水泥與水
 
2012/11/23
 
太陽電台FM89.1
 
 
橘子:吼~吃得真飽! 肚子都變大了~

發媽:哈哈哈!今天的牛排大餐吃得好盡興啊!

發爸:吃完也要讓身體消化,全家一起來散步吧!

柚子:哇~這裡有好多好多高樓大廈噢!

橘子:對啊!而且一棟比一棟還高呢!

發媽:黑阿黑阿!你們看!聽說這棟大樓可以看到全台中市的夜景欸!

柚子:真的嗎?比起一磚一瓦慢慢蓋,我覺得鋼筋水泥更了不起,能讓房子一瞬間長高,難怪豪宅越蓋越多呢!

橘子:說到豪宅,我好像去台北101喔~

發爸:哈哈~好!要去台北之前我先問柚子,剛剛你有提到水泥,你知道為什麼水泥可以拿來蓋房子嗎?

柚子:ㄟ……不知道耶!到底是為什麼呢??

發爸:這是因為水泥和水混合呀,水泥顆粒的表面會產生化學反應,接著水分就會深入到水泥顆粒裡~等水泥與水化合完畢,會使水泥本身出現一種凝膠物質;這些小顆粒互相吸引後,會結合成大顆粒,而把水分擠走,這樣的話,水泥密度越來越大,質地也就越來越硬,大型的「人造石」就產生了。
 
專家的話
 
粉狀的水泥為什麼遇到水就會形成堅固的物質呢?事實上水泥雖然是非常細的粉末,在顯微鏡底下看起來仍然可以看得出是由很多小粒子所組成的;當水泥跟水混合之後,小粒子就會被披覆上一層薄薄的凝膠,隨著水的加入,凝膠慢慢的擴大,並且相互接觸附著一起,於是形成一種濃密,如同黏土一般具有黏性狀態的物質叫做泥漿。接著這些顆粒的薄膜就會開始長出一些枝狀的物質,這些中空管狀的枝狀物質在反應中,越生越多,越長越長,並且開始相互交織,最後形成錯綜複雜的網狀物,這種結構就使得水泥漿混合物更加牢固,最後就形成像岩石般堅硬的物質。

考古學家發現大約在四千多年以前,人類大概就已經懂得用石灰石來製作石灰與沙的混合物。羅馬人混合水跟火山灰以及碎黏土塊用來建造水溝跟其他的建築物。英國人和俄國人同時在1820年代左右一起發明了水泥。1824年英國人阿斯普丁發明了用黏土和石灰鍛燒成水泥的方法,主要的成分是氧化鈣跟氧化矽。由於這種成分在硬化之後,硬度、外觀、顏色跟當時英國波特蘭島上所產出的石材非常相近,所以又叫做波特蘭水泥。阿斯普丁就用這種水泥建造了英國倫敦泰晤士河的河底隧道。俄國最早發明水泥的是一位建築師叫契力耶夫。1820年代左右契力耶夫嘗試用石灰跟黏土混合起來鍛燒出水泥,他使用這種新的材料建築了很多建築物,最有名的就是修復克李姆林宮的牆垣。當然隨著科學的進步以及使用上的需求,也出現各式各樣功能的水泥,像是耐酸的水泥、具有彈性的水泥、潤滑的水泥、油井用的水泥、防水的水泥、能夠包覆放射性物質的水泥、快硬的水泥、會膨脹的水泥以及耐高溫的高溫水泥。水泥將不只是硬,還有各種彈性的用途。
 
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