水泥研究方法

㈠ 水泥是怎樣弄出來的

硅酸鹽類水泥的生產工藝在水泥生產中具有代表性，是以石灰石和粘土為主要原料，經破碎、配料、磨細製成生料，然後喂入水泥窯中煅燒成熟料，再將熟料加適量石膏（有時還摻加混合材料或外加劑）磨細而成。

生料粉磨分干法和濕法兩種。干法一般採用閉路操作系統，即原料經磨機磨細後，進入選粉機分選，粗粉迴流入磨再行粉磨的操作，並且多數採用物料在磨機內同時烘乾並粉磨的工藝，所用設備有管磨、中卸磨及輥式磨等。

濕法通常採用管磨、棒球磨等一次通過磨機不再迴流的開路系統，但也有採用帶分級機或弧形篩的閉路系統的。

(1)水泥研究方法擴展閱讀：

水泥歷史

1756年，英國工程師J.斯米頓在研究某些石灰在水中硬化的特性時發現：要獲得水硬性石灰，必須採用含有粘土的石灰石來燒制；用於水下建築的砌築砂漿，最理想的成分是由水硬性石灰和火山灰配成。這個重要的發現為近代水泥的研製和發展奠定了理論基礎。

20世紀，人們在不斷改進波特蘭水泥性能的同時，研製成功了一批適用於特殊建築工程的水泥，如高鋁水泥，特種水泥等。全世界的水泥品種已發展到100多種，2007年水泥年產量約20億噸。

中國在1952年制訂了第一個全國統一標准，確定水泥生產以多品種多標號為原則，並將波特蘭水泥按其所含的主要礦物組成改稱為矽酸鹽水泥，後又改稱為硅酸鹽水泥至今。

㈡ 做水泥比表面積的詳細步驟（勃氏法）

定義：單位質量的水泥粉末所具有的總表面積，以平方厘米每克（cm2/g）或平方米每千克（m2/kg）表示
透氣法的基本原理
透氣法測定比表面積，是根據一定量的空氣通過具有一定空隙率和規定厚度的試料層時，所受到的阻力不同而引起流速的變化來測定試料比表面積。粉料越細、比表面積越大、空氣透過時的阻力越大，則一定量空氣透過同樣厚度的試料層所需的時間就越長，反之時間越短。在一定空隙的水泥層中，空隙的大小和數量是顆粒尺寸的函數，同時也決定了通過試料層的氣流速度。
流體在顆粒與顆粒之間的流動可以看做在無數「假象」的毛細管中流動，顆粒越小，顆粒與顆粒間的空隙也越小，在一定空隙中的粉末層體積中的毛細管孔道數就越多。毛細管孔道直徑越細，氣體在管道內通過的阻力越大，即氣體在物料層中流動就越慢。因此可假定氣體在孔道內的流動為粘性流動。
勃氏透氣儀測定比表面積
1、儀器構造：
勃氏透氣儀的外形及結構示意圖見下圖。
勃氏透氣儀有透氣圓筒、搗器、U型壓力計的抽氣泵三部分組成。透氣圓筒內徑12.7mm穿孔板上均勻分布35個孔徑1mm的小孔，搗器深入圓筒的距離應保證試料層厚度為15mm、透氣圓筒與U型壓力計是通過磨口直接連接。

2.儀器常數的標定
2.1 試料層體積的測定：用水銀排代法測定試料層體積。根據在圓筒內裝試料之前和裝試料之後的水銀排開的質量，再除以試驗溫度下的水銀的密度，即為試料層體積V（cm3），計算式：
V=(P1-P2)/ρ水銀
式中：
V —透氣圓筒的試料層體積。（cm3）
P1—未裝試料是充滿圓筒的水銀重量，（g）
P2—裝試料後，充滿圓筒的水銀重量，（g）
ρ水銀—在試驗溫度下水銀密度（g/cm3）
2.2 漏氣檢查
先用橡皮塞將圓筒上口塞緊，然後用抽氣泵抽氣，使U形壓力計上液面上升一定高度，關閉連接抽氣泵的活塞，2～3min內液面不下降，說明該儀器無漏氣現象。
2.3 標准時間的測定
採用比表面積和密度已知的標准物質來測定透氣儀的標准時間，標准物質在使用前應與儀器溫度一致，並確保其無結團、塊狀。測定標准時間時，應稱三遍物料，每一遍物料在被標定儀器上測兩次時間（同一物料所測時間應不超過0.5s），三遍料的平均時間相差應不超過1s。取三次結果的平均值作為標准時間。

