为什么水泥在水中会变硬？ [复制链接]

第8版()
专栏：为什么

为什么水泥在水中会变硬？
夏俊辉
我们常看到，建筑工人经常不断地向没干的水泥上浇水，刚刷好的水泥，上面也盖上湿漉漉的草包，这是什么原因呢？主要是为了防止水的蒸发。
要使物质变硬，一般都是让它干燥，干燥越快，硬度越硬。可是水泥却要在水中才能变硬。因为，建筑上常用的水泥，是一种硅酸盐土泥，它是用石灰石和粘土在高温下烧结成熔块，再加入少量的石膏，经研磨成粉末状成为建筑上用的硅酸盐水泥。
烧水泥是一种化学变化，石灰石与粘土在高温下就变成了硅酸三钙、硅酸二钙、铝酸三钙与铝铁酸四钙四种化合物的混合物。它们都能与水起化学变化，称为水化，生成物叫水化物。水泥和水混合后，就成为一种凝胶体。水不能溶解这种凝胶体的颗粒，它们彼此间有极强的吸引力，可以抗击水对它们的离解。并且距离越来越靠拢，把水分子逐渐排出于它们彼此间的空隙中，它们的距离越近，水泥的密度就越大，硬度也越高。
但是，水泥的颗粒是由很多个分子组成的。首先被水化的是颗粒外膜的分子，颗粒内部的分子发生水化也是逐渐进行的。刚刷好的水泥浇水，不但不影响已经水化的分子的凝聚，还会促使颗粒内部的分子水化，所以，要使刚刚刷好的水泥，较长时间保持湿漉漉的。水化物生成得越多，水泥的分子结聚得越紧密，其硬度也越高，建筑物就越结实牢固。反之，如果大部分颗粒内部的分子不进行水化，那么表面水化的颗粒，一旦松开，水泥就会裂开。
这样，我们也就不难理解水泥为什么长期浸泡在水里也会变硬，而不会松散的原因了。