就是以石灰與黃土或其他火山灰質(zhì)材料作為膠凝材料，以細(xì)砂、碎石后爐渣作為填料的混凝土?！叭贤痢迸c羅馬的三組分砂漿，即“羅馬砂漿”有許多類似之處。“三合土”自問世后一般用作地面、屋面、房基和地面墊層?！叭贤痢苯?jīng)夯實(shí)后不僅具有較高的強(qiáng)度，還有較好的防水性，在清代還將他用于夯筑水壩。在歐洲大陸采用“羅馬砂漿”的時(shí)候，遙遠(yuǎn)的東方古國一一中國也在采用類似“羅馬砂漿”的“三合土”，這是一個(gè)很有趣的歷史巧合。石灰摻有機(jī)物的膠凝材料中國古代建筑膠凝材料發(fā)展中一個(gè)鮮明的特點(diǎn)是采用石灰摻有機(jī)物的膠凝材料，如“石灰一糯米”“石灰一桐油”，“石灰一血料”，“石灰一白芨”，以及“石灰一糯米一明磯”等。另外，在使用“三合土”時(shí)，摻入糯米和血料等有機(jī)物。據(jù)民間傳說，秦代修筑長城中，采用糯米汁砌筑磚石?？脊虐l(fā)現(xiàn)，南北朝時(shí)期的河南鄧縣的畫像磚墻是用含有淀粉的膠凝材料襯砌；河南登封縣的少林寺，北宋宣和二年、明代弘治十二年和嘉靖四十年等不同時(shí)代的塔，在建造時(shí)都采用了摻有淀粉的石灰作膠凝材料。《宋會(huì)要》記載，公元1170年南宋乾道六年修筑和州城，“其城壁表里各用磚灰五層包砌，糯米粥調(diào)灰輔砌城面兼樓櫓，委皆雄壯，經(jīng)久堅(jiān)固?！泵鞔拗哪暇┏鞘鞘澜缟献畲蟮拇u石城垣，以條石為基，上筑夯土，外砌巨磚，用石灰作膠凝材料，在重要部位則用石灰加糯米汁灌漿，城垣上部用桐油和土拌和結(jié)頂，非常堅(jiān)固。采用桐油或糯米汁拌和明磯與石灰制成的膠凝材料，其粘結(jié)性非常好，常用于修補(bǔ)假山石，至今在古建筑修繕中仍在沿用。用有機(jī)物拌和“三合土”作建筑物的工法，在史料中屢有所見。明代《天工開物》一書中記載：“用以襄墓及貯水池則灰一分入河砂，黃土二分，用糯米、羊桃藤汁和勻，經(jīng)筑堅(jiān)固，永不隳壞，名曰三合土”。在中國建筑史上看到，清康熙乾隆年間，北京盧溝橋南北岸，用糯米汁拌“三合土”建筑河堤數(shù)里，使北京南郊從此免去水患之害。在石橋建筑史中記載，用糯米和牛血拌“三合土”砌筑石橋，凝固后與花崗石一樣堅(jiān)固。糯米汁拌“三合土”的建筑物非常堅(jiān)硬，還有韌性，用鐵鎬刨時(shí)會(huì)迸發(fā)出火星，有的甚至要用火藥才能炸開。中國歷史悠久，在人類文明創(chuàng)造過程中有過輝煌成就，作出過重要貢獻(xiàn)。英國著名科學(xué)家史學(xué)家李約瑟在《中國科學(xué)技術(shù)史》一書中寫道：“在公元3世紀(jì)到13世紀(jì)之間，中國保持這西方國家所望塵莫及的科學(xué)知識(shí)水平”;“中國的那些發(fā)明和發(fā)現(xiàn)遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過同時(shí)代的歐洲，特別是雜15世紀(jì)之前更是如此”。中國古代建筑膠凝材料發(fā)展的過程是，從“白灰面”和黃泥漿起步，發(fā)展到石灰和“三合土”，進(jìn)而發(fā)展到石灰摻有機(jī)物的膠凝材料。從這段歷史進(jìn)程可以得出與科學(xué)史學(xué)家李約瑟相似的結(jié)論，中國古代建筑膠凝材料有過自己輝煌的歷史，在與西方古代建筑膠凝材料基本同步發(fā)展的過程中，由于廣泛采用石灰與有機(jī)物相結(jié)合的膠凝材料而顯得略高一籌。然而，近幾個(gè)世紀(jì)以來中國落后了，尤其是到清朝乾隆年間末期，即18世紀(jì)末期以后，科學(xué)技術(shù)與西方差距愈來愈大。