混凝土vs水泥:理解基本原理

人们经常将水泥与混凝土混淆,认为水泥和混凝土是可互换的术语是一种常见的误解。这是水泥人行道还是混凝土人行道?水泥车还是混凝土车?

了解每一种建筑的基本原理,包括历史、构成和差异,将帮助你在与建筑专家交谈时听起来更有知识。

首先,水泥是混凝土的一种成分。混凝土是用于建造地基、车道、道路、房屋和你周围的基础设施的成品。

下面我们将进一步了解水泥和混凝土的主要区别和用途。

水泥是什么?

水泥是将混凝土粘合在一起的“胶水”,是一种细粉,由石灰石和粘土等碾碎的矿物质制成,起到粘合剂的作用。水泥可以用多种材料制成,但不能单独使用。事实上,罗马水泥是用烧过的石灰、火山灰和砖块制成的碎石。今天,由于石灰石和页岩的广泛使用,硅酸盐水泥是最常用的水泥,也是世界上成本最低的材料之一。

硅酸盐水泥有五种类型,具有以下特点:

  1. I型水泥适用于不需要特殊性能的一般用途。
  2. II型具有中等的抗硫酸盐和组成大部分水泥销往北美
  3. 类型III水泥具有相对较高的早期强度,这意味着它比I型水泥获得强度更快,从而能够更快地去除形式。
  4. IV型水化热低,用于大型建设工程。它的强度发展速度比其他类型的水泥要慢。
  5. V型水泥只用于严重的硫酸盐抗性,因为它的强度发展速度比其他类型的水泥慢。

Stoneco新港采石场

制造水泥的第一步就是用爆破的方法从采石场中提取石灰石(和其他材料)。这些材料被缩小尺寸,然后运到工厂进行加工。然后,其他材料,如沙子、粘土、页岩、铁矿石、石膏和矿物与石灰石一起磨碎,产生大小和化学成分都相同的生料。

然后,生肉会在超过2,642华氏度(1450摄氏度)的窑中加工(比火山喷发时的熔岩还要热!)。其中水泥回转窑占占世界水泥产量的95%以上它本质上是一根长管,直径可达12英尺,长度可达300英尺以上,这取决于工厂的生产能力。

CRH加拿大密西索加窑在窑炉中处理生料可以发生一些结构变化和化学反应,并形成有助于提高水泥强度的新化合物。这些从窑炉中冒出来的白热的块状物被称为“熟料”,通过空气冷却。熟料在磨粉机上磨成所需的尺寸和强度。实验室收集样品,并检查细度、稠度、强度和水化热等属性。

由于窑内要求温度高,常采用煤、天然气、燃料油、石油焦等进行烧成。然而,随着可持续制造的推进,工厂经营者越来越频繁地在燃料中添加可回收材料,如垃圾填埋场溢出物、屠宰场废弃物、塑料等。另一个例子是轮胎,否则很难处理。

现在“熟料”已经冷却并被磨成细水泥粉,它被散装出售,装袋,或运输到一个工厂,在那里与其他成分混合,形成混凝土或砂浆。

亲眼看看水泥是如何制成的这个视频来自CRH加拿大密西沙加工厂。

具体是什么?

混凝土是由水泥、集料(包括砂)、水和外加剂混合而成的最终产品。它最初在“湿”状态下具有延展性,随着时间的推移会凝固,获得强度和耐久性。

最早使用混凝土的是罗马帝国。虽然有迹象表明,甚至更早的文明使用的是一种遥远的混凝土形式,但罗马人使用的是生石灰、火山灰和浮石的混合物。万神殿是世界上最大的没有加固的混凝土圆顶,建于公元120年

混凝土混合料根据强度、外观和当地要求的不同而不同。如上所述,它通常由四种主要成分根据应用情况按特定比例混合而成:

  • 水泥例如这是用来把其他材料粘在一起的粘合剂。
  • 聚合:粗粒骨料(直径大于3/8”)及细粒骨料(沙)。
  • 水是混凝土制造质量中最重要的因素,有两个目的需要水:
    • 水化与水泥发生化学反应
    • 帮助提高可操作性(水水泥比)
  • 掺合料:除水泥、水和骨料外,这些配料在搅拌前或搅拌过程中加入到混合物中。例如化学缓速剂、加速剂、减水剂和高效减水剂;还有矿物飞灰,硅烟和矿渣。

Precast-spread-test根据应用程序的不同,有多种具体类型可以满足您的需求。自凝混凝土(SCC)就是一个例子,它具有很高的流动性,可以在不分离的情况下轻易地扩散到各处。自凝混凝土的水水泥比约为0.32,而常规混凝土的水水泥比为0.48。SCC的流动性使其成为预制混凝土的理想材料。

另一个例子是聚合物混凝土,它使用催化剂将聚集体结合在一起。它是压的而不是灌的,用于需要更高的耐腐蚀性的应用(例如卫生下水道的沙井)。

其他类型的混凝土包括高性能混凝土、透水混凝土和喷射混凝土。

预拌混凝土是在分批工厂生产的,然后用桶装卡车加水运送到项目现场。通常使用各种外加剂以在不同的天气条件下提供最佳结果。一个例子包括加速剂,如氯化钙或非氯化钙加速剂,以提高水化反应发生的速度。

赞斯维尔预拌混凝土

具体:一个可持续的选择

随着可持续和绿色的施工方法被放在首位,理解混凝土对环境的作用是很重要的。混凝土可以保存数千年,随着时间的推移而增强强度,而其他建筑材料则会腐烂、生锈和燃烧。例如,来自旧建筑和被拆除桥梁的混凝土,可以被碾碎、减少,并作为骨料成分加入到新的批次中。它也可以用作拉线和新的道路基础。混凝土由于其固有的热质量和吸热能力,是一种高效节能的建筑材料。此外,回收材料,如消费后玻璃和矿渣水泥,可以纳入混凝土砌体单元,有助于绿色和可持续的设计。

最广泛使用的建筑材料

希望您现在理解了混凝土和水泥之间的关键区别,并更好地理解了为什么混凝土是世界上最广泛使用的建筑材料之一。

想要了解更多预制混凝土包括它是如何制作的?了解我们的旧城堡基础设施,a CRH公司,工厂的幕后情况,并获得制造过程的第一手经验。

参见预制混凝土产品是如何制造的

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