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水泥的種類

  1. 矽酸鹽水泥

俗稱波特蘭水泥(Portland Cement)是由矽酸鹽水泥熟料、0%-5%石灰石或粒化高爐爐渣、適量石膏磨細製成的水硬性膠凝材料。普遍用於各類型的工程,包含建築物、橋樑、鐵路、道路等。此材料的優點為易取得且成本低,但缺點是在沒有良好的施工方法與配比的優化,不具有早強的優勢,再加上外觀也較容易有乾縮產生的裂痕與顏色不均的問題。

 

  1. 鋁酸鹽水泥

鋁酸鹽水泥是以鋁礬土和石灰石為原料,經煅燒製得的以鋁酸鈣為主要成分、氧化鋁含量約50%的熟料,再磨製成的水硬性膠凝材料。鋁酸鹽水泥凝結硬化速度快。早期強度可達最高強度的80%以上,主要用於工期緊急的工程,如國防、道路和特殊搶修工程等。但若該國無礦區,就得仰賴進口,所以取得成本相對高昂。

 

  1. 硫鋁酸鹽水泥

硫鋁酸鹽水泥主要是以無水硫鋁酸鈣和矽酸二鈣為主要礦物組成的新型水泥。該水泥具有早強、高強、高抗滲、高抗凍、耐蝕、低鹼和生產能耗低等優點,廣泛應用於搶修搶建工程、預製構件、低溫施工工程、抗海水腐蝕工程等。缺點如同鋁酸鹽水泥,若該地區無此礦區,取得成本是高的。

 

水泥製品製程

  1. 配比

水泥砂漿是由水泥、骨料、水與化學添加劑混合組成,每個比例都是需要依據所需的物理性質去調整,比如抗壓性、初凝時間、早期強度等,所在製作前,除了要依據學理,同時也要輔以經驗,去調配出適合的配比。

 

  1. 攪拌

水泥砂漿拌和過程是一種化學反應,所以務必充分的攪拌均勻,讓砂漿內的物質都可以充分的完成水合作用,這樣才能發揮應有的物理性質。

 

  1. 灌漿

為使物件的最終結構穩固,外觀又能完美,同時又能在一定的工作度下完成灌漿,這必須搭配適宜的漿體與製程才能完成。為避免過多氣泡產生,灌漿不宜一次全部倒入,得沿著模具邊緣緩慢倒入。

 

  1. 排泡

排泡實為水泥產品製程中最為困難且最為重要的步驟,這部分攸關產品結構與外觀,沒有適度排泡,結構會不穩固、外觀亦會有眾多大小不一的氣孔。一般排泡只能採取物理的方式,為搗實與震動。搗實是透過細長的棒狀物,不停往漿體戳,透過毛細現象將氣體排出,另外,也可透過震動器,將氣體趕出漿體外。

  1. 抹平

22的模具設計為兩件式,灌完本體後仍需要蓋上蓋子,此時多餘的水泥砂漿務必用工具抹平,才能確保蓋上蓋子後整體的水平性。

 

  1. 封閉模具

在封閉模具時,最怕的就是怕水泥漿體不夠,在封閉時導致灌漿面會有缺料的情況發生,所以在封閉前,得在上模具塗抹一層薄薄的水泥漿體,之後始能蓋上。

 

 

Q & A

  1. 什麼是水泥砂漿最佳的配比?

沒有所謂的最佳配比,只有針對不同產品調配出最適宜的漿體。所以在調配砂漿配比前,得要清楚該產品的所需之物理性質(顏色、強度、精度等等),依據經驗與學理不斷試誤方可找出適當配比。

 

  1. 模具要用什麼材料作?

由於水泥在初期硬化過程較為脆弱,再加上造型需要多變,此時,就得選擇軟模,而軟模又以矽膠為最易取得且方便操作的材質。矽膠大略又分為加成型與縮和型,加成型成本高但物性好(表面細緻、不易縮、硬度高、耐用),而縮和型成本低但物性差(易縮、硬度低、不耐用)。

 

  1. 排泡一定得要用搗實與震動?

市面上有些使用化學的方式消泡,但成效都有限制。最好的方式還是得用物理的方式進行,才能達到有效的排泡。

 

  1. 何謂最佳脫膜時間?

水泥在硬化過程,會咬住矽膠模具,倘若太晚脫膜就容易造成模具表面損傷,但太早脫膜有可能強度不夠,水泥產品會產生損傷,所以這必須經過不斷的試誤才能找時最佳的時機點。

 

  1. 若沒有專業工具也能做水泥製品?

可以的,只要有材料與模具(一般水杯也可以是模具),經過上述的操作,也可以做出簡易的水泥製品。