Отделочные материалы. История цемент


История цемента г. Москва ООО Рустал

scement.ru

  • Навигация по сайту:
 

История цемента: от каменного до 21 века

Что такое цементы? Это группа особых порошкообразных материалов искусственного происхождения, обладающих вяжущими свойствами, Взаимодействуя с обычной водой, соляными растворами и вообще с любой жидкостью, порошок цемента сначала преобразуется в полужидкую пластичную смесь, а затем твердеет до прочности, не уступающей прочности камня. Недаром полностью затвердевшую массы именуют цементным камнем. Человек начал использовать первое натуральное вяжущее вещество, еще не имея представления об этом термине. На практике было замечено, что размокшей глине (и даже глинистой жирной земле) легко придать нужную форму, которая сохранится и после высыхания. Так появились первые постройки из глины - несовершенные по форме и не особо прочные, они стали далекими предками современных зданий. Воодушевленные открытием, люди стали экспериментировать с другими природными вяжущими. Как и в других областях человеческих изысканий, в истории цемента были свои пионеры, значительно опережавшие время. Так, возле Дуная в Югославии (в современной географии) археологи нашли древнюю хижину, пол которой был... бетонным! Более 7 тысяч лет назад живший в каменном веке строитель залил пол смесью, слоем до 0,4м, в которую входили гравий и, как вяжущее - красная известь местных сортов. Находка действительно уникальная: повсеместное использование извести как вяжущего началось значительно позднее. Строители древнего Египта, Китая и Индии еще в III тысячелетии до нашей эры знали о вяжущих свойствах природной извести и использовали ее, но не в столь широких масштабах. Предпочтение отдавалась искусственному компоненту с вяжущими способностями - гипсу. Парадоксальная на первый взгляд ситуация разъясняется просто: на Востоке издавна привыкли экономить дефицитное топливо, а для обжига извести его требовалось гораздо больше, чем для производства строительного гипса: для последнего вполне достаточной является температура от 150 до 190 градусов. Иногда эти материалы совмещались; по мнению ученых, знаменитые пирамиды фараонов возведены с помощью именно гипсово-известковых строительных растворов. Гораздо активнее использовали известь древние греки: и в гидротехнических работах, и для отделки зданий. А чуть позже римляне практически полностью перешли на строительные растворы для кладки, приготовляемые на основе извести. В пользу строительного гения мастеров Древнего Рима свидетельствует тот факт, что многие сооружения римской эпохи сохранились до наших дней. В записях того времени найдены первые «технологические описания», согласно которым изготавливались известковые смеси для строительства. Из тех времен пришел и термин «цемент пуццолановый»: именно римляне впервые использовали вулканический пепел, в огромных количествах залегающий возле городка Поццуолли. Предки-славяне, жившие во времена Киевской Руси, также предпочитали в качсетве вяжущего известь разных сортов - благо, известняка на родных просторах хватало. Известняк сперва обжигали в особых, нарочно построенных печах, а затем укладывали в ямы для гашения. Уже тогда стройматериалы подвергались градации: обрабатывая чистый известняк, люди получали белую, «воздушную» известь, прекрасно подходящую для отделочных работ. Если же к известковой породе подмешивались глины, «на-гора» выходила так называемая серая известь - не столь красивая, но способная затвердевать даже при высокой влажности. Именно ее чаще всего применяли в растворах для скрепления каменной кладки. Впрочем, материалы могли и варьироваться - в зависимости от наиболее актуальных целей строительства; древние славяне руководствовались теми же рациональными соображениями, что и сегодняшние специалисты стройки. Как наполнитель цементных растворов, на заре истории цемента применялась цемянка. Так называлась измельченные керамические и природные материалы различных фракций и различного происхождения: это могла быть как собственно керамика, так и толченая пемза (или туф), предварительно обожженная и молотая глина, немного позднее - растолченный бракованный кирпич. Не слишком мелкая кирпичная фракция делала раствор более устойчивым к трещинам и менее склонным к усадке, почти в пыль перемолотая глина добавляла гидравлических свойств. Повсеместно использовали толченый кирпич (сурки, как его называли), перемешанный с известью, в Индии и других древних странах. Возможно, древние люди более экономно относились к природным ресурсам: как ни странно, но натуральный песок почти не употреблялся как наполнитель при изготовлений строительных растворов. Его место занимала крошка алебастра, а как вяжущее наряду с известью использовался гипс. Четыреста с лишним лет тому назад в Москве стали появляться профессиональные производители «семента» - сухой основы строительных растворов. Учрежденный в 1584 году «Каменный приказ» контролировал не только производство и заготовку стеновых материалов (камня, кирпича), но и известковое производство. Читая «рецепты» того времени, можно только поражаться фантазии и находчивости предков, стремящихся к наиболее качественному результату: для крепости в раствор добавляли не только классический белок яиц, но и творог, кровь быка, кизяк и другие порой совершенно неожиданные, но дававшие потрясающий эффект компоненты. Начало 19 века ознаменовалось подведением научной базы под производство цемента. Немецкий профессор Иоганн Непомук Фукс, специалист в области химии и минералогии, в 1829 г. обнародовал результаты своих изысканий: для изготовления цемента (гидравлического) может подойти любой минерал кремнеземистой группы - после соответствующего обжига. То есть, вместе с реабилитированной глиной ряды сырья для цемента пополнили граниты и гнейсы, порфиры, слюда и полевой шпат. Конечно, свойством затвердевать в известковом растворе обладали и «чистые» представители кремнеземистых минералов - халцедон и горный хрусталь, но такие растворы стоили бы гораздо дороже, чем возводимое с их помощью сооружение. У Фукса были предшественники, занимавшиеся исследования в своих областях. В 1812 году, пока