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*****************************新 標 准*****************************
***************************GB/T 8074—2008**************************
*******************水泥比表面積測定方法(勃氏法)*********************
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一、標准修訂的目的和意義

vGB／T8074—1987《水泥比表面積測定方法(勃氏法)》實施已有20年了，許多水泥廠生產的水泥和以前相比要細很多，在測定過程中有時會出現搗器壓不到底的現象，改變空隙率又不知道改變多少比較合適。因此國家標准化管理委員會提出進行修訂。
現將標准修訂情況介紹如下。
標准修訂的主要內容
1.增加了自動比表面積測定儀
在此次方法標准修訂版中，對儀器設備的描述分手動和自動兩種。以手動Blaine透氣儀為基準法，自動Blaine透氣儀為代用法。如果有爭議時，以手動Blaine透氣儀測定的結果為准。並規定自動Blaine透氣儀必須要按Blaine透氣法原理設計，相關結構和尺寸應符合JC／T 956《勃氏透氣儀》標准中的要求。在正式投產之前要進行型式檢驗，並能夠通過基準法或質量評定法的測試。
2.進一步明確了Blaine透氣儀測量范圍
Blaine透氣儀測定的范圍是2000-6000cm2/g，超過此范圍的樣品所測得的結果只能作為參考。目前許多超范圍的比表面積值也在用Blaine透氣儀測定導致測量不準確。
3.增加了GB 12573《取樣方法》,GB／T208《水泥密度試驗方法》和GB／T 1914《化學分析濾紙》標準的規定
水泥樣品要具有一定的代表性，比表面積的試驗也不例外。因為比表面積試驗樣品只需要幾克，因此，從取樣至試驗前應保持基本不變，所以在此次標准修訂中增加了具體取樣方法按GB 12573《取樣方法》要求做。
水泥比表面積測定的准確與否與其密度緊密相關，水泥密度的測定要統一按GB／T208(水泥密度試驗方法》標准操作也是基本要求之一。
還有一點值得注意的是：在GB／T 8074-1987實施期間，仍有一部分儀器生產廠和用戶所選用的濾紙不符合標准要求。選用濾紙一定要符合GB／T 1914(化學分析濾紙》標準的規定，並且要統一選用中速定量濾紙，或選用φ12.7mm勃氏透氣儀專用濾紙。
4.改變空隙率時規定用2000g的砝碼來壓實搗器
在此次標准修訂過程中為了更好地統一壓實的力量，分別做了1 000g、2000g、3000g和4000g砝碼不同力的壓實對比研究試驗。通過對比，最終選擇了2000g砝碼來壓實搗器。這樣使水泥比表面積方法標准在操作過程中實行量化，使測定更加規范化。
5.進行了0.50以外空隙率的研究
在GB／T8074(水泥比表面積測定方法(勃氏法)》的標准和ASTM C204《用透氣儀測定波特蘭水泥細度標准試驗方法》的標准中都有一個規定，就是當選用0.50空隙率不適合時應該首選0.53的空隙率。個別水泥用0.53空隙率仍不合適時，再根據標准中的具體操作方法進行選擇。
在大家的印象中，可能會以為選用不同的空隙率做比表面積試驗時，其結果會有很大的差別。從下圖可以看出，用0.50和0.53的空隙率測定水泥的比表面積數值相差的不是很多。重要的是當水泥在磨細以後再用0.50的空隙率來測定比表面積時，搗器接觸到圓筒邊緣有一定的困難(搗器壓不到底)。其圓筒內部並沒有達到0.50空隙率的要求。改用0.53或合適的空隙率就解決了試樣壓不到底的問題，數據也會更准確些。所以在這次標准修訂時規定：除了P·I、P·II型水泥空隙率依然用0.50外，其他品種水泥都選用0.53的空隙率來測定水泥的比表面積值。熟料！
不同空隙率的比表面積對比試驗

vBlaine 透氣儀常數的標定主要是採用GSB 14—1511《水泥細度和比表面積標准樣品》進行，一般情況下是一年一次，儀器設備使用頻繁則半年進行一次，當儀器設備進行過維修也要重新標定。具體操作方法可參閱GB／T8074《水泥比表面積測定方法(勃氏法)》第六條中相關的規定。

