水泥的耐久性也非常强,一般民用水泥建筑设计寿命为50 - 100年。
而炼制水泥的原料非常容易获取,也很简单。
水泥的主体原料是石灰石,占原料总比例的百分之70至80。
石灰石矿分布非常广泛,中国还是石灰石矿最丰富的国家,储量占世界石灰石总储量的60%以上。
此前提到的贝壳,主体成分就是石灰石。
二、粘土。
粘土提供水泥熟料形成所需的硅、铝元素,具有一定的可塑性,有助于生料的成型和制备。占比10%-20%左右。
炼制水泥所需的粘土范围很宽泛。
除了高岭土外,还可以使用蒙脱石粘土等,对杂质含量的要求没有陶瓷用粘土那么严格,只要能满足水泥生产中对硅、铝成分的需求,以及不含有过多对水泥质量产生严重不良影响的杂质即可。
三、铁矿粉。
主要用于补充氧化铁成分,对水泥的性能和颜色等有一定影响。一般占比在2%-5%。
四、石膏。
可从石膏矿中获取。
另外在利用硫酸与磷矿粉生产磷肥的过程中,会产生大量含磷石膏,磷石膏经过洗涤、净化等处理后便可得到石膏。
将石膏用铁锅炒至黄灰色,待到水泥经过烧制后再加入,占比约3%-5%。
石膏的作用是调节水泥的凝结时间,防止水泥瞬间凝固。
准备好各种原料后,将以上除石膏外的三种原料研磨成粉末过筛,再均匀混合。
将这些混合后的生料在水泥窑中经过高温煅烧(一般在1450℃左右,烧制过程中要不断翻动生料粉末,使其充分反应)。
古代烧制陶瓷的烤窑温度通常在一千度左右,但改用焦煤作为燃料,并用耐火砖构成烤窑内部,外部再进行多层保温,便可达到烧制水泥所需的高温。
水泥烧制完成,最后按比例均匀加入石膏粉末,便得到了性能可靠的水泥。
成品水泥与不同的添加材料相配合,可以实现多种用途。