本文摘要：它應當是人類最熟知的人造建材了，不論是兩千年前的羅馬萬神殿，還是現代都市隨處可見的摩天樓和高速公路，離開了水泥都不有可能已完成。如果將全世界一年生產的水泥都推倒在北京二環以內，我們不會獲得一塊重34億噸、大約14米薄的巨石。 而且這塊巨石的體積，每年都在減小，這主要得益于中國和印度兩個超級建設大國。 這種建材的優點是顯而易見的：廉價、操作者簡單，而且奇跡般地堅如磐石。惜的是，它也是導致溫室效應的僅次于元兇之一。 全球每年的碳排放中，有5%是在生產水泥的過程中貢獻的。

它應當是人類最熟知的人造建材了，不論是兩千年前的羅馬萬神殿，還是現代都市隨處可見的摩天樓和高速公路，離開了水泥都不有可能已完成。如果將全世界一年生產的水泥都推倒在北京二環以內，我們不會獲得一塊重34億噸、大約14米薄的巨石。

而且這塊巨石的體積，每年都在減小，這主要得益于中國和印度兩個超級建設大國?！　∵@種建材的優點是顯而易見的：廉價、操作者簡單，而且奇跡般地堅如磐石。惜的是，它也是導致溫室效應的僅次于元兇之一。

全球每年的碳排放中，有5%是在生產水泥的過程中貢獻的。以最常用聞的硅酸鹽水泥為事例，這種用石灰石特粘土在窯爐里焙燒出來的水泥，每生產一噸成品，向大氣廢氣的二氧化碳也相似一噸(大約940千克)?！　?000多年前，羅馬人找到把石灰、火山灰、水和石塊摻入在一起后，可以凝結成十分牢固的物體，用它修建出有的海港、紀念碑和各種建筑物可以持久地矗立不推倒。

到了19世紀20年代，英國一位名為約瑟夫阿斯普丁(JosephAspdin)的石匠師傅在廚房里將研磨過的石灰巖跟粘土混合在一起，將它們冷卻，又重新加入水以后，找到這種混合物竟然板結硬化了，看起來跟英國波特蘭島上出產的建筑石料很相似。后來他將這種材料命名為波特蘭水泥，并申請人了專利。從此，這種水泥的運用更加普遍，完全出了現代水泥的代名詞。

　　生產水泥的關鍵配料是石灰巖和鋁矽酸鹽粘土，它們各自所含有所不同的化學成分和雜質。在將它們冷卻焙燒的過程中，粘土中的化學物質不會構成硅、鐵和鋁的氧化物，而石灰巖因為所含貝殼類海洋生物留給的碳酸鈣，里面的二氧化碳不會被高溫驅趕過來，只剩鈣氧化物。這部分被驅趕的二氧化碳，以及高溫焙燒時燃料所廢氣的二氧化碳，就是水泥制造過程中大量碳排放的來源?！　≡谔寂欧诺拇鷥r日益便宜的今天，無數的大公司都在為科研機構寄托資金，期望尋找一個為水泥減碳的方法。

麻省理工的混凝土可持續發展中心(CSHub)是全球研究水泥最權威的機構之一。自從2009年創辦以來，這個享有十多個贊助商廠商的機構籌措的資金早已多達了1000萬美元。

　　盡管水泥是一種再行少見不過的東西，但至今為止，我們對它的產生原理卻知之甚少。CSHub的負責人哈姆林詹寧斯說道。一旦水泥粉認識到水以后，內部不會再次發生一系列環環相扣的反應，這些反應是十分錯綜復雜又簡單的，至今沒有人能精確地破解出來。

專家們在這個問題上的爭辯，其激烈程度真是可以相媲美宗教戰爭?！　“聪潞J沉瓢　　在他們顯然，水泥最謎樣的一點就是，它混合水以后的泥漿可以在開始幾小時內保持液態，然后在內部同時再次發生一系列白熱化的化學反應，最后變為液體。我們可以認同的是，最后的成品是一種水化硅酸鈣(CaOSiO2H2O，或是CSH)。

但這中間的過程究竟再次發生了什么呢？CSHub研究所的物理化學家羅南佩靈格說道?！　∷杷徕}只不過是一種成分不相同的物質，每種成分的比例并不確認。

分解它的過程中，無論是水、鈣、硅、其他雜質的比例，還是溫度和濕度，都會影響最后的成品包含。而且我們都告訴，水泥塊是個不半透明的東西，這又減少了研究的可玩性?！　”M管如此，佩靈格和同事們還是有了一些思路。一個減少碳排放的辦法就是，減少焙燒所需的溫度，從而增加燃料的消耗。

目前來說，有兩種原生礦物可以構成水硅酸鈣：硅酸三鈣石(Ca3SiO5)和橫硅鈣石(Ca2SiO4)。硅酸三鈣石必須在1500度的高溫下才能構成，而它在煮沸幾小時后，就不會開始變軟。

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