探索非波特兰水泥新型配方的创新之路

这是关于索雷尔水泥和非波特兰水泥混合物作为波特兰水泥的替代品，同时使用氧化锌减少二氧化碳排放，氧化镁和各种添加剂形成水泥混合物，包括二氧化硅、氯化锌、磷酸盐、泻盐（硫酸镁）和氯化镁

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你好，我想稍微谈一下水泥。这是源于我们正在进行的地聚合物研究，水泥和地聚合物在聚合反应上有很大的不同，水泥与晶体的生长和晶体的相互锁定有关，从而赋予其强度。因此，水泥和地聚合物之间有非常明确的区别。

我们所熟知的水泥是波特兰水泥，也就是我们使用的那种，因为其生产过程中会向大气中释放大量二氧化碳，这引发了人们对水泥生产的巨大担忧，大家都在努力寻找降低水泥生产排放的方法。

有些人最近提到我用的是基于一百到二百年前的技术，我不禁发笑，因为大多数这些技术确实是基于一百到二百年前的东西。这个水泥实际上是基于一种叫做索瑞尔水泥的东西，大约一百一十五十年前，一个叫索瑞尔的化学家提出了这个想法。有人认为这个想法早于他，我一点也不感到惊讶，因为这个概念可以追溯到几千年前。

索瑞尔水泥是一种不同的水泥，它不使用氧化钙，而是使用不同的氧化物，其中最常用的是氧化镁。你可能对氧化镁水泥有所了解，基本上是把氧化镁与磷酸盐混合，就能得到一种水泥，这种水泥被广泛使用，人们也在探索它。但最初的索瑞尔水泥实际上是氧化锌的水泥。

我这里有一些氧化锌，数量很大，因为它非常便宜。这种物质通常可以在晒太阳的护肤霜中找到，所以人们用它擦身，没有任何担忧，因为它是完全无害的。此外，它还可以在油漆等产品中找到。因此大宗购买这种材料几乎不花什么钱，获取也很容易。

这是美丽的白色粉末。现在我会用一勺氧化锌放在中间，然后需要与某种东西混合以激活它，制作成水泥。你需要混合的是这种东西，这是饱和氯化锌溶液。只需将氯化锌溶解在水中，直到不再溶解，就得到了饱和溶液。如果将其倒入氧化锌中，固化时间几乎是瞬间的，非常快。这是我做的样品，只是这两个成分的白色块，它制成了一种非常坚硬的水泥，但固化时间很短，所以你需要先湿润它。

你不需要加太多水，如果加太多水，干燥时间会很长，并且会降低强度，但你可以稍微湿润，直到它变成奶油状。这样就得到了氧化锌的稠糊。

现在我们可以加入氯化锌，比例大约是5%到10%，实际上是相当少的量。你可以加到40%，但那样固化会非常快。5%或10%会提供一个较慢的固化水泥，便于操作。然后将其混合，就能得到这种白色的稠糊，设定时间会长得多，大约需要一到两个小时固化。

使用这种方法制成的水泥在七天内会达到完全的强度。与只使用粉末和氯化物的情况相比，固化会更快，但强度会比较低。而这种水泥的设定时间会在四小时左右，但在七天内会完全固化，并且提高了可操作性。

这些水泥的一个问题是它们不适合长时间接触水。氯化物会溶出，使其变得脆弱，所以它们只适合在非水系统中使用。

索瑞尔水泥很快就被氧化锌取代，接着他们开始使用氧化镁。氧化镁也是一种常见的白色粉末，与氧化锌相似。第一个尝试的就是将其与氯化镁混合，形成水泥。

这种水泥比波特兰水泥更耐冲击，因此他们用这种材料制作了台球，这很理想，因为它们是漂亮的白色，光滑且可以做出相当不错的台球。

但这个材料也有相同的问题，仍然会溶出，接着他们尝试了另一种材料，就是泻盐，这是硫酸镁。如果将氧化镁与硫酸镁混合，就得到另一种索瑞尔水泥。

我给你展示一下。这是按重量60%的氧化镁和40%的泻盐混合，而我只是将其放入搅拌机中，得到均匀的细粉混合物。我们将其堆成小堆，加水搅拌。实际上不需要太多水，这样可以很快形成光滑的稠糊，而这种水泥的干燥时间较慢，因此不会很快固化。

