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水泥船

水泥船

水泥船(concreteship)是以水泥，砂、石，钢筋、钢丝网等作为船体结构建造材料的船，具有抗腐蚀性和耐久性，抗冲击性能较弱。

水泥船的历史始于1848年，由法国人J·L·兰波特创造，早期主要用于小型船只，水泥船早期多为民用。在两次世界大战期间，由于钢铁资源紧张，水泥船作为替代品得到应用，尤其是美国和日本。1945年，意大利的P·涅尔维教授建造的“爱伦”号钢丝网水泥船展示了其在成本和性能上的优势。中国在1958年后建造了大量水泥船，尤其是在20世纪70年代资源匮乏的时期。在1970年，马尾造船厂建造了中国第一艘3000吨钢丝网沿海水泥货轮“古田”号，它是迄今为止全世界最大的水泥船。20世纪80年代，水泥船在中国内河运输中占据主导地位，但随着钢质船的普及，到1998年，水泥船在中国的航线上被完全淘汰。

水泥船在20世纪因建造成本低、材料易得和耐用性好而广泛使用，特别是在资源有限的时期和区域。它们缓解了对木材和钢材的依赖，适用于农船、渔船和运输船等多种用途。然而，水泥船的自重大、航行速度慢、能耗高以及在技术和环保方面的局限性，导致其逐渐被更先进、更环保的船舶材料和技术取代。尽管如此，在某些农村地区和特定用途中，小型水泥船因其经济性和易于维修的特性，至今仍有应用。

历史沿革

水泥船的历史可以追溯到1848年，法国人J·L·兰波特用钢丝为筋和水泥砂浆制造出世界上第一条小型水泥船，后来发展出用钢筋取代钢丝的钢筋混凝土船。早期的水泥船工艺简陋，船舶吨位较小，自重大。水泥船早期是用于民用，1855年，法国人约瑟夫·兰博特用建造的水泥船参加巴黎世博会。在第一、二次世界大战期间，美国共建造了10多艘水泥船用来运输军用物资，日本甚至建成了以水泥船为壳体的桃级驱逐舰。这段水泥船发展的“小高潮”，源于当时战争对钢铁的过度消耗。在1945年意大利人P·涅尔维教授建造了一艘165吨的钢丝网水泥机帆船“爱伦”号。船壳厚3.6厘米，与同类型木船比，重量轻5％，造价低40％，性能符合航海要求，引起各国造船界的注意。

中国自1958年起建造了大批钢筋混凝土趸船和钢丝网水泥农船、内河驳船、内河拖船、沿海渔船和沿海中小型货船。其保有量达数百万吨，居世界第一位。20世纪70年代，“文化大革命”造成了国民经济相当滞李后,物资极度匮乏,造船用的材料,木材、钢材都非常奇缺。为了保证有限的水上运输,人们从“水泥大褂”船得到启发,设计了钢丝网水泥船。投入使用后,效果尚可。在1970年，马尾造船厂建造了中国第一艘3000吨钢丝网沿海水泥货轮“古田”号，它是迄今为止全世界最大的水泥船，它只出过一次海，之后，30多年来一直停泊于马尾。水泥船在辖区航线上最盛时期是20世纪80年代，数量和吨位.上在所有运输船舶中均占80%以上，因内装机船,亦称机动货船。(枣1983年,枣庄市轮船公司和枣庄市航运公司开始进行船(庄)舶更新改造,以钢质船替代水泥船。直到1998年市境航线上水泥船全部被淘汰。

1987年2月27日，中国国家标准计划，出台水泥船标准号为GB/T7312-1987，实施日期为1987年10月1日，废止日期在2004年10月14日。

制造原理

水泥船的制作：首先，需要设计并制作船体的骨架，这通常由钢筋构成，按照预定的船型在制船台上扎结成“龙骨”。龙骨是船体的基础，决定了船只的形状和结构强度。接下来，铁丝网被覆盖在钢筋骨架上，形成一个网格状的表面，这有助于增强水泥与骨架的结合力。铁丝网与龙骨通过铅丝紧密连接，确保在浇筑水泥时，两者能成为一个整体。然后，制作船体的关键步骤是浇筑。工人们会将预先配制好的水泥混凝土，一种由水泥、砂子和砾石混合而成的浆体，注入到铁丝网和钢筋骨架形成的模具中。在填充过程中，要确保混凝土均匀填充到每个角落，以保证船体的完整性和强度。浇筑完成后，船体需要一段时间来固化和干燥。这个过程通常需要几天到几周，具体时间取决于气候条件和混凝土的配方。在固化期间，船体会逐渐硬化，形成坚固的外壳。最后，为了提高船体的防水性和耐久性，会在船体外部涂抹一层额外的水泥砂浆，有时还会加入一些防水材料。这层砂浆不仅增加了船体的密封性，还起到了保护作用，防止水分直接侵蚀水泥。完成上述步骤后，经过充分的养护，一艘水泥船就制作完成。钢骨架水泥船的船底结构采用实心的钢筋混凝土，使肋板和内龙骨全部包含在一个相当厚度的底结构内，因而，这种船底不仅坚固，而且具有平整的表面，便于装卸各种货物，便于清舱。在作为水泥驳船时，机械化装卸中驳船的舱口是极易损坏的部位。驳船的舱口结构全部采用钢质结构，与普通30吨钢质舱口驳一样，而角隅加强板也采用厚板，通过锚筋与甲板的钢筋相连，通过焊接与横梁相连。