中國古代建筑膠凝材料的發(fā)展，到達(dá)石灰摻有機(jī)物的膠凝材料階段后就停止不前，未能在此基點(diǎn)上跨出一步。西方古代建筑膠凝材料則在“羅馬砂漿”的基礎(chǔ)上繼續(xù)發(fā)展，朝著現(xiàn)代水泥的方向不斷提高，最終發(fā)明水泥?，F(xiàn)代水泥的發(fā)明現(xiàn)代水泥的發(fā)明有一個(gè)漸進(jìn)的過程，并不是一蹴而就的。水硬性石灰18世紀(jì)中葉，英國航海業(yè)已較發(fā)達(dá)，但船只觸礁和撞灘等海難事故頻繁發(fā)生。為避免海難事故，采用燈塔進(jìn)行導(dǎo)航。當(dāng)時(shí)英國建造燈塔的材料有兩種：木材和“羅馬砂漿”。然而，木材易燃，遇海水易腐爛；“羅馬砂漿”雖然有一定耐水性能，但尚經(jīng)不住海水的腐蝕和沖刷。由于材料在海水中不耐久，所以燈塔經(jīng)常損壞，船只無法安全航行，迅速發(fā)展的航運(yùn)業(yè)遇到重大障礙。為解決航運(yùn)安全問題，尋找抗海水侵蝕材料和建造耐久的燈塔成為18世紀(jì)50年代英國經(jīng)濟(jì)發(fā)展中的當(dāng)務(wù)之急。對(duì)此，英國國會(huì)不惜重金，禮聘人才。被尊稱為英國土木之父的工程師史密頓(J.Smeaton)應(yīng)聘承擔(dān)建設(shè)燈塔的任務(wù)。1756年，史密頓在建造燈塔的過程中，研究了“石灰一火山灰一砂子”三組分砂漿中不同石灰石對(duì)砂漿性能的影響，發(fā)現(xiàn)含有黏土的石灰石，經(jīng)煅燒和細(xì)磨處理后，加水制成的砂漿能慢慢硬化，在海水中的強(qiáng)度較“羅馬砂漿”高很多，能耐海水的沖刷。史密頓使用新發(fā)現(xiàn)的砂漿建造了舉世聞名的普利茅斯港的漩巖(Eddystone)大燈塔。用含黏土、石灰石制成的石灰被成為水硬性石灰。史密頓的這一發(fā)現(xiàn)是水泥發(fā)明過程中知識(shí)積累的一大飛躍，不僅對(duì)英國航海業(yè)做出了貢獻(xiàn)，也對(duì)“波特蘭水泥”的發(fā)明起到了重要作用。然而，史密頓研究成功的水硬性石灰，并未獲得廣泛應(yīng)用，當(dāng)時(shí)大量使用的仍是石灰、火山灰和砂子組成的“羅馬砂漿”。羅馬水泥1796年，英國人派克(J.Parker)將稱為SepaTria的黏土質(zhì)石灰?guī)r，磨細(xì)后制成料球，在高于燒石灰的溫度下煅燒，然后進(jìn)行磨細(xì)制成水泥。派克稱這種水泥為“羅馬水泥”(RomanCement)，并取得了該水泥的專利權(quán)?！傲_馬水泥”凝結(jié)較快，可用于與水接觸的工程，在英國曾得到廣泛應(yīng)用，一直沿用到被“波特蘭水泥”所取代。差不多在“羅馬水泥”生產(chǎn)的同時(shí)期，法國人采用Boulogne地區(qū)的化學(xué)成分接近現(xiàn)代水泥成分的泥灰?guī)r也制造出水泥。這種與現(xiàn)代恚怒化學(xué)成分接近的天然泥灰?guī)r稱為水泥灰?guī)r，用此灰?guī)r制成的水泥則稱為天然水泥。美國人用Rosendale和Louisville地區(qū)的水泥灰?guī)r也制成了天然水泥。在19世紀(jì)80年代及以后的很長一段時(shí)間里，天然水泥在美國得到廣泛應(yīng)用，在建筑業(yè)中曾占很重要的地位。英國水泥英國人福斯特(J.Foster)是一位致力于水泥的研究者。他將兩份重量白堊和一份重量黏土混合后加水濕磨成泥漿，送入料槽進(jìn)行沉淀，置沉淀物于大氣中干燥，然后放入石灰窯中煅燒，溫度以料子中碳酸氣完全揮發(fā)為準(zhǔn)，燒成產(chǎn)品呈淺黃色，冷卻后細(xì)磨成水泥。