二、試驗設備及條件
1. 透氣儀：本方法採用的勃氏透氣儀，分手動和自動兩種，均應符合JC/T 956的要求。
2. 烘乾箱：控制溫度靈敏度±1℃。
3. 分析天平：分度值為0.001g
4. 秒錶：精確至0.5s。
5. 水泥樣品先通過0.9mm方孔篩，再在110℃±5℃下烘乾1h，並在乾燥器中冷卻至室溫。
6. 基準材料：GSB14-1511或相同等級的標准物質。有爭議時以GSB14-1511為准。
7. 壓力計液體：採用帶顏色蒸餾水或直接採用無色蒸餾水。
8. 濾紙：採用符合GB/T 1914的中速定量濾紙。
9. 實驗室條件：相對濕度不大於50%。
三、儀器校準
1.儀器校準採用GSB14-1511或相同等級的其他標准物質，有爭議時以前者為准。
2. 儀器校準按JC/T 956進行。
3. 校準周期：至少每年進行校準一次。儀器設備使用頻繁則應半年進行一次，儀器設備維修後也要重新標定。
四、操作步驟
1. 測定水泥密度
2. 漏氣檢查
3. 空隙率（ε）的確定
PⅠ、PⅡ型水泥的空隙率採用0.500±0.005其他水泥或粉料的空隙率選用0.530±0.005.當按上述空隙率不能將試樣
壓至支持環與圓筒頂邊接觸時，允許改變空隙率。空隙率調整以2000g砝碼將試樣壓實至搗器的支持環與圓筒頂邊接觸，不留縫隙為止。
4.確定試樣量
試樣量按式（1）計算：
m=ρv（1-ε）
式中：m—需要的試樣量，（g）
ρ—試樣密度，（g/cm3）
v—試料層體積，（cm3）
ε—試料層的空隙率。
五、試料層的制備
1. 將穿孔板放入透氣圓筒的突緣上，用搗棒把一片濾紙放到穿孔板上，邊緣放平並壓緊。稱取已計算確定的試樣量，精確到0.001g，倒入圓筒。輕敲圓筒的邊，使水泥平坦。再放入一片濾紙，用搗器均勻搗實試料直至搗器的支持環與圓筒頂邊接觸，並旋轉1～2圈，慢慢取出搗器。
2. 穿孔板上的濾紙為φ12.7mm邊緣光滑的圓形濾紙片。每次測定需用新的濾紙片。
六、透氣試驗
1. 把裝有試料層的透氣圓筒下錐面塗一薄層油脂，然後把它插入壓力計頂端錐形磨口處，旋轉1～2圈。要保證緊密連接不致漏氣。
2. 打開微型電磁泵慢慢從壓力計一端抽出氣體，直到壓力計內液面上升到擴大部分下端時關閉閥門。當壓力計內液體的凹月面下降到第一刻線是開始計時（參見構造圖），當液體的凹月面下降到第二條刻線時停止計時，記錄液面從第一刻線到第二刻線所需的時間。以秒記錄。
3. 結果處理
(1)水泥表面積應有二次透氣試驗結果的平均值確定.如二次試驗結果相差2%以上時,應重新試驗.計算結果保留至10cm2/g。
(2) 當同一水泥用手動勃氏透氣儀測定的結果與自動勃氏透氣儀測定的結果有爭議時，以手動勃氏透氣儀測定結果為准。

㈢ 當代建築的水泥，是怎樣製造的，有哪些發明過程呢

水泥是建築當中的膠凝材料，現代水泥的發明可以追溯到1756年，我們常見的水泥主要成分是硅酸鹽，硅酸鹽通過水化反應後會凝結和硬化，與沙石結合成牢固的混凝土結構，其餘還有鋁酸鹽水泥、硫酸鹽水泥等等。

水泥號稱“當代建築的糧食”，水泥加上地球表面隨處可見的沙石，再與水混合後，就能形成牢固的混凝土結構，可以說水泥是建築行業中最偉大的發明，對人類社會的發展有著重要意義，現代水泥的發明並不是一蹴而就的，其中經歷了很多次的改進。

相關數據顯示，在2018年全球水泥產量39.5億噸，中國的水泥產量22.1億噸，佔了全球產量的56%；而2018年中國水泥的進口量大約為1360萬噸，出口量大約為460萬噸，相比產量而言並不多，所以國內水泥生產量基本被國內消化了，這也是我國基建發展的體現。

