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湖北統(tǒng)領(lǐng)建材有限公司
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糖是人類不可或缺的調(diào)味品,也是幾乎人人都愛吃的零食,它的甜味能使人感到幸福和快樂,當(dāng)然貪吃的人們也會因此獲得蛀牙或者身體變得肥胖,它也是糖尿病的罪魁禍?zhǔn)住?/span>
除此之外,它與水泥也是相愛相殺的伙伴,你沒聽錯,確實(shí)是工地上用來建筑的水泥,為什么這樣說呢?看似毫無聯(lián)系的它們之間又有什么化學(xué)反應(yīng)呢?
利用白糖處理建筑工程的事件
2009年,連接中國環(huán)渤海區(qū)域五大港口、溝通環(huán)渤海經(jīng)濟(jì)區(qū)的重要運(yùn)輸通道的濱海公路在施工時(shí)遇到了一個難題,濱海大橋經(jīng)過的海域海水由于氯離子含量過高,導(dǎo)致海水的腐蝕性很強(qiáng),進(jìn)而導(dǎo)致了一般的混凝土都無法承擔(dān)橋梁的材質(zhì),因此還請來了清華大學(xué)和北京大學(xué)的教授來攻克這個難題。
當(dāng)時(shí)請來的專家在混凝土中加入了綿白糖,來增加混凝土的堅(jiān)固性,他們把這樣混出來的混凝土稱為高耐久性海砼混凝土。因?yàn)榘滋强梢杂脕肀蛔鳛榛炷恋木從齽瑏砥鸬绞够炷粮訄?jiān)固的作用。
2014年,倫敦地鐵的電梯井水泥事故,利用白糖和水泥的反應(yīng)另一方面解決了事故的危機(jī)。當(dāng)時(shí)在倫敦維多利亞地鐵施工,就在準(zhǔn)備用水泥填充電梯井道時(shí),因工人的失誤不小心把水泥泄露到外邊的控制室里。
眼看著就快要凝固的水泥覆蓋了重要電線以及開關(guān),再不處理就要發(fā)生難以想象的后果,而工人卻絲毫不慌,只是跑去買了幾袋白糖,全部撒入了水泥中并使勁攪拌了攪拌,很快水泥凝固速度變慢了下來,而且使水泥像普通泥土一樣容易清理,有效的提高了清理效率。
當(dāng)然,白糖和水泥的故事不僅于此,在二戰(zhàn)期間,法國抵抗運(yùn)動人士,就偷偷的在德國的水泥中加入了白糖,幾乎所有水泥在短時(shí)間內(nèi)變成了無法用于建筑的爛泥,使得他們的建筑計(jì)劃直接被破壞。
白糖對水泥的作用到底有多大呢?
白糖可以用來被作為混凝土的緩凝劑,使混凝土更加堅(jiān)固,還能控制混凝土的凝固時(shí)間,因?yàn)榘滋强梢栽黾踊炷恋目節(jié)B性和流動性,不過如果加入的比例過量,超過了1%,那起到的作用將適得其反,水泥將會變成一灘爛泥,就算最后凝固了,也會變得十分脆弱。
日常生活中常見的水泥是硅酸鹽水泥,它的主要成分是硅酸三鈣硅酸二鈣鋁酸三鈣和鐵鋁酸四鈣,往里面加入適量的水后,這些礦物就會發(fā)生物質(zhì)反應(yīng),最終形成水化硅酸鈣晶體,也就是水泥漿體的本體。
灑入的白糖會吸附在還沒有來得及水化的硅酸三鈣的顆粒上,并破壞粒子表面形成的水化硅酸鈣晶體,從而阻止晶體的生成。實(shí)驗(yàn)表明,原本需要一小時(shí)18分鐘凝固的水泥,如果加入0.04%的白糖凝固,時(shí)間能夠足足延長一倍。
除此之外,產(chǎn)生的蔗糖化鈣會被吸附到水泥顆粒表面,顆粒之間難以擴(kuò)大交織,因此才延緩了水泥凝固的時(shí)間,增強(qiáng)混凝土的抗?jié)B性和流動性。混凝土在施工過程中由于水熱化造成內(nèi)外溫差控制不均勻,容易產(chǎn)生裂縫,白糖能夠降低水泥所釋放出來的溫度,減少表面的裂縫。
有專家曾實(shí)驗(yàn)過加糖的混凝土受溫度影響的大小,在沒有加糖或其他緩凝劑時(shí),混凝土的內(nèi)部溫度高達(dá)70℃以上,加入白糖后,溫度降到了50攝氏度。所以,白糖作為水泥的好伙伴,同時(shí)也算得上是水泥的“克星”了。
當(dāng)然,水泥與其他物質(zhì)也會發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。例如,在水泥中加入洗衣粉可以增加水泥爽滑度,而在水泥中加入鹽,可以增加抗凍能力,可以讓混凝土在0到零下15度的低溫環(huán)境中正常水化,在水泥中加入秸稈,可以加強(qiáng)水泥的韌性以及保溫性,但是需要注意蟲子和氧化等問題。
最后,市面上確實(shí)有不少使混凝土變得更加堅(jiān)硬、還能緩合凝固時(shí)間的混凝土緩凝劑,但是使用白糖作為混凝土的緩凝劑要比這些商用的價(jià)格便宜很多,一般情況下還是會有工程師去考慮使用它來降低成本,不過出于安全和質(zhì)量過關(guān)的方面考慮,還是得用建筑時(shí)國家法律規(guī)定的專門的混凝土緩凝劑,才能保證百分百不出現(xiàn)安全問題。