Наполеон занимался войнами, инженер из той же Франции Луи Жозеф Вика выяснил: если смешать чистую известь с глиной в правильной пропорции, обжечь и измельчить, то при добавлении воды смесь превратится в камень безо всяких дополнительных компонентов. Через несколько лет этот же ученый поставил серию опытов, доказавших способность любых известково-глинистых минералов после воздействия высоких температур выделять вяжущую (гидравлическую) известь. Продолжив свои исследования, Луи Вика сумел опытным путем подтвердить, что почти любая из глин при обжиге может трансформироваться в пуццолан - то есть, приобрести способность твердеть при попадании воды. Научные исследования мергелей, известняком и глин, залегающих на территории Франции, не только принесли известность ученому, но и резко двинули вперед французское производство в области цементов и гидравлической извести. В отличие от интересующихся лишь наукой французских ученых, английский подданный Джеймс Паркер не только выяснил, что в устье Темзы находятся насыщенные глиной почвы, пригодные для изготовления цемента, но и получит патент на производство этого стройматериала. «Романский цемент» - так назвал свой продукт романтичный англичанин. Когда через несколько лет подобное открытие было сделано в Булони, французской провинции, название уже закрепилось. С тех пор все цементы этого типа носили имя «романские»; в основном, это были быстросхватывающиеся смеси, хотя и не без исключений. Увы, неоднородность глинисто-известковых залежей серьезно влияла на качество цемента, доставляя производителям значительные проблемы. Но, как всем известно, нет худа без добра: попытки преодолеть сложности привели к новым важнейшим открытиям. Природа заботится о своих нуждах, а не о потребностях человека. В этом более сотни лет назад убедились производители цемента: известные залежи мергелей оказались весьма неоднородны по составу, что было крайне неудобно. Ведь если в известняке мало глины - из него получится отличная гидравлическая известь, если много - какой-то подвид гидравлического цемента. А что делать, если породы с разным содержанием глины беспорядочно перемешаны? Конечно, искусственно готовить смесь, которая станет наиболее оптимальной по составу. В свое время Вика доказал, что подобное возможно, но осуществили идею не легкомысленные французы, а практичные предприниматели Англии и России. Единственной данью первопроходцу осталось наименование прибора, позволяющего тестировать сроки отвердения цементных растворов: «игла Вика». Наука и история всегда развивались за счет подвижников, и история цемента - не исключение. Российский ученый Е.Г. Челиев внес огромный вклад в отечественное строительное дело, выпустив в Петербургском издательстве уникальные книги: «Трактат об искусстве приготовлять хорошие строительные растворы» (1822) и «Полное наставление, как приготовлять дешевый и лучший мертель или цемент, весьма прочный для подводных строений (1825). В основу последней книги легли практические знания по более эффективному использованию вяжущих, накопленные в процессе разрушенного нашествием Наполеона Московского Кремля. Как истинный патриот Российской Империи, Егор Герасимович просто не мог спокойно смотреть на разрушения, причиненные войной 1912 года. Восстанавливая после пожара столицу России, он усиленно искал наиболее качественный строительный скрепляющий раствор, чтобы восстановленные здания стояли «пуще изначальных». Энтузиазм увенчался открытием: Челиев обнаружил, что если смесь глины и извести накалять в горне «до жару белого», используя звонкие сухие дрова, то результатом станет спекшийся в единую массу совершенно новый продукт. При измельчении и последующем смешивании с водой, он имеет способность быстро отвердевать и отличную крепость. Стоит заметить, что «белый жар» - температура от 1100 до 1200оС. А «новый продукт», открытый Егором Герасимовичем Челиевым - не что иное, как первый вид цемента в его современном понимании. Не многие сегодня знают, что популярный портландцемент был изобретен за 30 лет до начала его широкого использования. Специалист по каменному строительству, англичанин Джозеф Aспдин, еще в 1824 году провел нехитрый опыт: у себя на кухне хорошенько нагрел в печи смешанные в определенных пропорциях известняк (привезенный с острова Портланд) и глину, и после измельчения результата получил порошок, великолепно отвердевающий при добавлении воды - гидравлический цемент. По достоинству оценено это изобретение было лишь в 1951 году, после Всемирной Лондонской выставки; с тех пор портландцемент всех разновидностей традиционно именуют «английским». Ради исторической справедливости надо пояснить: вяжущее вещество, которое получил в результате своих опытов Аспдин, портландцементом в полной мере отнюдь не являлось - по крайней мере, в сегодняшнем понимании термина. По сути, это была всего лишь качественная, обожженная при более высоких температурах, разновидность романского цемента; к свойствам нынешнего портландцемента гораздо ближе смесь, рецепт которой описан в трудах Е. Г. Челиева. Более поздняя плеяда русских ученых подхватила и развила идеи Егора Герасимовича: над темой цемента работали А.А. Байков и Р.Л. Шуляченко, В.А. Кинд и П.П. Будников, В.Ф. Журавлев, В.Н. Юнг, С.И. Дружинин и другие умы нашего государства. Даже великий Дмитрий Иванович Менделеев, создавая книгу «Основы химии», уделил внимание цементам в связи с химией силикатов. Советские времена оказались временем расцвета для отраслей науки, занимающихся цементов: руководство молодой страны прекрасно осознавало исключительную важность производства цемента для отечественной экономики. Развивались специализированные научные направления, возникали профильные организации, перспективам цементной отрасли уделялось огромное внимание. Неразбериха 90-х и последующих годов привела к плачевному результату: практический и научный потенциал отрасли утрачен, как минимум, на 70-75%. И оставшейся четверти, кое-как поддерживающей научные разработки в области производства цемента, просто не выжить без серьезных инвестиций со стороны как государства, так и наиболее заинтересованной стороны - производителей современного цемента.

