影響世界曆史進程的科學發明

§4現代水泥的發明

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§4現代水泥的發明(1/3)

現代水泥的發明有一個漸進的過程,並不是一蹴而就的。

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,采用燈塔進行導航。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衝刷。由於材料在海水中不耐久,因此燈塔經常損壞,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,經煆燒和細磨處理後,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,能耐海水的衝刷。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”。

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

石灰的溫度下煆燒,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。