福斯特稱該水泥為“英國水泥”(BritishCement)，于1822年10月22日獲得英國第4679號(hào)專利。“英國水泥”由于煅燒溫度較低，其質(zhì)量明顯不及“羅馬水泥”，所以售價(jià)較低，銷售量不大。這種水泥雖然未能被大量推廣，但其制造方法已是近代水泥制造的雛型，是水泥知識(shí)積累中的又一次重大飛躍。福斯特在現(xiàn)代水泥的發(fā)明過程中也是有貢獻(xiàn)的。波特蘭水(硅酸鹽水泥)1824年10月21日，英國利茲(Leeds)城的泥水匠阿斯譜丁(J.Aspdin)獲得英國第5022號(hào)的“波特蘭水泥”專利證書，從而一舉成為流芳百世的水泥發(fā)明人。他的專利證書上敘述的“波特蘭水泥”制造方法是：“把石灰石搗成細(xì)粉，配合一定量的黏土，摻水后以人工或機(jī)械攪和均勻成泥漿。置泥漿于盤上，加熱干燥。將干料打擊成塊，然后裝入石灰窯煅燒，燒至石灰石內(nèi)碳酸氣完全逸出。煅燒后的燒塊在將其冷卻和打碎磨細(xì)，制成水泥。使用水泥時(shí)加入少量水分，拌和成適當(dāng)稠度的砂漿，可應(yīng)用于各種不同的工作場(chǎng)合?！痹撍嗨不蟮念伾愃朴ㄌ靥m地區(qū)建筑用石料的顏色，所以被稱為“波特蘭水泥'。阿斯譜丁在英國的Wakefield建設(shè)了第一個(gè)波特蘭水泥廠。后來，他的兒子在英國的Grateshead又建設(shè)一個(gè)廠，1856年在德國再建設(shè)一個(gè)廠，并在那里度過了他的晚年。阿斯譜丁父子長期對(duì)“波特蘭水泥”生產(chǎn)方法保密，采取了各種保密措施：在工廠周圍建筑高墻，未經(jīng)他們父子許可，任何人不得進(jìn)入工廠；工人不準(zhǔn)到自己工作崗位以外的地段走動(dòng)；為制造假象，經(jīng)常用盤子盛著硫酸銅或其他粉料，在裝窯時(shí)將其撒在干料上。阿斯譜丁專利證書上所敘述的“波特蘭水泥”制造方法，與福斯特的“英國水泥”并無根本差別，煅燒溫度都是以物料中碳酸氣完全揮發(fā)為準(zhǔn)。根據(jù)水泥生產(chǎn)一般常識(shí)，在該溫度條件下制成的“波特蘭水泥”，其質(zhì)量不可能優(yōu)于“英國水泥”。然而在市場(chǎng)上“波特蘭水泥”的競爭力大于“英國水泥”。1838年重建泰晤士河隧道工程時(shí)，“波特蘭水泥”價(jià)格比“英國水泥”要高很多，但業(yè)主還是選用了“波特蘭水泥”。很明顯，阿斯譜丁出于保密原因在專利證書上并未把“波特蘭水泥”生產(chǎn)技術(shù)都寫出來，他實(shí)際掌握的水泥生產(chǎn)知識(shí)比專利證書上表明的要多。阿斯譜丁在工程生產(chǎn)中一定采用過較高煅燒溫度，否則水泥硬化后不會(huì)具有波特蘭地區(qū)石料那樣的顏色，其產(chǎn)品也不可能有那樣高的競爭力。不過，根據(jù)專利證書所載內(nèi)容和有關(guān)資料，阿斯譜丁未能掌握“波特蘭水泥”確切的燒成溫度和正確的原料配比。因此他的工廠生產(chǎn)出的產(chǎn)品質(zhì)量很不穩(wěn)定，甚至造成有些建筑物因水泥質(zhì)量問題而倒塌。在英國，與阿斯譜丁同一時(shí)代的另一位水泥研究天才是強(qiáng)生（I.C.Johnson）。他是英國天鵝谷懷特公司經(jīng)理，專門“羅馬水泥”和“英國水泥”。1845年，強(qiáng)生在實(shí)驗(yàn)中一次偶然的機(jī)會(huì)發(fā)現(xiàn)，煅燒到含有一定數(shù)量玻璃體的水泥燒塊，經(jīng)磨細(xì)后具有非常好的水硬性。另外還發(fā)現(xiàn)，在燒成物中含有石灰會(huì)使水泥硬化后開裂。