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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，同时减少二氧化碳排放，使用氧化锌、氧化镁和各种添加剂来制造水泥混合物，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，我想谈谈水泥。这源于我们正在进行的地聚合物研究，水泥和地聚合物之间有很大的不同。水泥的强度与晶体的生长和相互锁定有关，而地聚合物的聚合反应则不同。我们都知道波特兰水泥，它是我们使用的主要水泥，但其生产过程中会释放大量二氧化碳，因此对水泥生产的环境影响非常担忧。最近有人问我是否做了一些基于一两百年前技术的事情，我不得不笑，因为大部分技术确实是如此。
这次我们讨论的是索雷尔水泥，约一百到一百五十年前，一位化学家索雷尔提出了这个概念。有人认为这个想法早于他，我对此并不惊讶，实际上这个概念可能有几千年的历史。索雷尔水泥与波特兰水泥不同，它使用的不是氧化钙，而是其他氧化物，最常用的是氧化镁。
你可能已经很熟悉氧化镁水泥了，基本上只需将氧化镁与磷酸盐混合，就能得到水泥。这种水泥受到广泛使用，但这并不是最初的索雷尔水泥，最初的索雷尔水泥实际上是氧化锌。
我这里有一些氧化锌，数量很多，因为它非常便宜。这种材料也用于防晒霜，所以人们在涂抹时并不担心，因为它是完全无害的。你也可以在涂料等产品中找到它，因此以极低的成本大量购买氧化锌是非常容易的。
现在，我将一茶匙氧化锌放在中间，我需要将其与某种物质混合以激活并制成水泥。需要混合的就是这种饱和氯化锌溶液。你只需将氯化锌与水混合，直到不再溶解，就能得到饱和溶液。如果我将其倒入氧化锌中，固化时间几乎是瞬间的，非常快。这是我做的一个白色块体，由这两个成分组成，制成了极硬的水泥，但它几秒钟就能固化，所以固化时间是一个问题。
因此，你需要先湿润它，但不要加太多水。如果加太多水，干燥时间会非常长，强度也会降低。只需稍加湿润，直到达成奶油状，我们得到的就是氧化锌的稠膏。
现在我们可以加入氯化锌，比例大约在5%到10%之间，实际上是相对较少的。你可以增加到40%，但那样固化会非常快。5%到10%的比例将得到一种较慢固化的水泥，便于操作。
混合后，我们得到一款美丽的白色膏体，固化时间会更长，大约需要一到两个小时。这里有一个我用这个过程制作的水泥，约一个小时前做的，仍然没有完全固化，但已经变得更硬。它在七天内能达到完全的强度。
使用这两种成分的水泥固化速度非常快，但相对强度较低。而使用较长的固化时间，约四小时后会完全固化，七天后将达到最佳强度。同时，这也提高了可操作性。
这些水泥的一个问题是，它们不适合长期接触水。氯化物会浸出，使其变弱，因此只适合在非潮湿环境中使用。索雷尔水泥很快就被氧化锌取代，接下来又转向氧化镁。
氧化镁也是一种常见的白色粉末，和氧化锌类似。它首先与氯化镁混合，形成另一种水泥。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台球，因为它们白色光亮，非常适合制作台球。
不过，这种水泥同样会浸出，因此他们尝试了一种新的材料，称为硫酸镁的泻盐。如果将氧化镁与硫酸镁混合，就能制作出另一种索雷尔水泥。这里是60%氧化镁和40%泻盐的混合物。
我把它放入搅拌机中，得到了一种细腻的干混合物。铺成小堆后加入适量水，快速搅拌。你不需要太多水，这样会形成光滑的膏体，干燥时间较慢。
这些水泥都有一个关键问题：对水敏感。如果长时间处于潮湿状态，溶解盐会浸出，降低水泥的有效性。但在许多情况下，它们仍然非常有效。最基本的用途是制作台球和假象牙，可以用车床加工，这些水泥非常出色。
然而，如果你想要一种耐潮湿的水泥，解决方案是使用一种改良的氧化镁，配合不溶性磷酸盐。常用的磷酸盐有氨和钾磷酸盐，它们会形成不溶性盐。磷酸盐的一个问题是，它们固化速度较快。
可以通过添加硼酸来调节固化速度，混合硼酸、钾磷酸盐和氧化镁，可以得到一种效果不错的水泥。这种配方在互联网上非常流行，大家普遍采用，但也带来了问题。
磷酸盐锁定的问题确实存在，但这并不是故事的结局。现在有新的镁氧化物水泥出现，我能想到大约有三种。第一种是镁氧化物与碳酸镁和水的混合物。然后，如果将镁氧化物在水中浸泡一段时间，镁氧化物的表面会与水反应，形成氢氧化镁，这种镁氧化物被称为活化镁氧化物。活化镁氧化物的使用确实能改善其性能。
我想向你展示的是镁氧化物与一种叫做烟熏二氧化硅的物质的混合物。烟熏二氧化硅是二氧化硅，我已经在其中加入了水，以使其更易于处理。我们讨论的比例大约在10%到40%之间，改变比例会改变水泥的特性，但仍然会是一种水泥。大约在10%到40%的烟熏二氧化硅和60%到90%的镁氧化物的比例下，你可以进行类似的混合。
烟熏二氧化硅很难混合，因为它非常轻且蓬松，因此我在烟熏二氧化硅中加入了水。然后就可以将镁氧化物加入其中，这正是我现在要做的。烟熏二氧化硅如你所见，非常轻且蓬松。这种物质通常用于增稠油漆，处理起来有点困难，因为它的表面积非常大且轻盈。你可以使用任何二氧化硅，其实并不重要，但表面积越大、颗粒越小，结合就越紧密，这就是我选择烟熏二氧化硅的原因。我也可以用小颗粒的二氧化硅，但我恰好有很多这种小颗粒可供使用。
如前所述，这种烟熏二氧化硅在处理时有点困难，所以我将其混合成一种硅胶。这只是烟熏二氧化硅与水混合后的厚胶体。现在，我将取一些镁氧化物，并按照我们之前讨论的比例进行混合。你只需加入一些水和硅胶，将其混合成一种糊状物。
我喜欢这些水泥的一点是它们的颜色非常洁白。同样，它们对水非常敏感，所以使用的水越多，凝固所需的时间就越长。如果你发现工作时间有困难，可以增加水量，但这会略微降低强度。
将其混合成一种光滑的白色糊状物后，给它一些时间凝固，你将得到一个水泥块。这种水泥块大约需要四小时凝固，镁氧化物和二氧化硅版本通常是这样的。
这就是关于非波特兰水泥的很多信息。它们正在复苏，正如我所说，这种水泥大约在100到150年前出现，因气候变化的担忧而变得非常受欢迎。波特兰水泥非常便宜，而这些水泥往往稍微贵一些，尤其是如果你从供应商那里购买，但自己制作镁氧化物水泥其实非常简单，只需按照比例混合即可。
你可能对这些水泥有所了解，但你可能不知道镁氧化物的磷酸盐版本，也许你不知道索雷尔水泥，而锌氧化物和锌氯化物是最早的索雷尔水泥。老实说，你可能对镁氧化物与二氧化硅的水泥并不太了解，因为这实际上是相对较新的。我觉得这非常有趣，所以我想和你分享这些配方以及各种水泥的制作方法。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！