Немного истории цемента - Цемент и бетон

Немного истории цемента

История цемента, вяжущих материалов и бетона восходит к древним временам, хотя современный портландцементный бетон появился лишь менее 100 лет назад.

Древнейшими вяжущими материалами, о которых сохранились исторические данные, являются воздушная и гидравлическая известь. Воздушная известь не твердеет под водой. Она представляет собой продукт обжига относительно чистого известняка. Когда негашеная известь гасится водой и смешивается с песком, образуется известковый раствор. Этот раствор обладает способностью твердеть вследствие того, что составляю щая его известь поглощает углекислоту из воздуха. Таким образом, известковый компонент возвращается к своему прежнему состоянию, превращаясь в известняк. Гидравлическая же известь твердеет под водой. Ее получают посредством обжига известняка, содержащего, помимо извести, кремнезем, глинозем и окись железа. При этом образуются новые соединения, обладающие способностью схватываться и твердеть под водой.

Древние египтяне применяли цемент, состоявший из обожженного гипса с примесями. Греки и римляне применяли обожженную известь, а позднее научились получать пуццолановый цемент путем совместного размола извести и вулканического пепла, прозванного пуццоланой (по названию городка Поццуоли в Италии, на берегу Неаполитанского залива, где он был впервые обнаружен). Образец такого пуццоланового бетона, изготовленного из извести и вулканического пепла горы Везувий, был добыт одним из авторов настоящей книги в Италии в 1953 г. Этот бетон был уложен в царствование императора Юлия Цезаря (12—41 годы до н. э.) при сооружении верфи Калигулы. Он пролежал под водой в гавани Поццуоли на глубине 4,8 м больше 2000 лет.

Греки применяли аналогичный материал — санториновый туф с острова Санторин. Эти пуццолановые цементы зачастую изготовлялись путем простой добавки пуццоланового материала к извести в качестве заполнителя. Многие сооружения из пуццо-лановых цементов продолжают стоять и до сих пор, утверждая тем самым превосходство этого вяжущего над известью. Применение пуццолановых цементов свидетельствует о большом прогрессе, достигнутом греками и римлянами в развитии вяжущих материалов.

В средние века наблюдался общий упадок в области применения вяжущих материалов, характеризовавшийся возвратом к глубокой древности. Пуццоланы были забыты, качество известковых растворов и отделочных работ значительно ухудшилось. Однако в XV и XVI веках снова стали использовать пуццолану и тем самым улучшать качество строительных работ.

В 1756 г. английский парламент поручил инженеру Джону Смитону произвести перестройку Эддистонского маяка на Корн-валлийском побережье. Этот маяк подвергался действию частых и сильных бурь и поэтому должен был обладать очень высокой прочностью.

Смитон предпринял ряд опытов с различными видами извести и пуццоланами. Он испытывал их на стойкость в соленой и пресной воде. Важнейшее открытие, которое он сделал, состояло в том, что лучший гидравлический цемент получается из мягкого известняка с примесями преимущественно в виде глинистых материалов. Этот цемент и был применен Смитоном при реконструкции Эддистонского маяка.

Спустя 40 лет англичанин Джозеф Паркер из Норсфлита в графстве Кент открыл, что из зерен еще более загрязненного примесями известняка можно получить хороший гидравлический цемент. Он был назван роман-цементом, так как по цвету напоминал старинный римский цемент. В 1802 г. цемент из такого зернистого известняка был впервые получен во Франции. Эта дата знаменует зарождение французской цементной промышленности. В 1810 г. англичанин Эдгар Доббс из Саусуика изготовил цемент из известняка и глины. В 1813 г. Вика во Франции, а в 1822 г. Джеймс Фрост в Англии начали производить цемент из известняка и глины.

Последующим шагом явилось получение натурального цемента. В 1850 г. американец Дэвид Сэйлор открыл, что цементный мергель, найденный вблизи Коплей в штате Пенсильвания, образует при обжиге вяжущий материал. В 1850 г. в Коплей был построен завод для производства натурального цемента. Состав этого цемента зависел от состава мергеля. Сырье обжигалось в шахтных печах типа прежних извеетеобжигательных и затем подвергалось измельчению до желательной тонкости. Натуральный цемент еще до сих пор производится в США и других странах. Он менее прочен, чем портландцемент, но лучше гидравлической извести.

Последним по счету в ряду вяжущих материалов является портландцемент. Изобретателем его считается англичанин Джозеф Аспдин. Но следует отметить, что Смитон еще за 68 лет до

Аспдина сообщил о проведенных им опытах, результаты которых убедили его, что он может получить цемент, «равный по прочности и долговечности лучшему портландскому камню, имеющемуся в продаже». Название «портландский» произошло от сходства затвердевшего портландцемента с известным в ту пору строительным камнем из окрестностей города Портланд в Англии. Из описания, приведенного в патенте Аспдина, можно заключить, что он получил натуральный цемент более высокого качества, чем производившийся до него, но все же не выдерживающий сравнения с современным портландцементом.

