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水泥与其他材料的搭配
水泥与耐候钢:Obelisk酒庄项目建造在捷克南部的平原地区,建筑远处可以看到山,周围场地空旷开阔。建筑外立面材质采用红色的耐候钢与灰白色的水泥形成颜色,质感上的双重对比。红色耐候钢板给人以历史的厚重感,使在这里的人们慢慢感受时间的流逝;白色的混凝土则给人宁静感,象征着永恒。
水泥与木材:浙江新市古镇文创集合店,与赫赫江南的古镇相比,隐于市的新市古镇略显有些寂寥,却也多了一份不被打扰的安详与宁静。修旧如旧的建筑和周边景色相得益彰,虽是咖啡店,在一众老街巷沿袭下来的传统空间形态中,将一个现代概念的空间模式融入到寻常邻里中。老的建筑、构件,还有保留下来的难能可贵的市井生活方式,加上水泥材质带来的庄重宁静,在时光的渲染下,为建筑增添了怀旧的色彩与记忆的温度。
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颗粒级配,水泥的命脉
水泥的强度又被其细度——即颗粒级配所影响,但是,颗粒级配并不是盲目地一味提高或降低就是好的,这个参数需要根据实际情况去控制。细度,正如其名,是指水泥颗粒总体的粗细程度,而水泥细度则表示了水泥被磨细后内含颗粒微粒化的程度,或者简称水泥分散度的指标。总所周知,通常水泥是由诸多级配的水泥颗粒组成的,水泥颗粒级配的结构对水泥的水化硬化速度、需水量、和易性、放热速度、以及的胶砂强度有很大的影响。实验证明,一般条件内,水泥颗粒在0~10微米时,水化快;在3~30微米时,水泥的活性大;而大于60微米时,活性较小,水化缓慢;大于90微米时,水泥就只能进行表面水化,只能用作微集料了。所以,在一般条件内,为了发挥水泥的胶凝性能、提高其早期强度,就必须提高水泥细度,增加3~30微米的颗粒级配比例。
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水泥在建筑发展史有着重要地位
从古至今,水泥材料在建筑发展上从未缺席。水泥材料虽然是一种人工材料,却总能给人以古朴自然,冷静自持的感受。从被称为“混凝土诗人'的路易斯康运用混凝土传达出古典美,到以清水混凝土出名的安藤忠雄运用混凝土传达出禅意,再到如今水泥材料再次在建筑装饰上掀起新潮,足见这一材料的重要性与发展潜力。水泥材料之所以在现在的乡村地区建设中广受诟病,其实并非材料本身之过,而是由于今日之乡村,村民观念受到外来文化的巨大冲击,工匠技艺逐渐丢失,工匠精神逐渐被遗忘的同时,又缺乏正确的设计引导,才导致水泥材料使用不当,破坏了乡村的风貌。当设计师正确认识材料的特性,因材制宜地将之运用到建筑之中,并且对村民进行正确的审美引导,对乡村建筑风貌进行适宜的管控时,就算是廉价普通的水泥,也可以通过各种工艺与做法的处理使其发挥自身的优势,为展现现代化的乡村风貌,传承乡愁,营造适宜的乡村居住环境做出应有的贡献!
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水泥命名的原则
水泥的命名按不同类别分别以水泥的主要水硬性矿物、混合材料、用途和主要特性进行,并力求简明准确,名称过长时,允许有简称。
通用水泥以水泥的主要水硬性矿物名称冠以混合材料名称或其他适当名称命名。
水泥以其专门用途命名,并可冠以不同型号。
特性水泥以水泥的主要水硬性矿物名称冠以水泥的主要特名,并可冠以不同型号或混合材料名称。
以火山灰性或潜在水硬性材料以及其他活性材料为主要组分的水泥是以主要组成成分的名称冠以活性材料的名称进行命名,也可再冠以特性名称,如石膏矿渣水泥、石灰火山灰水泥等。
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一个研究了上百年的问题:水泥为什么会硬?