㈣ 水泥生產工藝專業知識理論說明分析

傳統的水泥生產，其他生產工藝過程需要耗費大量的不可再生資源和能源，並且污染環境，因此，水泥製造工業是典型的資源型、耗能型、和勞動密集型及環境污染型產業。為了實現資源節約與綜合利用，推動節能減排，實現綠色工業生產，跟隨時代的發展潮流和社會經濟的發展需求，市場上逐漸產生了「水泥合成製造「等現代材料的製造工藝，技術與方法，節能原料，生產改進等一系列的改善措施。大量的產品通過混合合成而快速的製成，據有關部門組織的調查統計，2010年全國的水泥產量為18.7億t2,，其中近1/3是採用分別粉磨、合成水泥工藝方法生產的。現代「合成工藝」製造水泥已經成為製造業的發展方向，這就對水泥粉體混合均化提出了更高的技術要求，加大對混合效率與混合質量控制兩方面的研究表的十分緊迫
事實上，水泥粉粒體具有特有的「兩重性」----宏觀上的連續性和微觀上的離散性，而且粒子本身所所具有的物化性質、外界環境條件的變化又都會對顆粒的混合過程產生巨大的影響，是不同組分和性能的分體離的混合運動是一個非常復雜的混沌過程，很多時候，宏觀上看似混合好的粉體物料微觀觀察很不均勻，混合系統中顆粒的行為沒有重復性，且沒有統一的標准對混合效果進行衡量，因而粉體混合是粉體工程領域中難度較大、發展還的一個分支。
可以採用現代計算流體動力學技術的歐拉-歐拉模型方程對水泥粉體在間歇式氣力均化庫中的流動進行了數值模擬。
這里數值模擬的研究對象是水泥物料氣力混合常用的間歇式氣力均化庫，體結構尺寸如圖所示
間歇式氣固均化庫內部顆粒和氣體相之間存在著強烈的耦合作用，要充分了解間歇式氣固均化庫均化的特性，則首先應對其內部的氣相、顆粒相流場進行分析。
綜上所述，可以得到以下結論：
對於粉體的氣力混合，由於高壓氣流在庫體內形成對流流動，產生兩個氣流迴流區而使物料混合，粉料中的每個粒子都能在氣流的強製作用下進行混合運動，這種運動越激烈、越混沌，混合效果越好。混合系統中顆粒的行為是沒有重復性的，因此，很多時候表面上看似混合好的物料，在微觀分析的角度均勻性很差，這就需要從微觀分析的角度，對粉體混合效果進行正確的衡量與評價，這將是今後深入開展的研究課題。

㈤ 水泥的成分，和水泥的製造過程

水泥的主要成分：主要成分是硅酸鹽。水泥的種類較多，其組成有所區別。普通水泥主要成分的名稱、化學式：硅酸三鈣 、硅酸二鈣 、鋁酸三鈣：3CaO·SiO2,2CaO·SiO2,3CaO·Al2O3

生產工藝 硅酸鹽水泥生產工藝流程可分為生料制備、熟料煅燒、水泥製成（粉磨）和包裝等過程。

1.生料制備 包括從原料破碎開始至成分調配到合乎要求的生料過程。生料制備有干法和濕法兩種方法。在干法制備過程中,石灰石等大塊硬質原料，按傳統工藝是先經過一次破碎至大小在100mm左右的塊料,或再經第二次破碎至小於25mm的塊料（近年來已發展一次即破碎至小於25mm的塊料工藝）。粘土等含水原料則應經烘乾再與石灰石、鐵礦石等按比例送入磨機內，研磨成細的生料粉木料烘乾機，輸入攪拌庫，在庫中用壓縮空氣攪拌,並調整成分至合格的生料粉。濕法制備生料過程與干法的主要區別，在於粘土是先用水淘洗成泥漿，與石灰石和鐵礦石共同研磨至含水分約為35％的生料漿。干法制備生料的主要優點是在煅燒水泥熟料時的熱耗比濕法低,每千克熟料的熱耗只需要3.6～4.6MJ，而濕法需要 5.2～6.3MJ。但濕法制備的生料成分較易均勻。一些先進干法生產水泥廠，近年來採用原料預均化和生料成分自動控制等措施，以保證生料粉成分的均勻。

木料烘乾機
生料的研磨在不同類型的磨機中進行，主要有球磨、管磨、立式磨和烘乾與研磨同時進行的中間卸料磨等。為節約研磨過程的電能、提高磨機效率，生產中常採用閉路（圈流）式粉磨，即將出磨機物料先經過一個顆粒分級設備——選粉機，選出細顆粒部分作為產品，粗顆粒部分返回磨機內繼續研磨。閉路系統粉磨比開路粉磨(不經過選粉機分級)的產量約可提高15％～25％，並減少了過粉碎現象。缺點是設備投資大、操作和管理較復雜。近年來，又採用一種新型的帶選粉機的立式輥輪磨,將破碎、研磨、乾燥和分級在同一個裝置內完成。目前,最大的立式磨每小時產量可達400t。