Первый в Англии завод по производству портландцемента был построен в 1825 г. Джеймсом Фростом в Сванскомб. В других европейских странах производство портландцемента началось значительно позднее: примерно в 1855 г. были построены первые заводы в Бельгии и Германии. Ввоз портландцемента в США начался около 1865 г. Впервые портландцемент был произведен в США Сэйлором в 1871 г. Он обнаружил, что тонкий размол клинкера, полученного путем обжига цементного мергеля при повышенной температуре, позволяет получать прекрасный цемент, не уступающий по качеству ввозимому из Европы портландцементу.

Интересно привести некоторые сведения о первых американских цементных заводах. Около 1872 г. фирма, известная под названием Игл Симент К°, построила завод близ Каламазо а штате Мичиган. Завод пришлось закрыть в 1882 г. из-за высоких расходов на оплату персонала, хотя цемент продавался по цене около 4 долларов за бочку (примерно 170 кг). В настоящее время от этого завода не сохранилось и следа. В 1875 г. небольшой заводик по производству цемента из известняка и глины начал работать в Вампум, штат Пенсильвания. Около 1887 г. Томас Миллер из Саус Бенд в штате Индиана построил небольшой завод по производству цемента из мергеля и глины.

Из первых 10 американских цементных заводов, возникших до 1881 г., жизнеспособными оказались всего два: в Вампум и Коплей. Но к 1890 г. в США уже насчитывалось 17 заводов, которые производили 56 тыс. т цемента в год. В 1953 г. 156 действующих заводов выпустили 45 млн. г цемэнта. В 1954 г. число заводов осталось прежним, а выпуск цемента возрос до 46,2 млн. т. В 1955 г. было выпущено ’51,7 млн. г, а в 1956 г. — 54 млн. г*.

Читать далее:Обработка шлака и легких заполнителейОднородность заполнителей для бетонаУстановка для обработки породыРазработка месторождений заполнителейИспытание отобранных проб заполнителейОтбор пробРазведка заполнителейПоисковые работыЛегкие заполнителиРеакция между щелочами и заполнителями в бетоне

stroy-server.ru

портландцемент, история цемента, марки цемента, производители

Цемент - портландцемент, история цемента, марки цемента, производители

Подробности Опубликовано: 11.08.2014 15:09 Автор: Алексей Лукин (Prorab)

История цемента

Немецкое слово "цемент" (zement) происходит от латинского "caementum", что в переводе означает битый камень, или щебень, и является общим термином для обозначения практически всех сыпучих вяжущих материалов. Появились первые цементы довольно давно, ещё при строительстве египетских пирамид, и были они в основном гипсовые. А вот материал, который мы в обиходе называем просто цементом, в действительности является лишь одной из разновидностей под названием "портландцемент", и надо отдать должное, самой распространённой разновидностью. Его история уходит в прошлое не так глубоко. Портландцемент был запатентован в 1824 году английским дорожным рабочим Джозефом Аспдином, который якобы изобрёл совершенно новый тип вяжущего материала. В действительности же, он просто несколько изменил уже к тому времени более полувека известный роман-цемент (первый цемент способный схватываться в воде, иными словами – гидрофобный цемент). Данный тип вяжущего материала изготавливался путём смешивания глины с каменной пылью, после чего смесь обжигалась и измельчалась. Аспдин использовал компоненты добываемые на острове Портланд, видимо поэтому он дал новому цементу такое название. Современный портландцемент сохранил от Аспдинского изобретения лишь название, и в действительности является материалом, изобретённым в России.

Как известно, у европейцев существует давняя традиция: раз в несколько десятилетий объединиться и получить люлей от России. Не стал исключением и век XIX-й. Летом 1812 года в Россию очередной раз пришли цивилизованные европейские граждане, с целью сеять разумное доброе и вечное, принести так сказать культуру и просвещение в варварскую страну. По итогам культурные французы получили традиционный отлуп и были вышвырнуты обратно, зализывать раны и обдумывать месть, но разруху в наших городах после себя они оставили изрядную. В том числе и в Москве, которая в тот момент хоть и не являлась столицей России, но была значима не менее (а в некоторых аспектах и поболее) чем Санкт-Петербург. В число разрушенных сооружений попал и Московский Кремль, взорванный по приказу Наполеона. Того самого, Первого, корсиканского. Восстанавливали Москву долго, больше двадцати лет. Руководил строительством и реставрацией Егор Герасимович Челиев, в прошлом землемер из Саратова. Именно Челиевым в этот период и был изобретён тот цемент, который в наши дни широко используется строителями во всём мире, а в 1825 году он издал книгу "Как приготовить лучший цемент". В отличие от Аспдина, который счёл вполне достаточным просто смешать что-то с чем-то и запатентовать, Челиев дал полное описание свойств компонентов, технологических процессов, оборудования и т.д., в общем – всё, что нужно и даже больше. Но вышло так, что англичанин крикнул "Первыйнах!" громче и чуть раньше, поэтому наш, русский цемент до сих пор носит это дурацкое название, то есть, "Портландцемент".