分类

水泥船大体上可分为混凝土船(包括钢筋混凝土船和预应力钢筋混凝土船)和铁丝网水泥船两类。混凝土船已有100多年的建造历史，初期是试验性小船，二次大战前虽有小批量建造，但仍以小型船为主，大型的混凝土船主要是非航行船舶，如囤船、住宿船、挖泥船等。

混凝土船

在第二次世界大战后，混凝土船加入钢琴丝使其加固，予先给与混凝土压缩力，开发了ps混凝土施工法，用于成套设备平底货船。把重叠的多层铁丝网作为主要增强材料，把它用加入细骨架材料的砂浆加固成铁水泥，可以做成软质高强的板，所以在小全渔船、公海快艇、辅助浮船坞等都有使用。

铁丝网水泥船

普通铁丝网水泥船的船底结构，具有类似钢质船的肋板和内龙骨，但无舱底板。此种船底结构，当装载散货时，不利于卸货和清舱。同时，由于肋板和内龙骨处于暴露状态，装卸货时极易损坏。船侧外板由三层钢丝网和一层钢筋再涂以水泥或称砂浆构成。钢筋的直径为且编织成见方的网格。三层钢丝网都是采用直径为的钢丝编织成见方的网格。这种结构通常简称为“三网一筋”。与一般钢丝网水泥船的船侧结构不同，骨架全部采用钢质。骨架通过钢筋同钢丝网水泥外板连结，且通过钢质肘板同钢质横梁焊接起来，形成一个坚固的内部框架。为了使船侧更坚固，还采用了钢质的舷侧纵析和钢质护舷材，增加了抗撞和抗挤压的能力。甲板结构一方面应与船侧的护舷材、肋骨连接好，另方面要处理好与舱口围板、加强板、舱口角隅、带缆桩底座、绞盘底座、舱棚等结构的连接，一定要保证有足够的连接强度。

特点

优点

水泥船作为一种创新的水上交通工具，以其独特的优点在20世纪中叶得到了广泛推广。首先，它的建造成本低廉，主要材料水泥、钢筋和沙子易于获取，降低了对木材和钢材的依赖，缓解了资源紧张的问题。其次，水泥船的建造工艺相对简单，即使在条件有限的地区也能快速建造，且耐用性极强，能抵抗水下腐蚀和碰撞，减少了频繁维修的需要。此外，船只损坏时，修复工作快捷方便，只需补充混凝土即可。由于其结构坚固，水泥船能够承受较大的压力和拉力，适合多种用途，如农船、渔船和运输船。在特定时期，水泥船的保有量巨大，特别是在中国，它一度成为内河和沿海运输的主力。这些优势使得水泥船在资源匮乏和经济条件受限的环境下，成为了一种经济、实用且环保的水上运输解决方案。

缺点

水泥船存在一些不容忽视的缺点。首先，其显著的自重导致船体笨重，增加了运输和操控的难度，特别是在水深有限或承载能力较小的航道上。其次，水泥船的抗冲击性能相对较弱，容易在碰撞中受损，这在复杂航行环境中是个安全隐患。此外，由于船体重量大，水泥船的航行速度受到限制，船底的磨损或生物附着会进一步影响其航行效率。在运营成本方面，由于需要更大的动力来推动，水泥船的能耗较高，增加了燃料消耗。从环保角度看，尽管减少了木材的使用，但水泥船的生产和使用过程可能产生更多碳排放，不符合现代对绿色航运的追求。最后，水泥船在技术上相对落后，无法像现代材料那样实现轻量化和性能优化，限制了其在船舶设计和性能提升上的潜力。这些因素共同导致了水泥船在现代航运业中的逐渐淘汰，被更先进、更环保的船舶材料和技术所取代。

应用

水泥船在20世纪的航运历史上扮演了重要角色，特别是在资源紧张的时期。它们被广泛应用于运输领域，尤其是在两次世界大战期间，作为临时解决方案，用于运输军需物资和货物。在中国，水泥船常见于农业和渔业，作为农船和渔船，因其建造成本低、材料易获取、维护费用少而受到青睐。此外，水泥船还被用作内河驳船和拖船，执行内陆水道的运输任务，以及作为对自重要求不高的工程船和趸船。在中国某些地区，水泥船甚至在20世纪80年代的运输船队中占据了主导地位，尤其是在内河和沿海的中小型货船中。尽管随着时间的推移，水泥船逐渐被更先进的钢质船所取代，但在农村地区，尤其是作为家庭用船，小型水泥船因其耐用性和易于维修的特点，至今仍有一定的使用。