关于这个问题,成百上千的科学家已经研究了上百年,在细节上至今仍有争议。但其基本过程已经形成了共识。总的来说,水泥的水化,就像是一群刺猬,从光滑的肉球中长出了刺,然后依靠这些“刺”互相扎在一起。短短几个小时过去,水中的钙、硅浓度都变得相当高。这时,它们就会结合形成无数个水化硅酸钙(C-S-H)小颗粒覆盖在水泥的表面,形成一个C-S-H薄壳。在接下来的几个小时里,水泥颗粒逐渐溶解、缩小,开始离这层薄壳越来越远;而构成这层薄壳的无数小颗粒就像无数颗种子,细长的C-S-H纤维以此为起点,不仅向外生长,也向内生长。向内生长的纤维将水泥颗粒与薄壳紧密相连,向外生长的纤维则将不同的水泥颗粒联结在一起。随着时间的进展,水泥与水逐渐消耗了,而这些纤维之间的联结越来越紧密,后形成了一个坚实的整体,即使在电子显微镜下也分不清彼此了。这时的产物被称为“水泥石”。
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硅酸盐类水泥的生产工艺之湿法生产
将原料加水粉磨成生料浆后,喂入湿法窑煅烧成熟料的方法。也有将湿法制备的生料浆脱水后,制成生料块入窑煅烧成熟料的方法,称为半湿法,仍属湿法生产之一种。干法生产的主要优点是热耗低(如带有预热器的干法窑熟料热耗为3140~3768焦/千克),缺点是生料成分不易均匀,车间扬尘大,电耗较高。湿法生产具有操作简单,生料成分容易控制,产品质量好,料浆输送方便,车间扬尘少等优点,缺点是热耗高(熟料热耗通常为5234~6490焦/千克)。水泥的生产,一般可分生料制备、熟料煅烧和水泥制成等三个工序,整个生产过程可概括为“两磨一烧”。
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通用硅酸盐水泥的区别和特性
硅酸盐水泥:主要成分为高碱性硅酸盐的水硬性水泥的总称。将石灰石和黏土按一定比例混合后,经1450°c高温煅烧,产生脱水、分解、固相间反应得到主要成分为硅酸钙的熟料,再加入适量石膏共同磨细而成。广泛用于土木建筑工程。
主要特性有:凝结硬化快、早期强度高;水化热大;抗冻性好;耐热性差;耐蚀性差;干缩性较小。
普通硅酸盐水泥:由硅酸盐水泥熟料5%--20%的混合材料及适量石膏磨细制成的水硬性胶凝材料,掺合材料时,大掺量不得超过20%,其中允许用不超过水泥质量5%窑灰或不超过水泥质量8%的非活性混合材料来代替。
普通硅酸盐水泥掺入少量混合材料的主要作用是扩大强度等级范围,以利于合理选用。由于混合材料掺量较少,其矿物组成的比例仍在硅酸盐水泥的范围,所以其性能、应用范围与同强度等级的硅酸盐水泥相近。与硅酸盐水泥比较,早期强度略低,抗炭化性、耐磨性差,耐腐蚀性稍好,水化热略低。
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石膏在硅酸盐水泥中的作用
在遇水之后,水泥熟料中的各种矿物,如硅酸三钙、硅酸二钙、铝酸三钙和铁铝酸四钙等开始与水发生反应,生成水化硅酸钙凝胶,氢氧化钙晶体,水化铝酸三钙晶体各矿物质的水化反应的速度和建立强度的时间各不相同,这也就能解释为什么有各种不同强度以及凝结时间的水泥,水化反应越快则凝胶时间越短。众多的理论学术研究表明:在水泥熟料的四种矿物组成中铝酸三钙的水化速度快。为了保证水泥具有良好的施工性能(凝结时间适宜),就需要通过添加一种缓凝剂来消减和抑制铝酸三钙水化快带来的弊端。石膏就是水泥中常用缓凝剂。