Производство цемента

Основой цемента является клинкер. Вернее, даже не так. Основой портландцемента являются известь и глина, в соотношении один к трём. Существуют и несколько отличающиеся варианты, в зависимости от того, где расположено предприятие (какое сырьё доступнее, то в первую очередь и используется), к примеру в регионах с развитой металлургической промышленностью сырьём может служить доменный шлак. Многих отпугивает название "шлакоцемент", но это напрасно: главное в данном случае не источник сырья, а его химический состав. А он как раз вполне подходит для этих нужд, плюс при добавлении шлака (обычно это до 50% состава клинкера) цемент получается существенно дешевле. Впрочем, пока он дойдёт до рядового покупателя цена скорее всего сравняется с обычным, но это уже вопрос не к производителям. Но, на большинстве предприятий всё же преобладает именно традиционный состав: 75% извести и 25% глины. Для смешивания компонентов существует два способа, мокрый и сухой. В настоящее время оба способа применяются с равным успехом, ни тот ни другой не являются плохим: выбор способа зависит от множества факторов, в каждом регионе где находятся предприятия имеются свои особенности. Так вот, этот состав доводится до однородного состояния и подвергается нагреванию до 1470°С, в результате чего он плавится и переходит в гранулированное состояние. Эти гранулы и являются клинкером. Ну, если упрощённо.

После этого гранулы смешиваются с небольшим количеством сульфата кальция, причём наиболее распространённая форма для получения портландцемента – гипс, и перемалываются в муку. В итоге получается тот самый серый порошок, так сказать строительный материал №1.

Марки цемента

Всем известно, что цемент подразделяется на марки, которые обычно указаны на упаковках. Что же означают эти числа, например цемент М500?

А означает это уровень прочности. В лабораторных условиях изготавливаются кубики из чистого цемента без заполнителей (то есть не раствор с песком, а именно из цемента) размером 1см³, которые кладутся под пресс. Если кубик выдерживает давление 300 кг, следовательно это цемент марки М300, если же кубик разрушается только после давления в 500 кг, это уже цемент марки М500. В настоящее время в России больше не выпускается цемент ниже М300, наиболее распространённая марка – М500. Существует также "военный" цемент – от М600 до М800, суперпрочный материал, правда, он существенно дороже.

Помимо маркировки указывающей прочность, на упаковках присутствуют дополнительные индексы. К примеру Д0 (это не буквы "д" и "о", это буква "д", которая означает "добавки" и цифра "ноль"), обозначает классический портландцемент без добавок, тогда как Д10 или Д20 обозначает что добавки имеются, и число следующее за буквой "Д" указывает их процент от общего состава. Также на упаковке можно увидеть дополнительный индекс:

Б – быстротвердеющий цемент;

ПЛ – пластифицированный цемент;

ГФ – гидрофобный цемент.

Какой именно использовать, зависит строго от ситуации. Где-то надо чтобы всё "встало" быстро, и тут понятно нужен цемент "Б", где-то нужно чтобы поверхность оставалась ровной и без трещин и не требовала дополнительных усилий вроде постоянного увлажнения, и тут уже нужен пластифицированный цемент. Впрочем, бывают и комбинации, такие как "Б-ПЛ", то есть и быстро и без трещин. Правда, при температуре воздуха от 25°С и выше пластичность оставляет желать лучшего, во всяком случае у быстротвердеющего цемента. Ну а когда нужно чтобы раствор или бетон как можно дольше оставался в рабочем состоянии, то лучше использовать "ГФ" - гидрофобный цемент. Который кстати, более водонепроницаемый и морозостойкий чем остальные.

Производители цемента

Производителей цемента в России довольно немало, вот основные из них:

Холдинг "ЕВРОЦЕМЕНТ груп"

- заводы в Ульяновске, Липецке, Белгороде и ещё в 14 городах России;

Мордовцемент;

БАЗЭЛ цемент;

Воркутацемент;

Горнозаводскцемент;

Спасскцемент;

Себряковцемент;

Сибирский цемент;

United Cement Group;

ХайдельбергЦемент Рус;

Holcim Group;

ЛРС-цемент;

Верхнеабаканский цементный завод;

Подольский цементный завод;

Воскресенский цементный завод.

Как видите, немало. По крайней мере этот строительный материал мы не покупаем за бугром, наоборот, даже продаём излишки. Что не может не радовать. Так же многие из перечисленных предприятий выпускают не только цемент, но и различные строительные смеси на его основе (да и не только на его, поскольку существуют ещё и гипсовые смеси, а "Мордовцемент" ещё и гипсокартон производит), но об этом – в следующих заметках.

www.materialy.ulicastroiteley.ru

История человечества - история цемента.

История человечества — история цемента.

Цемент — один из основных строительных материалов в наше время. Область его применения все более расширяется.

 Долгое время считалось, что цемент изобрел в 1824 году англичанин Аспдин.

Однако обнаруженные в последние годы советскими учеными архивные документы Доказывают, что открытие принадлежит нашему земляку Е. Г. Челиеву.  

Из дошедших до нас документов известно, что Егор Герасимович Челиеву родился в 177l году в Саратовской губернии в семье отставного Военного. Получив образование, он 16 лет поступил на службу — сначала уездным землемером, затем стряпчим Саратовской губернии, межевым землемером. С 1801 года Челиев находится уже в Москве в должности генерального землемера первого класса при Межевой канцелярии. После изгнания из России Наполеона он в течение нескольких лет работает начальником Московской военно-рабочей бригады по планировке и восстановлению строений в белокаменной столице. В годы пребывания в Москве Е. Г. Челиев и изобрел цемент. Созданный Е. Г. Челиевым цемент, обладавший высокими строительными качествами, в 1813—1824 годах широко использовался на строительстве различных сооружений и при восстановлении разрушенной пожаром в 1812 году Москвы, особенно Кремля. В книге Е. Г. Челиева описан способ приготовления цемента путем обжига смеси извести (или мела) и глины с последующим измельчением обожженного продукта.  Умер Е. Г. Челиев в 1839 году в Москве.