2.熟料煅燒 已制備好的生料在不同型式的窯內煅燒成水泥熟料。一般生料粉或生料漿在回轉窯內煅燒，中國大多數小型水泥廠均採用立窯煅燒，用立窯煅燒時生料粉中混入需要的煤粉，並加適量水混合製成直徑為10～30mm的生料球。立窯煅燒的水泥熟料質量略差，但煅燒溫度低，耗煤量較小。木料烘乾機為了節約能耗木材粉碎機、提高回轉窯的生產能力，自70年代開始發展了窯尾帶預熱器和分解爐的窯外分解技術。木料烘乾機

水泥生料在窯內受熱過程中發生一系列物理和化學變化，如游離水的蒸發、粘土脫去結晶水、碳酸鈣分解成氧化鈣。後者與粘土中的氧化硅和氧化鋁及鐵礦石間發生固相反應生成化合物，它們的存在形式主要有四種，即硅酸三鈣(3CaO·SiO2，簡寫C3S)、硅酸二鈣（2CaO·SiO2，簡寫C2S）,鋁酸三鈣(3CaO·AI2O3，簡寫C2A)和鐵鋁酸四鈣(4CaO·Al2O3·Fe2O3,簡寫C4AF)。還有少量盤式削片機 木片篩分機 木炭炭化爐 木屑機 鼓式削片機 木料輸送機 滾筒式木材剝皮機 劈木機木材粉碎機未化合的氧化鈣和方鎂石 (MgO)。有時還有硫酸鹽、鈦酸鹽等,但數量更少。由於熟料中還含有其他氧化物,上述各化合物並不是以純的狀態存在，往往固溶有其他各種氧化物。故又將它們按照礦物相(即晶相)來命名，如硅酸三鈣稱阿利特，它在熟料中佔50％以上；硅酸二鈣稱貝利特,約含有25％；鋁酸三鈣為鋁酸鹽;鐵鋁四鈣稱才利特。從反光顯微鏡下觀察到的水泥熟料結構可見到六方晶體是阿利特,圓粒晶體是貝利特。晶體間的物質系由於物料在1450℃左右溫度下有約30％熔融經冷卻後形成，稱中間相，其中亮的部分是才利特,又稱白色中間相（即無定形的非晶相）,暗色的是鋁酸鹽木材粉碎機,又稱黑色中間相。水泥熟料化學成分(％)有一定范圍要求，氧化鈣62～67，氧化硅20～24，氧化鋁4～7，氧化鐵3～5。

3.水泥製成和包裝 從窯內出來的水泥熟料經冷卻後加入適量石膏(控制水泥中SO3≤3.5％)，在磨機內研細，製成硅酸鹽水泥。水泥研磨的細度對水泥質量影響較大，提高細度，可提高水泥的強度，但相應的電耗也增大。細度一般控制在0.08mm方孔篩上的篩餘量不大於10％,或者比表面積在3000cm2/g左右。水泥研磨過程中的粉塵較大，因此在設備進出口、輸送過程及包裝處均應安裝收塵設備，如沉降室、旋風收塵器、袋收塵器等。一些先進的工廠中均裝有電除塵器。在中國還利用含K2O高的粘土或鉀長石代替粘土原料，在煅燒過程中使氧化物揮發至塵埃中，收集含K2O較高的粉塵,可以作鉀肥使用。水泥粉常用紙袋包裝，但近年來已大量改用散裝船、散裝車輸送，提高了裝運效率，降低了成本。

