以硅酸钙盐水合物(C-S-H相)分布为例,让我们来简要了解一下这背后的科学原理。C-S-H相具有优异的胶凝性能,他们就像是将混凝土粘合在一起的胶水。这些相是在所谓的“火山灰反应”中形成的。在此过程中,两种本身无法胶合的组分生成为非常坚固的材料。这些材料中富含二氧化硅,例如,天然玻璃或火山灰,以及氢氧化钙(见下方的方程(1))。这些组分被称为潜在水硬性材料或火山灰材料。...
后来水泥技术不断发展,1849年(也有说是1850年),法国人约瑟夫·莫尼尔发明了钢筋混凝土。(其实他是个园艺师,用铁丝加在混凝土里,做了个花盆~)有了钢筋混凝土就有了现在鳞次栉比的建筑,中国的混凝土,最早应用是在1909-1911年。现在,全世界有超过100个水泥品种,是主要的建筑材料之一,对社会发展和经济建设起着重要的作用。...
Jackson一直致力于在实验室中重现罗马人的混凝土配方,她同时还是内华达州一家水泥公司的顾问,该公司正在利用来自美国西部的火山灰研制这种混凝土结构。 Jackson说:“我并不是说这将成为日常基础设施中使用的混凝土。但是对于像海墙这样的材料,我们可以用罗马人的方式来研究石灰和火山灰材料的混合物。”她说:“罗马人可能已经通过研究火山喷发的灰烬如何在持久的岩石中结晶获得了自己的想法。” ...
该研究团队通过鉴别古罗马的海上混凝土样本发现,罗马人生产硅酸盐水泥时,用的石灰更少,烘烤石灰石只需900℃或更低,消耗的燃料也少得多。 分析表明,罗马配方需要重量不到10%的石灰,生产硅酸盐水泥可以不到现在的2/3或更低的温度。石灰与富铝的火山灰反应,形成高度稳定的C-A-S-H和铝雪硅钙石,保证其强度和寿命。 ...
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