文/秦风
1
水泥，是指加水搅拌后成浆体，能胶结砂、石等材料并能在空气或水中硬化的水硬性胶凝材料，主要用于建筑工程施工。
现代水泥起源于18世纪。1756年，英国工程师史密顿发现，用含有粘土的石灰石制成的产物，加水硬化后，强度比当时广泛应用的建筑砂浆更高。这个发现为近代水泥的研制和发展奠定了基础。之后建筑胶凝材料经过几十年改进、发展，到了1824年，英国建筑工人阿斯普丁以石灰石粉末和粘土为原料，按一定比例混合后，加水凝结成块状，在窑内煅烧成熟料，再经磨细制成水泥。使用时加入少量水分搅拌成砂浆，可应用于各种不同的场合。因水泥硬化后的颜色与英格兰岛波特兰用于建筑的石头相似，被命名为“波特兰水泥”。1845年，英国水泥专家强生通过实验，对波特兰水泥基本成分比例和生产条件作出了规定，解决了早期波特兰水泥质量不稳定的难题，现代水泥生产的基本参数被确定下来。
2
波特兰水泥因其以硅酸盐为主要成分，在国内被称为“硅酸盐水泥”。硅酸盐水泥熟料矿物主要有硅酸三钙、硅酸二钙、铝酸三钙、铁铝四钙，这四种矿物可占95%以上，其组成决定硅酸盐水泥的主性质。水泥用一定量的水拌合后，各种矿物开始发生水化反应，生成晶体，浆体逐渐失去流动性和可塑性。随着水化的进行，水化产物数量不断增加，晶体尺寸不断增大，使结构更加致密，强度不断提高，这个过程即为水泥的凝结。
伴随着现代水泥的出现，水泥生产也逐渐向工业化发展。窑是水泥生产的核心设备，水泥工业刚起步时采用的的瓶窑，单窑的熟料产能日产不到10吨。之后水泥窑经过不断改进，相继出现了砖砌的立窑以及初步摆脱繁重人工的机械立窑，单窑熟料产能提高到100t/d以上。20世纪初，水泥工业开始陆续采用钢铁制造的水平旋转的旋窑，窑产能也上升到1000t/d左右，熟料质量显著提高。1980年代之后出现的干法窑取代了湿法窑生产，产能达到13000t/d，除了能耗降低外，生产过程也更加环保。
3
鸦片战争前，水泥就已传入中国。第二次鸦片战争后，中国开放了一批口岸，水泥开始在中国大量使用。由于最先是从英、美等国进口，所以当时被称其为“英泥”“英坭”或“洋灰”。
中国最早制造水泥始于1886年的澳门青州英坭厂。1886年，英国商人和广东香山县士绅余瑞云共同投资在澳门的青州岛开办了澳门青州英坭厂，这也是中国第一个中外合资的水泥企业。青州英坭厂采用当地河泥和广东英德县的石灰石做原料，用立窑生产“翡翠牌”水泥，产品在澳门和广东销售，1887年又在香港开设了分厂。到了1908年，两厂年产达到12万吨。1930年代，受粵系军阀陈济棠保护广东实业的举措影响，青州英坭厂产品输入广东受阻，于1936年停产关闭。
启新洋灰公司
青州英坭厂作为中国第一个水泥厂，对稍晚筹建的唐山细棉土厂、广东士敏土厂产生了重要影响，两厂在办厂之初都从青州英坭厂学习技术，考察过设备。之后又有湖北水泥厂、启新洋灰公司、中国水泥公司等水泥厂陆续建立，中国的水泥工业也开始发展起来。20世纪上半叶我国尚不具备制造成套水泥生产设备的能力，但在购买外国水泥设备方面上紧跟国际先进水平，已基本淘汰了落后的立窑。
土法立窑示意图
1958年为了配合全国大跃进，全国各地各种土法立窑又大量出现，直到1980年代水泥行业才开始进行新式干法水泥窑生产，2000年基本解决了大型水泥设备的国产化问题。之后新型干法水泥生产在我国迅速兴起，以立窑为主的落后水泥生产方式被淘汰。2007年，中国新型干法水泥生产能力达到6.06亿吨，产量首次超过落后水泥。
现如今，水泥行业除了不断改进生产方法外，对水泥产品的性能也在不断改进，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（耐火水泥），大坝水泥、油井水泥、隧道水泥等。
水泥生产流程示意图
编辑： 九章 审核：子白
休闲读品杂志社
（xiuxiandupinTX）
本文，禁止