㈥ 水泥是誰發明或發現的什麼時候

現代水泥的發明
現代水泥的發明有一個漸進的過程，並不是一蹴而就的。
水硬性石灰
18世紀中葉，英國航海業已較發達，但船隻觸礁和撞灘等海難事故頻繁發生。為避免海難事故，採用燈塔進行導航。當時英國建造燈塔的材料有兩種：木材和「羅馬砂漿」。然而，木材易燃，遇海水易腐爛；「羅馬砂漿」雖然有一定耐水性能，但尚經不住海水的腐蝕和沖刷。由於材料在海水中不耐久，所以燈塔經常損壞，船隻無法安全航行，迅速發展的航運業遇到重大障礙。為解決航運安全問題，尋找抗海水侵蝕材料和建造耐久的燈塔成為18世紀50年代英國經濟發展中的當務之急。對此，英國國會不惜重金，禮聘人才。被尊稱為英國土木之父的工程師史密頓（J. Smeaton）應聘承擔建設燈塔的任務。
1756年，史密頓在建造燈塔的過程中，研究了「石灰－火山灰－砂子」三組分砂漿中不同石灰石對砂漿性能的影響，發現含有黏土的石灰石，經煅燒和細磨處理後，加水製成的砂漿能慢慢硬化，在海水中的強度較「羅馬砂漿」高很多，能耐海水的沖刷。史密頓使用新發現的砂漿建造了舉世聞名的普利茅斯港的漩岩（Eddystone）大燈塔。
用含黏土、石灰石製成的石灰被成為水硬性石灰。史密頓的這一發現是水泥發明過程中知識積累的一大飛躍，不僅對英國航海業做出了貢獻，也對「波特蘭水泥」的發明起到了重要作用。然而，史密頓研究成功的水硬性石灰，並未獲得廣泛應用，當時大量使用的仍是石灰、火山灰和砂子組成的「羅馬砂漿」。
羅馬水泥
1796年，英國人派克（J. Parker）將稱為Sepa Tria的黏土質石灰岩，磨細後製成料球，在高於燒石灰的溫度下煅燒，然後進行磨細製成水泥。派克稱這種水泥為「羅馬水泥」（Roman Cement），並取得了該水泥的專利權。「羅馬水泥」凝結較快，可用於與水接觸的工程，在英國曾得到廣泛應用，一直沿用到被「波特蘭水泥」所取代。
差不多在「羅馬水泥」生產的同時期，法國人採用Boulogne地區的化學成分接近現代水泥成分的泥灰岩也製造出水泥。這種與現代恚怒化學成分接近的天然泥灰岩稱為水泥灰岩，用此灰岩製成的水泥則稱為天然水泥。美國人用Rosendale和Louisville地區的水泥灰岩也製成了天然水泥。在19世紀80年代及以後的很長一段時間里，天然水泥在美國得到廣泛應用，在建築業中曾占很重要的地位。
英國水泥
英國人福斯特（J. Foster）是一位致力於水泥的研究者。他將兩份重量白堊和一份重量黏土混合後加水濕磨成泥漿，送入料槽進行沉澱，置沉澱物於大氣中乾燥，然後放入石灰窯中煅燒，溫度以料子中碳酸氣完全揮發為准，燒成產品呈淺黃色，冷卻後細磨成水泥。福斯特稱該水泥為「英國水泥」（British Cement），於1822年10月22日獲得英國第4679號專利。
「英國水泥」由於煅燒溫度較低，其質量明顯不及「羅馬水泥」，所以售價較低，銷售量不大。這種水泥雖然未能被大量推廣，但其製造方法已是近代水泥製造的雛型，是水泥知識積累中的又一次重大飛躍。福斯特在現代水泥的發明過程中也是有貢獻的。
波特蘭水（硅酸鹽水泥）
1824年10月21日，英國利茲（Leeds）城的泥水匠阿斯譜丁（J. Aspdin）獲得英國第5022號的「波特蘭水泥」專利證書，從而一舉成為流芳百世的水泥發明人。