根據(jù)這些意外的發(fā)現(xiàn)，強(qiáng)生確定了水泥制造的兩個(gè)基本條件：第一是燒窯的溫度必須高到足以使燒塊含一定量玻璃體并呈黑綠色；第二是原料比例必須正確而固定，燒成物內(nèi)部不能含過量石灰，水泥硬化后不能開裂。這些條件確保了“波特蘭水泥”質(zhì)量，解決了阿斯譜丁無法解決的質(zhì)量不穩(wěn)定問題。從此，現(xiàn)代水泥生產(chǎn)的基本參數(shù)已被發(fā)現(xiàn)。1909年，強(qiáng)生98歲高齡時(shí)，向英國政府提出申訴，說他于1845年制成的水泥才是真正的“波特蘭水泥”，阿斯譜丁并未做出質(zhì)量穩(wěn)定的水泥，不能稱他為“波特蘭水泥”的發(fā)明者。然而，英國政府沒有同意強(qiáng)生的申訴，仍舊維持阿斯譜丁具有“波特蘭水泥”專利權(quán)的決定。英國和德國的同行們對(duì)強(qiáng)生的工作有很高評(píng)價(jià)，認(rèn)為他對(duì)“波特蘭水泥”的發(fā)明做出了不可磨滅的重要貢獻(xiàn)。18世紀(jì)的歐洲發(fā)生了人類歷史上第一次工業(yè)革命，推動(dòng)了西方各國社會(huì)經(jīng)濟(jì)的迅猛向前，建筑膠凝材料的發(fā)展步伐也隨之加快。西方國家在“羅馬砂漿”的基礎(chǔ)上，1756年發(fā)現(xiàn)水硬性石灰；1796年發(fā)明“羅馬水泥”以及類似的天然水泥；1822年出現(xiàn)“英國水泥”；1824年英國政府發(fā)布第一個(gè)“波特蘭水泥”專利。當(dāng)代建筑“糧食”一一“波特蘭水泥”（硅酸鹽水泥）就這樣在西方徐徐誕生，同時(shí)踏上了不斷改進(jìn)的征途。水泥的發(fā)明是一個(gè)漸進(jìn)的過程。水泥生產(chǎn)技術(shù)隨著社會(huì)生產(chǎn)力發(fā)展，也有一個(gè)不斷進(jìn)步、成熟和完善的過程。今天，人們把水泥的生產(chǎn)過程形象的概括為“二磨一燒”，即按一定比例配合的原料，先經(jīng)粉磨制成生料，再在窯內(nèi)燒成熟料，最后通過粉磨制成水泥。在這個(gè)過程中，窯是核心設(shè)備，所以人們?cè)谘芯克嗉夹g(shù)發(fā)展史的時(shí)候，往往以窯為代表。回顧這過去的近二百年，水泥生產(chǎn)先后經(jīng)歷了倉窯、立窯、干法回轉(zhuǎn)窯、濕法回轉(zhuǎn)窯和新型干法回轉(zhuǎn)窯等發(fā)展階段，最終形成現(xiàn)代的預(yù)分解窯新型干法。倉窯1824年阿斯普丁獲得波特蘭水泥專利時(shí)所用的煅燒設(shè)備叫瓶窯（BottleKiln），其形狀像瓶子，因此而得名。1872年強(qiáng)生在瓶窯的基礎(chǔ)上，發(fā)明專門用于燒制水泥的倉窯，并獲得專利。立窯1884年在德國，狄茲赫（Dietzsch）發(fā)明立窯，并取得專利權(quán)。丹麥人史柯佛（Schoefer）對(duì)立窯進(jìn)行了多次改進(jìn)。1913年前后，德國人在立窯上開始采用移動(dòng)式爐篦子（MovableGrate）使熟料自動(dòng)卸出，同時(shí)進(jìn)一步改善通風(fēng)。干法回轉(zhuǎn)窯經(jīng)過十八年來的一次次試驗(yàn)和一次次失敗，在1895年，美國工程師亨利（Hurry）和化驗(yàn)師西蒙（Seaman）進(jìn)行回轉(zhuǎn)窯煅燒波特蘭水泥的試驗(yàn)，終于獲得成功，并在英國取得第23145號(hào)專利證。1897年德國貝赫門（I.A.Bachman）博士發(fā)明余熱鍋爐窯。1928年，立雷帕博士與德國水泥機(jī)械公司伯力鳩斯（Polysius）合作，制造出窯尾帶回轉(zhuǎn)篦式加熱機(jī)的干法回轉(zhuǎn)窯。