Не хватает уже здравого смысла, что бы хоть как то воспринимать официальную историю! Как можно обсуждать был древний Рим или нет, что там нарисовал Пиранези, когда европа стала Европой, а люди вылезли из пещер не зная историю ЦЕМЕНТА! Я уже писал про кирпич (это только начало того что тянется за кирпичем), но кирпич надо ведь укладывать, так что бы он держался вместе с другими и что бы это не размывал дождь! Я даю выдержку официальной истории цемента с моими ремарками! Итак....

Цементами называют искусственные, порошкообразные вяжущие материалы, которые при взаимодействии с водой, с водными растворами солей или другими жидкостями образовывают пластичную массу, которая со временем затвердевает и превращается в прочное камневидное тело — цементный камень.

Первым природным вяжущим была глина. Глина и жирная земля после смешивания с водой и высыхания приобретали некоторую прочность. Однако в виду низких потребительских качеств данных материалов (с использованием глины возводились постройки, не требующие значительной прочности) — люди занимались поиском более совершенных вяжущих.

Первый ранний предшественник бетона был обнаружен на берегу Дуная на территории современной Югославии — в хижине древнего поселения каменного века находился пол из бетона толщиной до 25 см. Бетон для этого пола приготавливался на гравии и красноватой местной извести. Ориентировочный возраст находки — более 5000 лет до н.э. Но это скорее относится к исключению из правил, массовое применение извести при строительстве датируется гораздо более поздними сроками.

В плане массового использования при строительстве, более чем за 3 тыс. лет до н. э., в Египте, Индии и Китае начали изготавливать искусственные вяжущие — такие как гипс. Это обуславливалось тем, что при обжиге строительного гипса использовалось гораздо меньше топлива (температура обжига 140-190 С), чем для производства извести.

Известь является древнейшим искусственным минеральным вяжущим веществом после гипса, есть сведения, что египтяне использовали смешанные известково-гипсовые растворы при строительстве пирамид. Однако гипс долгое время не терял своих позиций — вследствии меньшей энергоёмкости при производстве, в том же Египте топливо было чрезвычайно дефицитным.

Впервые широко известь стала применяться в Греции для облицовочных работ и в гидротехнических сооружениях. Но лишь в римский период началось массовое применение извести для кладочных растворов.

Римляне развили строительное искусство, оставив после себя знаменитые памятники древнего мира. Римляне так же составили первые рекомендации по изготовлению и применению известковых растворов. Впервые применив вулканический пепел в качестве добавок — был изобретён предок так называемого «пуцоланнового цемента», названного по месту залежей сырья близ города Поццуолли.

В Киевской Руси основным связующим материалом была известь. Получали ее путем обжига известняка в специальных печах, которая позже гасилась в специальных ямах.(вот интересно а из чего делали печи? из кирпича? а его когда научились делать? в 18 веке) Для приготовления строительного раствора использовалась известь разного состава — из чистого известняка получалась жирная белая известь (воздушная), а из известняка с глинистыми примесями — серая (гидравлическая, которая обладает способностью схватываться во влажной среде и использовалась при кладке). Белую известь использовали в основном при штукатурной работе. Хотя согласно некоторым исследованиям этим правилом не всегда руководствовались — вопрос рационального применения различных видов вяжущих также актуален и в современном строительстве.

Заполнителем растворов являлась цемянка, т.е. мелкотолченая керамика, а также туф и пемза. Использовалась как специально обожженная и затем размолотая глина, так и недообожённый кирпич, а позже мелкотолченый кирпичный бой более крупных фракций — что давало меньшую усадку при твердении и увеличивало трещиностойкость. Однако тонкомолотая глина придавала дополнительные гидравлические свойства цемянке. Но видно уже тогда вопрос экономии и удешевления материалов и использования отходов производства ( брак кирпича ) не всегда решался в соответствии с задачей сохранения качества продукции. Использование толчённой керамики в качестве заполнителя — прием, широко применявшийся многими древними народами. К примеру, в Индии применялась известь в смеси с сурки — молотым кирпичом. Интересно, что в раннем зодчестве в строительных растворах в качестве заполнителя песок практически не использовался. В качестве вяжущего также использовался гипс, а заполнитель — дробленый алебастр.

В 1584 г. в Москве был учрежден «Каменный приказ», который наряду с заготовкой строительного камня и выпуском кирпича ведал также изготовлением извести. В частности в Москве появились первые производители — cухих строительных смесей — назывались они цементом (или «сементом»). Активно использовались добавки — бычья кровь, творог, яичный белок, кизяк и другие вещества, что свидетельствует о высоких требованиях к качеству возводившихся сооружений.(особенно весело упоминание яиц и бычьей крови — жрать не чего было а из яиц «семент», а се мент наверное- это же мент)