他的專利證書上敘述的「波特蘭水泥」製造方法是：「把石灰石搗成細粉，配合一定量的黏土，摻水後以人工或機械攪和均勻成泥漿。置泥漿於盤上，加熱乾燥。將乾料打擊成塊，然後裝入石灰窯煅燒，燒至石灰石內碳酸氣完全逸出。煅燒後的燒塊在將其冷卻和打碎磨細，製成水泥。使用水泥時加入少量水分，拌和成適當稠度的砂漿，可應用於各種不同的工作場合。」
該水泥水化硬化後的顏色類似英國波特蘭地區建築用石料的顏色，所以被稱為「波特蘭水泥」。
阿斯譜丁在英國的Wakefield建設了第一個波特蘭水泥廠。後來，他的兒子在英國的Grateshead又建設一個廠，1856年在德國再建設一個廠，並在那裡度過了他的晚年。
阿斯譜丁父子長期對「波特蘭水泥」生產方法保密，採取了各種保密措施：在工廠周圍建築高牆，未經他們父子許可，任何人不得進入工廠；工人不準到自己工作崗位以外的地段走動；為製造假象，經常用盤子盛著硫酸銅或其他粉料，在裝窯時將其撒在乾料上。
阿斯譜丁專利證書上所敘述的「波特蘭水泥」製造方法，與福斯特的「英國水泥」並無根本差別，煅燒溫度都是以物料中碳酸氣完全揮發為准。根據水泥生產一般常識，在該溫度條件下製成的「波特蘭水泥」，其質量不可能優於「英國水泥」。然而在市場上「波特蘭水泥」的競爭力大於「英國水泥」。1838年重建泰晤士河隧道工程時，「波特蘭水泥」價格比「英國水泥」要高很多，但業主還是選用了「波特蘭水泥」。很明顯，阿斯譜丁出於保密原因在專利證書上並未把「波特蘭水泥」生產技術都寫出來，他實際掌握的水泥生產知識比專利證書上表明的要多。阿斯譜丁在工程生產中一定採用過較高煅燒溫度，否則水泥硬化後不會具有波特蘭地區石料那樣的顏色，其產品也不可能有那樣高的競爭力。
不過，根據專利證書所載內容和有關資料，阿斯譜丁未能掌握「波特蘭水泥」確切的燒成溫度和正確的原料配比。因此他的工廠生產出的產品質量很不穩定，甚至造成有些建築物因水泥質量問題而倒塌。
在英國，與阿斯譜丁同一時代的另一位水泥研究天才是強生（I. C. Johnson）。他是英國天鵝谷懷特公司經理，專門「羅馬水泥」和「英國水泥」。1845年，強生在實驗中一次偶然的機會發現，煅燒到含有一定數量玻璃體的水泥燒塊，經磨細後具有非常好的水硬性。另外還發現，在燒成物中含有石灰會使水泥硬化後開裂。根據這些意外的發現，強生確定了水泥製造的兩個基本條件：第一是燒窯的溫度必須高到足以使燒塊含一定量玻璃體並呈黑綠色；第二是原料比例必須正確而固定，燒成物內部不能含過量石灰，水泥硬化後不能開裂。這些條件確保了「波特蘭水泥」質量，解決了阿斯譜丁無法解決的質量不穩定問題。從此，現代水泥生產的基本參數已被發現。
1909年，強生98歲高齡時，向英國政府提出申訴，說他於1845年製成的水泥才是真正的「波特蘭水泥」，阿斯譜丁並未做出質量穩定的水泥，不能稱他為「波特蘭水泥」的發明者。然而，英國政府沒有同意強生的申訴，仍舊維持阿斯譜丁具有「波特蘭水泥」專利權的決定。英國和德國的同行們對強生的工作有很高評價，認為他對「波特蘭水泥」的發明做出了不可磨滅的重要貢獻。
18世紀的歐洲發生了人類歷史上第一次工業革命，推動了西方各國社會經濟的迅猛向前，建築膠凝材料的發展步伐也隨之加快。西方國家在「羅馬砂漿」的基礎上，1756年發現水硬性石灰；1796年發明「羅馬水泥」以及類似的天然水泥；1822年出現「英國水泥」；1824年英國政府發布第一個「波特蘭水泥」專利。當代建築「糧食」――「波特蘭水泥」（硅酸鹽水泥）就這樣在西方徐徐誕生，同時踏上了不斷改進的征途。

