Введение в историю вяжущих веществ
 |
| Римский Пантеон, 115—125 годы н. э. Архитектор Аполлодор из Дамаска. Один из наиболее известных примеров применения бетона на основе вулканического пуццоланового пепла. |
Примерно 3000-4000 лет до нашей эры человечество начало овладевать технологиями получения искусственных вяжущих материалов. Они стали создаваться путем обжига определенных горных пород и тонкого измельчения их остатков. Первые такие вяжущие вещества — это строительный гипс, а затем известь. С их помощью были возведены уникальные сооружения, включая бетонную галерею знаменитого лабиринта в древнем Египте (3600 год до н.э.), фундаменты древнейших зданий в Мексике, Великую Китайскую стену и Римский Пантеон.
Воздушные вяжущие материалы
Глина, гипс и известь могут затвердевать только на воздухе, в связи с чем их принято называть воздушными вяжущими. Эти материалы отличаются сравнительно низкой прочностью. Со временем научились улучшать водостойкость известковых растворов, добавляя в них тонко помолотую обожженную глину, кирпичный бой или вулканические породы, известные как пуццоланы, по названию месторождений недалеко от Поццуолли.
История вяжущих веществ на Руси
Развитие производства вяжущих материалов в Древней Руси связано с образованием таких городов, как Киев, Новгород и Москва. Вяжущие материалы использовались для строительства крепостных стен, башен и соборов. В 1584 году в Москве был основан «Каменный приказ», который, помимо заготовки строительного камня и выпуска кирпича, курировал производство извести.
Появление новых вяжущих
На протяжении нескольких тысячелетий гипс и воздушная известь были основными вяжущими, однако их водостойкость оставляла желать лучшего. Развитие мореплавания в XVII-XVIII веках потребовало создания новых вяжущих, устойчивых к воде.
Развитие цементной промышленности
В 1756 году английский инженер Д. Смит обжигом известняка с добавками глины создал водостойкое вяжущее, названное гидравлической известью. В 1796 году Д. Паркер запатентовал роман-цемент, который мог твердо храниться как на воздухе, так и в воде. Хотя эти материалы потеряли практическое значение в наши дни, до второй половины XIX века они были основными для гидротехнических сооружений.
Цемент в России
Производство цемента в России началось в XIX веке, когда в 1822 году строитель Егор Челиев получил вяжущий материал из смеси извести и глины. Он описал свои достижения в книге «Трактат об искусстве приготовлять хорошие строительные растворы», изданной в Петербурге. Через несколько лет он представил метод получения цемента и бетона, выделив его преимущества для строительства.
Заводы и рост производства
В 1856 году был открыт первый в России завод по производству портландцемента в Гроздеце, за ним последовали заводы в других городах, таких как Рига и Подольск. В 1875 году стартовало создание цементного завода Московского Акционерного Общества, который стал крупнейшим в России благодаря московскому купцу Пороховщикову.
Цемент: состав и свойства
Цемент не является конкретным строительным материалом, это общее название для группы веществ, обладающих определенными физическими характеристиками: порошкообразностью, вязкостью и способностью при смешивании с водой образовывать пластичную массу, которая затвердевает до состояния, схожего с камнем. Основные компоненты цемента включают известковые, маргелистые, глинистые породы и добавки, подвергшиеся высокотехнологичной обработке для получения силиката и алюминатов кальция, что придает цементу высокую прочность.
Цементная промышленность в XX веке
В начале XX века в России действовало 60 заводов по производству цемента с общей мощностью около 1,6 миллиона тонн. Однако после Первой мировой войны большинство заводов было уничтожено. В условиях советской власти индустрию цемента начали восстанавливать с нуля.
К 1962 году СССР вышел на первое место в мире по производству цемента. В 1971 году объемы превысили 100 миллионов тонн. Производственные мощности советских заводов были в среднем в два раза выше, чем в США.
Сов 현대ное состояние цементной промышленности
В настоящее время Россия занимает пятое место в мире по объемам производства цемента, уступая Китаю, Индии, США и Японии. Российская цементная промышленность растет быстрыми темпами, около 9% в год, с возможностью дальнейшего увеличения.
Проблемы и перспективы
Главной проблемой российских цементных заводов является использование мокрого метода производства, который значительно более энергозатратен по сравнению с сухим методом, применяемым в развитых странах. Поэтому переход на более эффективные и энергосберегающие технологии является важной задачей для предприятий.