水泥是什么年代的发明?水泥对现代社会贡献为什么这么大?
说起水泥的历史,那真是源远流长。水泥是一种粉末状的建筑材料,是用石灰石、粘土等加工而成的,干燥、硬化后,可以将其用于建造房屋、修筑道路等。水泥起源有多早?5000年就已有人在使用如果仔细算起来,人类使用水泥可以追溯到几千年之前,人类起源的时代。根据考古材料,最早的水泥可以追溯到5000年前的中国秦安大地湾人,据说他们最早铺设了类似现代水泥的地面。那么,人类是如何获得启发,预见到“水泥”的好处呢?还真是要感谢大自然中的燕子。我们知道,每年春天,燕子都会搭建自己的新窝。燕子出于本能,将树枝粘合起来,筑称自己的新窝。人类就是从燕子身上得到了启发,也学着用泥土掺上树枝和沙粒,来建造自己的房屋。《孟子》里面有一句知名度颇高的话,叫“傅说于版筑之间”,傅说这个人曾用“水泥”建造成了城池,用来阻挡洪水。“版筑”其实就是用“水泥”的建造的。希腊、罗马也相继发明、改进水泥,使用火山灰作为原料在五六千年前,在埃及尼罗河流域其实也已经有人使用水泥了。他们是用雪花石膏和石灰拌制成砂浆。我们现在看到的金字塔“狮身人面像”,其实就是用这种方法制成的。后来,到了希腊时代末期,又有人发明了不怕水的砂浆。这种砂浆的制作主要是靠石灰和一种叫做“散吐灵土”的物质混合制作出来的。罗马人汲取了希腊人的经验,使用了一种叫做“巴茶兰”的物质来制作耐水的砂浆和混凝土。那么,“散吐灵土”“巴茶兰”究竟是什么?其实就是火山灰。我们知道,欧洲分布着大大小小很多的火山。火山办法的时候,会有岩浆喷发,此外也会有火山灰,火山灰主要是由岩石、矿物、火山玻璃碎片组成。人类就是依靠火山灰来制作除了坚固的水泥。近代水泥出现的历史:不断被创新,并迅速传遍全世界我们现在所使用的英文水泥一词“cement”,就是就来自于拉丁文“caementum”,原文是碎石、碎片的意思。近代水泥的发明,是出现在1756年。那一年,英国工程师斯米顿在研究石灰在水中硬化的特性时发现,要想获得水硬性石灰,必须采用含有粘土的石灰石来烧制。这个重要的发现为近代水泥的出现奠定了基础。1796年,英国人帕克用泥灰岩烧制除了一种水泥,外观是棕色的,被命名为罗马水泥,这种水泥是用天然泥灰岩制作恶,因此被称为天然水泥。1813年,法国土木技师毕加发现了石灰和粘土的比例,即三比一制作的水泥性能最好。1824年,英国建筑工人阿斯普丁取得了波特兰水泥的专利权。由此,水泥正式被大众所接受,并用于建筑等行业。可以说,水泥改变了人类建筑的历史。水泥的出现,让房屋变得异常坚固,也可以制作高层楼房。人们不必再自己建造楼房,也不必碎石修补房屋。由此,才能形成庞大的城市,整洁的街道(道路不再是土路,扬尘四起),才会有城市规划。高层的出现,也减少了居住用地,大大增加了城市的空间。水泥被发明之后,全世界都迅速吸收这一新成果。1871年,日本就开始建造水泥厂。1877年,英国克兰普顿发明了回转炉,用于制作水泥。1889年,中国河北唐山开平煤矿福建,建立了“细棉土”厂,其实就是水泥制造厂。1906年,又再次基础上建立了启新洋灰公司,年产水泥4万吨。同一年,第一个钢筋混凝土大桥—美国加州旧金山的沃德湖大桥建成。这座桥至今仍然存在。1893年,日本远藤秀行和内海三贞二人发明了不怕海水的硅酸盐水泥,人类可以在海中去建造建筑了。由此,我们可以看到,人类正是在用了水泥的基础上,才能不断发展工业,改善居住环境。
1824年10月21日,英国利兹(Leeds)城的泥水匠阿斯谱丁(J. Aspdin)获得英国第5022号的“波特兰水泥”专利证书,从而一举成为流芳百世的水泥发明人。 水泥的发明有一个渐进的过程,并不是一蹴而就的。水硬性石灰 18世纪中叶,英国航海业已较发达,但船只触礁和撞滩等海难事故频繁发生。为避免海难事故,采用灯塔进行导航。当时英国建造灯塔的材料有两种:木材和“罗马砂浆”。然而,木材易燃,遇海水易腐烂;“罗马砂浆”虽然有一定耐水性能,但尚经不住海水的腐蚀和冲刷。由于材料在海水中不耐久,所以灯塔经常损坏,船只无法安全航行,迅速发展的航运业遇到重大障碍。为解决航运安全问题,寻找抗海水侵蚀材料和建造耐久的灯塔成为18世纪50年代英国经济发展中的当务之急。对此,英国国会不惜重金,礼聘人才。1756年,英国工程师J.斯米顿在研究某些石灰在水中硬化的特性时发现:要获得水硬性石灰,必须采用含有粘土的石灰石来烧制;用于水下建筑的砌筑砂浆,最理想的成分是由水硬性石灰和火山灰配成。这个重要的发现为近代水泥的研制和发展奠定了理论基础。1796年,英国人J.帕克用泥灰岩烧制出了一种水泥,外观呈棕色,很像古罗马时代的石灰和火山灰混合物,命名为罗马水泥。因为它是采用天然泥灰岩作原料,不经配料直接烧制而成的,故又名天然水泥。具有良好的水硬性和快凝特性,特别适用于与水接触的工程。1813年,法国的土木技师毕加发现了石灰和粘土按三比一混合制成的水泥性能最好。1824年,英国建筑工人约瑟夫·阿斯谱丁(Joseph Aspdin)发明了水泥并取得了波特兰水泥的专利权。他用石灰石和粘土为原料,按一定比例配合后,在类似于烧石灰的立窑内煅烧成熟料,再经磨细制成水泥。因水泥硬化后的颜色与英格兰岛上波特兰地方用于建筑的石头相似,被命名为波特兰水泥。它具有优良的建筑性能,在水泥史上具有划时代意义。1871年,日本开始建造水泥厂。1877年,英国的克兰普顿发明了回转炉,并于1885年经兰萨姆改革成更好的回转炉。1889年,中国河北唐山开平煤矿附近,设立了用立窑生产的唐山“细绵土”厂。1906年在该厂的基础上建立了启新洋灰公司,年产水泥4万吨。1893年,日本远藤秀行和内海三贞二人发明了不怕海水的硅酸盐水泥。1907年,法国比埃利用铝矿石的铁矾土代替粘土,混合石灰岩烧制成了水泥。由于这种水泥含有大量的氧化铝,所以叫做“矾土水泥”。20世纪,人们在不断改进波特兰水泥性能的同时,研制成功了一批适用于特殊建筑工程的水泥,如高铝水泥,特种水泥等。全世界的水泥品种已发展到100多种,2007年水泥年产量约20亿吨。中国在1952年制订了第一个全国统一标准,确定水泥生产以多品种多标号为原则,并将波特兰水泥按其所含的主要矿物组成改称为矽酸盐水泥,后又改称为硅酸盐水泥至今。