В 1829 г. профессор Фукс (Johann-Nepomuk Fuchs, 1774.1856) — немецкий химик и минералог показал, что всякий кремнеземистый минерал может быть годен для гидравлического цемента, если его подвергнуть обжигу. Такие породы, как граниты, гнейсы, порфиры, полевой шпат, слюда и даже простая глина, не говоря о чистом кремнеземе (горный хрусталь, халцедон), все после обжига затвердевают под водой с известью. Вопрос стоял только в доступности сырья и энергоёмкости производства.(вот они реальные сроки мыслей о том что прочнее глины и гипса может быть еще что то)Еще ранее Фукса были проведены исследования французским инженером Вика, работы которого начались в 1812 г. (Луи Жозеф Вика еще в 1812 г. показал, что обожженная смесь чистой углекислой извести и глины в известной пропорции по измельчении затвердевает с водой без всяких прибавок.), а в 1818 г. он высказал мнение и доказал опытом, что всякий известковистый минерал, содержащий глину в известном количестве, способен дать так называемую гидравлическую (т. е. твердеющую под водой) известь после надлежащего прокаливания. С 1837 по 1841 гг. Вика показал, что большая часть глин владеет свойством превращаться в пуццоланы вследствие обжига, т. е. затвердевать с известью под водой, почему продукт обжига глин и назвали искусственной пуццоланой (цемянкой). Вика предпринял затем исследование разных французских глин, мергелей, известняков, благодаря которому, во Франции быстро стало развиваться производство гидравлических известей и цементов, получаемых прокаливанием естественных глинистых известняков.Незадолго до Вика, Джеймс Паркер открыл, что глинистые почвы устьев Темзы с 30-35% глины после обжигания и измельчения дают цемент, на производство которого он и взял патент, назвав свой цемент — романским (!!!!!). Несколько лет спустя такое же открытие было сделано французами в Булони. Во Франции они тоже получили название романских цементов, или быстротвердеющих (быстросхватывающих), но впоследствии из естественных глинистых известняков стали делать и медленно схватывающие цементы, почему за всеми цементами этого рода оставлено только название «романских», без других характеристик. Большие неудобства, зависящие от неоднородности глинистых известняков, повели к дальнейшим весьма важным открытиям в приготовлении цементов. Известняки с малым содержанием глины дают гидравлическую известь, с большим содержанием — гидравлические цементы разных характеристик, а естественные толщи мергелей даже незначительной мощности обыкновенно очень неоднородны по составу. Поэтому возникло естественное желание приготовить гидравлический цемент из смеси глины и извести. Вика показал, что это возможно, но практическое осуществление эта мысль получила в России и Англии. Интересно, что до настоящего времени для определения сроков схватывания цементного теста применяется прибор, который по имени его изобретателя называется иглой Вика.

В 1822 г. в Петербурге вышла книга Е.Г. Челиева «Трактат об искусстве приготовлять хорошие строительные растворы», а в 1825 году Челиев в книге «Полное наставление, как приготовлять дешевый и лучший мертель или цемент, весьма прочный для подводных строений» обобщил опыт улучшения свойств вяжущих материалов, накопленный при восстановлении Кремля, разрушенного во время Отечественной войны 1812 года.....(вот опять фишка — кремль из кирпича стандартного якобы уже давно стоит и кирпич благополучно лежит на цементе а тут первые мысли о це менте)… Егор Герасимович Челиев начинал работать в Саратове, затем стал участником восстановления Москвы после пожара в 1812 году. Именно тогда он начал (!!!!!) проводить эксперименты с различными материалами, чтобы найти скрепляющий состав для кирпича и камня. Стремление получить ещё более совершенный вид гидравлического вяжущего привело русского строителя Челиева к важному открытию: при обжиге в горне на сухих дровах смеси извести и глины до «белого жару» (при температуре свыше 1100-1200 С) получался спекшийся продукт, обладавший в измельченном виде высокими механическими свойствами и способностью твердеть в воде. Егор Герасимович Челиев является изобретателем современного цемента.

В 1824 году Джозеф Aспдин, британский каменщик, получил патент на «Усовершенствованный способ производства искусственного камня», который он создал на собственной кухне. Изобретатель нагрел смесь хорошо подробленного известняка и глины в кухонной печи, после раздробил комок смеси в порошок и получил гидравлический цемент, который затвердел при добавлении воды. Aспдин назвал полученный продукт — портландцементом, потому что при производстве он использовал камни с карьера, который находился на острове Портланд. Однако только 30 лет спустя после этого открытия английские портландцементы получили распространение, а затем и преобладание. Толчок дала Лондонская всемирная выставка 1851 г., после которой на континенте весь портландцемент назывался английским.

Полученное Аспдином вяжущее не было портландцементом в современном смысле этого слова, а представляло собой разновидность романцемента, полученного при несколько повышенной температуре обжига (900-1000 С), однако название «портландцемент» сохранилось и поныне. Гидравлическое вяжущее, описанное Е.Г. Челиевым, ближе по свойствам к современному портландцементу, а по качеству превосходило портландцемент Аспдина.Вот насколько наглым надо быть что бы такое писать и не задуматься а как же история человечества!???

любопытный комментарий:

А вот, как это выглядит не с точки зрения хронологии предметной области, а с точки зрения момента появления документов, из которых можно почерпнуть хронологию:

