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水泥是最常用的一類建筑材料 ， 通常在施工時 ， 會將水泥與水、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 ， 過一段時間這些混凝土拌合物便會凝固 。但令人不解的是 ， 在一些建筑施工過程中 ， 一些工人還會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(fèi)嗎？
混凝土中加入白糖有什么用？混凝土與白糖一個是用來建造房屋的 ， 一個是用來吃的 ， 看起來是風(fēng)馬牛不相及的兩種物品 ， 但它們倆還真有點關(guān)系 ， 其實白糖能夠?qū)λ嗥鸬?b>緩凝的作用 。但并不是任何時候都需要加入白糖 ， 一般來說 ， 一個是為了防止發(fā)生事故 ， 一個是針對一些比較特殊的工程 。
曾經(jīng)發(fā)生過這樣一件事 ， 白糖幫了大忙
在2014年 ， 倫敦地鐵站中的一個電梯井在用混凝土進(jìn)行澆注時 ， 發(fā)生了泄露 ， 泄露的混凝土直接將地鐵線的控制室給淹沒了 ， 一般來說 ， 拌合后的混凝土在幾個小時之內(nèi)就會發(fā)生凝固 ， 如果不能及時處理 ， 那么水泥凝固后將會導(dǎo)致控制室無法操作 ， 地鐵系統(tǒng)也將會崩潰 。
就在這時 ， 工人們從附近的便利店中購買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)會與水反應(yīng) ， 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 ， 首先會形成很多微小的水化硅酸鈣晶核 ， 之后晶核會逐漸長大并使晶體之間交織在一起 ， 從而形成強(qiáng)度 。
普通硅酸鹽水泥中的成分
水泥中的水化反應(yīng)
凝固過程中水化硅酸鈣晶體的生長
目前國內(nèi)外有部分研究人員對白糖為什么會使水泥凝固時間變長進(jìn)行了深入研究 ， 但其中的機(jī)理還并未完全弄清 ， 主流觀點認(rèn)為：蔗糖溶解后 ， 蔗糖分子會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 ， 另外產(chǎn)生的蔗糖化鈣還會吸附到水泥顆粒的表面 ， 導(dǎo)致顆粒之間的斥力增大 ， 使之難以團(tuán)聚 ， 從而延緩了水泥的水化 ， 提高混凝土的可塑性 ， 延長凝結(jié)時間 。
靜置60分鐘后左邊杯中為未加白糖的混凝土已硬化 ， 右邊杯中為加入白糖混凝土還未變硬
除了蔗糖 ， 葡萄糖和果糖都能夠有效地延長水泥的凝固時間 ， 曾有做過對比實驗 ， 發(fā)現(xiàn)蔗糖的對水泥的緩凝效果最好 。
白糖可以起到緩凝的作用 ， 但如果加入過量的白糖 ， 則會使混凝土無法凝固 ， 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(jiān)獄的水泥中偷偷加入白糖 ， 導(dǎo)致這些混凝土難以凝固 ， 以阻礙政府修建監(jiān)獄 。
白糖的緩凝性質(zhì)對我們并不只有壞處 ， 在我們需要的時候 ， 我們可以充分地利用好這個性質(zhì) 。例如一些混凝土攪拌車中就會常備一些白糖 ， 如果在發(fā)生某些意外時 ， 通過加入白糖就能夠阻止混凝土的凝固 ， 從而防止混凝土在內(nèi)部凝固造成損失 。
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