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為什么工人要向水泥中里加糖？白糖真的能阻礙水泥的凝固嗎？
2023-09-12
水泥是最常用的一類(lèi)建筑材料，通常在施工時(shí)，會(huì )將水泥與水、砂、石子等進(jìn)行混合形成混凝土拌合物，之后再進(jìn)行澆筑，過(guò)一段時(shí)間這些混凝土拌合物便會(huì )凝固。但令人不解的是，在一些建筑施工過(guò)程中，一些工人還會(huì )向混凝土中加入白糖，那么向混凝土中加白糖有什么用，這是浪費嗎？
混凝土中加入白糖有什么用？
混凝土與白糖一個(gè)是用來(lái)建造房屋的，一個(gè)是用來(lái)吃的，看起來(lái)是風(fēng)馬牛不相及的兩種物品，但它們倆還真有點(diǎn)關(guān)系，其實(shí)白糖能夠對水泥起到緩凝的作用。但并不是任何時(shí)候都需要加入白糖，一般來(lái)說(shuō)，一個(gè)是為了防止發(fā)生事故，一個(gè)是針對一些比較特殊的工程。
曾經(jīng)發(fā)生過(guò)這樣一件事，白糖幫了大忙
在2014年，倫敦地鐵站中的一個(gè)電梯井在用混凝土進(jìn)行澆注時(shí)，發(fā)生了泄露，泄露的混凝土直接將地鐵線(xiàn)的控制室給淹沒(méi)了，一般來(lái)說(shuō)，拌合后的混凝土在幾個(gè)小時(shí)之內就會(huì )發(fā)生凝固，如果不能及時(shí)處理，那么水泥凝固后將會(huì )導致控制室無(wú)法操作，地鐵系統也將會(huì )崩潰。
就在這時(shí)，工人們從附近的便利店中購買(mǎi)了大量的白糖撒向還未完全凝固的混凝土中，并不斷攪拌，果然這些混凝土很快就變成一灘稀泥一樣，直接能被舀走，于是很快這些泄露的水泥就被處理完了，白糖可算是立了大功。
被混凝土淹沒(méi)的控制室
那么為什么向水泥中加入白糖能夠防止水泥變硬呢？
水泥之所以會(huì )變硬主要是因為水泥中的主要成分硅酸三鈣以及硅酸二鈣等物質(zhì)會(huì )與水反應，生成水化硅酸鈣以及氫氧化鈣，在混凝土凝固形成水化硅酸鈣晶體時(shí)，首先會(huì )形成很多微小的水化硅酸鈣晶核，之后晶核會(huì )逐漸長(cháng)大并使晶體之間交織在一起，從而形成強度。
普通硅酸鹽水泥中的成分
凝固過(guò)程中水化硅酸鈣晶體的生長(cháng)
目前國內外有部分研究人員對白糖為什么會(huì )使水泥凝固時(shí)間變長(cháng)進(jìn)行了深入研究，但其中的機理還并未完全弄清，主流觀(guān)點(diǎn)認為：蔗糖溶解后，蔗糖分子會(huì )吸附在形成的水化硅酸鈣表面，從而阻止了水化產(chǎn)物的進(jìn)一步生長(cháng)，另外產(chǎn)生的蔗糖化鈣還會(huì )吸附到水泥顆粒的表面，導致顆粒之間的斥力增大，使之難以團聚，從而延緩了水泥的水化，提高混凝土的可塑性，延長(cháng)凝結時(shí)間。
左為不摻白糖，右為摻白糖
除了蔗糖，葡萄糖和果糖都能夠有效地延長(cháng)水泥的凝固時(shí)間，曾有做過(guò)對比實(shí)驗，發(fā)現蔗糖的對水泥的緩凝效果最好。
白糖可以起到緩凝的作用，但如果加入過(guò)量的白糖，則會(huì )使混凝土無(wú)法凝固，變成一灘爛泥。曾經(jīng)法國的一些反政府主義者就偷偷向法國政府修建監獄的水泥中偷偷加入白糖，導致這些混凝土難以凝固，以阻礙政府修建監獄。
白糖的緩凝性質(zhì)對我們并不只有壞處，在我們需要的時(shí)候，我們可以充分地利用好這個(gè)性質(zhì)。例如一些混凝土攪拌車(chē)中就會(huì )常備一些白糖，如果在發(fā)生某些意外時(shí)，通過(guò)加入白糖就能夠阻止混凝土的凝固，從而防止混凝土在內部凝固造成損失。
另外在一些特殊工程中，如果需要更多的施工時(shí)間，可以通過(guò)加入適量的白糖來(lái)爭取更多的時(shí)間，同時(shí)白糖的緩凝效果會(huì )讓水泥凝固過(guò)程釋放熱量的速度減慢，從而減少水泥開(kāi)裂。但這些都需要嚴格地控制好白糖的摻入量。另外常見(jiàn)的緩凝劑還有葡萄糖酸鈉、木質(zhì)素磺酸鹽等。
最后
如果你以后在建筑施工過(guò)程中看見(jiàn)工人向水泥中加入白糖就不要驚訝了，這不是浪費，也不是給水泥加點(diǎn)調料，而是白糖能夠起到緩凝的作用?？赐赀@些是不是又漲知識了呢。
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