濕法回轉(zhuǎn)窯1912年前后，丹麥?zhǔn)访芩梗‵.L.Smith）水泥機(jī)械公司用白堊土和其他輔助原料制成水泥生料漿，在回轉(zhuǎn)窯上用它取代干生料粉進(jìn)行煅燒試驗(yàn)，取得成功，從而開創(chuàng)出濕法回轉(zhuǎn)窯生產(chǎn)水泥的新方法。新型干法回轉(zhuǎn)窯曾在丹麥?zhǔn)访芩顾鄼C(jī)械公司工作過的工程師伏杰爾一彥琴森(M.Vogel-Jorgensen)于1932年6月1日向捷克斯洛伐克共和國專利辦公室(PatentOffice)首次提出四級(jí)旋風(fēng)筒懸浮預(yù)熱器的專利申請(qǐng)。專利于1934年7月25日被批準(zhǔn)并公布，編號(hào)為48169。1951年德國工程師密勒，.Muller)對(duì)專利內(nèi)容作了多處改進(jìn)，在此基礎(chǔ)上洪堡公司制造出世界上第一臺(tái)四級(jí)旋風(fēng)懸浮預(yù)熱器。懸浮預(yù)熱器簡稱SP，這是SuspensionPreheater的縮寫。1971年，日本石川島播磨重工業(yè)公司在洪堡窯的基礎(chǔ)上首創(chuàng)水泥預(yù)分解窯。預(yù)分解窯簡稱NSP窯，NSP是NewSuspensionPreheater的縮寫，即新型懸浮預(yù)熱器的縮寫。水泥的主要技術(shù)性能指標(biāo)⑴比重與容重：普通水泥比重為3：1，容重通常采用1300公斤/立方米。(2)細(xì)度：指水泥顆粒的粗細(xì)程度。顆粒越細(xì)，硬化得越快，早期強(qiáng)度也越高。⑶凝結(jié)時(shí)間：水泥加水?dāng)嚢璧介_始凝結(jié)所需的時(shí)間稱初凝時(shí)間。從加水?dāng)嚢璧侥Y(jié)完成所需的時(shí)間稱終凝時(shí)間。硅酸鹽水泥初凝時(shí)間不早于45分鐘，終凝時(shí)間不遲于12小時(shí)。強(qiáng)度：水泥強(qiáng)度應(yīng)符合國家標(biāo)準(zhǔn)。體積安定性：指水泥在硬化過程中體積變化的均勻性能。水泥中含雜質(zhì)較多，會(huì)產(chǎn)生不均勻變形。水化熱：水泥與水作用會(huì)產(chǎn)生放熱反應(yīng)，在水泥硬化過程中，不斷放出的熱量稱為水化熱。混凝土的分類混凝土是指用膠凝材料將粗細(xì)骨料膠結(jié)成整體的復(fù)合固體材料的總稱?；炷恋姆N類很多，分類方法也很多。按表觀密度分類：重混凝土。表觀密度大于2600kg/m3的混凝土。常由重晶石和鐵礦石配制而成。普通混凝土。表觀密度為1950?2500kg/m3的水泥混凝土。主要以砂、石子和水泥配制而成，是土木工程中最常用的混凝土品種。輕混凝土。表觀密度小于1950kg/m3的混凝土。包括輕骨料混凝土、多孔混凝土和大孔混凝土等。按膠凝材料的品種分類：通常根據(jù)主要膠凝材料的品種，并以其名稱命名，如水泥混凝土、石膏混凝土、水玻璃混凝土、硅酸鹽混凝土、瀝青混凝土、聚合物混凝土等等。有時(shí)也以加入的特種改性材料命名，如水泥混凝土中摻入鋼纖維時(shí)，稱為鋼纖維混凝土；水泥混凝土中摻大量粉煤灰時(shí)則稱為粉煤灰混凝土等等。按使用功能和特性分類：按使用部位、功能和特性通?？煞譃椋航Y(jié)構(gòu)混凝土、道路混凝土、水工混凝土、耐熱混凝土、耐酸混凝土、防輻射混凝土、補(bǔ)償收縮混凝土、防水混凝土、泵送混凝土、自密實(shí)混凝土、纖維混凝土、聚合物混凝土、高強(qiáng)混凝土、高性能混凝土等等。普通混凝土的特點(diǎn)普通混凝土是指以水泥為膠凝材料，砂子和石子為骨料，經(jīng)加水?dāng)嚢?、澆筑成型、凝結(jié)固化成具有一定強(qiáng)度的“人工石材”