㈦ 水泥是誰發明出來的

水泥的發明

水泥這個詞的意思是粘合劑。所以骨膠和漿粘也可以說和水泥是同一類物質。但今天我們所說的水泥，只指硅酸鹽水泥。硅酸鹽水泥雖是在19世紀發明的，但早在1700年前的古代，羅馬人在建造磚房時，就對如何使磚和磚相粘合進行熱心的研究。

羅馬人首先使用石灰做磚的粘合劑。普通的石灰叫做生石灰，加水則變成粘粘的熟石灰，摻

然而，羅馬人又進一步用石灰、石膏和火山灰混合焙燒而發明了更優質的粘合劑。這與今天所使用的水泥在性質上及其相似，羅馬人還把這種粘合劑當作鋼筋水泥那樣使用。在羅馬的建築中，多是採用石、磚分兩層砌牆，中間加進這種「水泥」，使其凝固的建築方法。

由於羅馬人發明了這種優秀的「水泥」，所以後來在歐洲一直使用這種羅馬式「水泥」。

但到了18世紀，由於發明了蒸汽機和紡織機而發生了產業革命。為了運輸大量的產品，十分需要優質水泥，羅馬式「水泥」就不敷使用了。正因為「需要是發明之母」，新的發明才能繼續出現。

1756年，英國普利茅斯港口的一個燈塔失火，政府命令技師史密頓重建新燈塔。史密頓首先集中石灰岩焙燒水泥。可是送來的卻是又帶黑色，又質劣的石灰岩。那時，認為只有白質的石灰才能制出優等水泥，史密頓只好改變主意，用這種黑色石灰岩來燒制水泥。可是一看生產出來的水泥，遠比用純白的石灰岩燒制出來的水泥好得多。史密頓吃驚地對其原因進行了分析，原來，這種黑色石灰岩里含有粘土。

「大概就是因為有粘土才使水泥變得更好吧！」

於是他在含粘土少的石灰岩中加進粘土進行焙燒實驗，終於弄清含粘土量6~20%的石灰岩是焙燒水泥的最佳原料。

這樣，史密頓用這種黑色石灰岩燒製成的水泥建成了壯觀的燈塔。

史密頓成功的消息不久就傳遍歐洲各國。法國的土木技師們也象英國一樣急需堅固的水泥，他們馬上按史密頓的研究進行試驗。但弄不到含粘土的黑色石灰央，也只好採用石灰岩里加粘土的辦法。

法國的土木技師畢加也熱心地進行了研究。

1813年，他終於發現了石灰和粘土按三比一混合製成的水泥性能最好。

1824年，英國的約瑟夫·阿斯普丁在畢加研究的基礎上，把三成石灰岩與一成粘土的混合物在爐里燒製成粉末，製成了水泥。他把這種水泥命名為「硅酸鹽水泥」。阿斯普丁的兒子威廉·阿斯普丁繼承父志，繼續研究水泥的製造法。

一般都認為硅酸鹽水泥是阿普斯丁父子發明的。實際上他們是利用畢加的研究成果製成的。

這時，在法國又發明了一種新的水泥。

1907年，比埃利用鋁礦石的鐵礬土代替粘土，混合石灰岩燒製成了水泥。由於這種水泥含有大量的氧化鋁，所以叫做「礬土水泥」。

硅酸鹽水泥怕海水，不宜用於建造燈塔、港口和碼頭，而這種礬土水泥卻有怕海水的特長。

這樣，以英法兩國的研究競賽為中心，在歐洲大量生產出優質的水泥，不久傳入美國和日本。

日本最早建造水泥廠是1871年，比法國的比埃發明礬土水泥還早30年。

那時在英國，燒制水泥的焙燒爐還不夠完善。在日本建成水泥廠6年後，1877年，英國的克蘭普頓發明了回轉爐，並於1885年經蘭薩姆改革成更好的回轉爐。

日本大量使用水泥是從1887年開始的，1893年，遠藤秀行和內海三貞二人發明了不怕海水的硅酸鹽水泥，並取得專利權，這比法國的比埃爾發明的不怕海水的礬土水泥還要早。

後來，隨著道路、橋梁和近代建築的發展對水泥的需求越來越大，日本的水泥工業也以超越歐美的速度蓬勃發展起來。

由於日本早在法國的比埃發明礬土水泥之前已經生產了水泥，所以直到今日，在日本仍然以製造硅酸鹽水泥為主。

近年來，已用生產陶瓷器的白色粘土來代替黑色粘土做原料生產白色水泥。

㈧ 水泥是誰製造出來的，經歷了怎樣的發明過程

作為一種在現代建築工程中經常運用到的建築材料，水泥的用處可以說是十分廣泛。水泥最早是由一個英國的工程師斯米頓發明的。在18世紀的50年代，工程師斯米頓被任命建造燈塔。普通的燈塔材料受到海水的沖刷會損壞，所以斯米斷不斷尋找能夠經受海水侵蝕的建築材料。在他的研究中，他發現石灰石中加上粘土並經過一定的處理後，形成的砂漿有很高的硬度，斯米頓的研究成果為後面幾十年間各個國家對水泥的研究都奠定了基礎，隨著各種水泥的問世，建築行業發展的也就更快了。

水泥的品質也會影響建成的建築質量，所以採用質量好的水泥是很重要的。可以通過查看水泥的外包裝來判斷水泥的品質好壞，一般正規廠商出產的水泥都有齊全的各種標識。另外，還可以看看水泥的顏色，呈灰白色的就是正常的水泥，如果是有其他的顏色或者顏色過深，則水泥可能混合了其他的雜質。