这些水泥都有一个关键问题，那就是对水有些敏感。如果长时间处于潮湿条件，溶解盐会溶出，降低水泥的有效性。但在很多情况下，它们确实非常好。水泥最基本的用途是用于制作台球和仿象牙，性能非常好，但必须保持干燥。

显然，如果想要使用水泥，真正希望的是能够抵抗潮湿的材料。他们开发出一种改良的氧化镁水泥，采用不溶性磷酸盐硬化。常用的磷酸盐是铵磷和钾磷，它们会形成不溶性盐。

磷的一个问题是，它们基本上是肥料，使用这种材料会导致磷的缺乏。另一个问题是，磷酸盐的固化速度可能较快，但你可以通过添加一些硼酸来调整，混合硼酸、钾磷和氧化镁，实际上可以得到不错的非波特兰水泥。

这个配方在网上非常流行，很多人都在使用。但当然，这也引发了一些问题，尤其是磷的锁定。

这并不是故事的结尾，现在有新的氧化镁水泥出现。我想到的有三种，氧化镁与碳酸镁和水反应，形成一种水泥。如果将氧化镁放在水中一段时间，表面的氧化镁与水反应，形成氢氧化镁，这种材料被称为激活氧化镁。

激活的氧化镁也能改善性能。我特别想展示的是氧化镁与这种材料的组合，实际上是烟熏二氧化硅。我已将水添加到二氧化硅中，以便更易操作。我们谈论的比例大约在10%到40%之间，改变比例会改变水泥的特性，但仍然是水泥。

在我的混合物中，10%到40%的烟熏二氧化硅和60%到90%的氧化镁，做法与之前相同，只需将这两种材料混合在一起。烟熏二氧化硅很难混合，因为它非常轻，蓬松，所以我将水加入烟熏二氧化硅中。然后再加入氧化镁。

现在，烟熏二氧化硅如你所见，非常轻且蓬松。这是用于增稠油漆的材料，处理起来比较困难，因为它的表面积很大、重量轻。你可以使用任何二氧化硅，没什么特别的，但表面积越大，颗粒越小，结合越紧密，因此我选择了烟熏二氧化硅。

虽然处理起来有点困难，但我倾向于将其混合成这种硅胶。这种胶是烟熏二氧化硅和水混合而成的浓稠胶。接下来，我将取一部分氧化镁，按照我们讨论的比例进行混合，加入一些水和硅胶，混合成稠糊。

我特别喜欢这些水泥，它们非常白。再次强调，这种水泥对水敏感，因此使用越多水，固化时间越长。如果你发现操作时间困难，可以多加水，但会稍微降低强度。

将其混合成光滑的白色稠糊，给它一些时间固化，你将得到一个水泥块。这种水泥大约需要四个小时固化，氧化镁与烟熏二氧化硅的版本通常是这样的。

总之，这些关于非波特兰水泥的资料非常丰富，正如我所说的，这种水泥在一百到一百五十年前提出的，现在因为气候变化的担忧而越来越受欢迎。波特兰水泥非常便宜，而这些水泥通常价格略高，特别是如果你从供应商购买，但实际上，自己制作非常简单，只需将氧化镁混合到合适的比例，就能得到自己的水泥。

你可能对这些情况了解颇多，但有关磷版本的氧化镁水泥你可能不是很了解，至于索瑞尔水泥的氧化锌氯化锌版本更是鲜为人知。而氧化镁与二氧化硅的水泥则相对较新，我觉得这非常有趣，因此想与大家分享这些配方和各种水泥的制作，希望你喜欢这个视频，并激发了一些想法。非常感谢你的观看！

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