Бетон и армированный бетон (1841)С 1837 по 1841 гг. Луи Жозеф Вика показал, что глина владеет свойством превращаться в пуццоланы вследствие обжига, т. е. затвердевать с известью под водой.Однако в 1842 году выясняется, что английский инженер Фокс использовал не просто бетон, а армированный металлом, еще в 1829 году! А в том же 1829 году, уже не Фокс, а Фукс, и не английский, а немецкий ученый впервые показал, что всякий кремнеземистый минерал годен для гидравлического цемента, если его подвергнуть обжигу.В 1843 году европейцы еще не знают, что в России, книга Егора Челиева «Полное наставление, как приготовлять дешевый и лучший мертель или цемент, весьма прочный для подводных строений» издана еще в 1825 году. А значит, их притязания на получение отчислений за производство бетона наивны.Но Англию победить нельзя. Россия может этого не знать, но Джозеф Аспдин получил портландцемент за год до выхода книги Егора Челиева.Ах, так?! В 1844 году выясняется, что в Питере «Трактат об искусстве приготовлять хорошие строительные растворы» Егора Челиева вышел еще в 1822-м!И понятно, что все забыли о французе Жозефе Вика, обнародовавшем идею о получении твердеющей извести путем прокаливания аж в 1818 году! Можете вносить, какие угодно дополнения, но обойти прокаливание при изготовлении цемента не удастся никому.В 1845 году становится понятно, что все не так. «Нет-нет», — говорит Россия, наш Егор Челиев уже при восстановлении Москвы в 1812 году обжигал известь до «белого жару», чтоб затем перемолоть. Так что изобретатель – он.Ну, так и Луи Жозеф Вика в том же году это же доказал.В 1846 году выясняется, что наш академик Севергин дал описание вяжущего вещества, получаемого обжигом, еще в 1807-м, а бетон, причем армированный, мы использовали еще в 1802-м.А англичане Паркер и Айэт создали цемент в 1798-м! Джеймс Паркер так и вовсе открыл главные нюансы в 1796-м! А наш же Д. Смит создал так называемую гидравлическую известь в 1756-м!Тут история цемента переходит в принципиальную дуэль 1850-го года, когда выясняется, что:А в Москве «Каменный приказ» заготавливал цемент (на древне-русском пишется «семент») еще в 1584-м!И тут вмешивается Италия со своим Римским Пантеоном, поставленном на цементе еще в 115 году от Рождества Христова. А к вам, в Россию слово «цемент» пришло из латыни – через Германию, только в 1724-м! Съели?!В такой ситуации держащие колоссальные денежные потоки монахи орденов, например, те же иезуиты, промолчать не могут. Курируемые ими питомцы в Индии, Китае и Египте, как оказалось, придумали цемент за 3000 лет до новой эры. Все необходимые пергаменты у братанов есть. Кто-нибудь переплюнет?Конечно, славяне. Русские не сдаются. Бетонный пол толщиной заливки в четверть метра обнаружен на берегу Дуная в хижине поселения каменного века – датируется 5000-м годом до н. э.Ну, если на то пошло, в Египте пирамиды из бетона стоят уже 10 тысяч лет — наносит ответный удар Британская Империя.

Уходящая в каменный век тяжба – стандартная ситуация по КАЖДОЙ технологической новинке XIX века. Ставки высоки: или – ты, или – тебя. То, что без угля и поддува можно достичь от силы 800-1000 градусов, а цементу надо от 1100-1200, никого не интересует. Научная логика по сравнению с живыми деньгами глубоко вторична.

 

отсюда: vaduhan-08.livejournal.com/1881.html

 

 

filov.mypage.ru

Что могли древние • Просмотр темы

Цемент – искусственное, порошкообразное, минеральное вяжущее вещество, приобретающее при взаимодействии с водой, водными растворами солей или другими жидкостями высокую вязкость и после затвердения - высокую прочность. Прочное каменное тело, образованное в результате затвердевания называется цементным камнем. Цемент в переводе с латинского означает «битый камень». Цемент относится к одному из основных строительных материалов и применяется при изготовлении бетона и производных материалов, например, железобетонных изделий.

Цементу часто приписывают два имени – гидравлический и минеральный. Гидравлическим его называют за то, что затвердевание происходит непосредственно в жидкости и после этого полученное твёрдое соединение в воде не растворимо. Минеральным – поскольку материалы, используемые для получения цемента – это горные породы или продукты их выветривания, т.е. минеральные породы.

История цемента

Под историей цемента будем рассматривать историю применения природных вяжущих веществ. Одним из первых применяемых таких веществ была глина. Обычно её смешивали с жирной землёй и полученную смесь сушили. Однако, такие изделия имели ограниченную прочность и их применение в строительстве было достаточно узким. Требовалось найти материал, обладающий большими вяжущими свойством, нежели чем глина.

Заменой глине стали два основных вяжущих вещества: известь и гипс. В древнем Египте при строительстве пирамид изготавливали растворы извести и гипса. Гипсовые растворы уступаю известковым по прочности, но требуют значительно меньших усилий для обжига. В связи с этим гипс долго не сдавал своих позиций в Египте, где всегда существовал большой дефицит на топливо для обжига, например, древесину.

В Китае и Индии впервые начали использовать такие вяжущие как гипс более чем за 3 тыс.лет до н.э. В то время существовал специальный строительный гипс. Температура обжига такого гипса могла быть в пределах 150-180 градусов Цельсия.

Бетон с применением извести впервые был обнаружен на берегу Дуная, сейчас это территория современной Югославии. В одной их хижин был оборудован бетонный пол, толщиной 25 см. Эта находка носила единичный характер, массовое использование бетонной смеси стало частым в гораздо более поздние годы. При изготовлении бетона был использован гравий и красноватая местная известь. Возраст находки - более 5000 лет до нашей эры.

Древние Римляне подмешивали определённые материалы к извести для придания её гидравлических свойств. В основном к таким материалам относились дроблёные или измельчённые кирпичи и отложения вулканического пепла. Общее между этими двумя материалами заключалось в содержание в их составе оксиды (диоксид кремния SiO2 и оксид алюминия Al2O3 – глинозём). Как дроблёные кирпичи, так и вулканический пепел вызывают взаимодействие с ними извести. В процессе этой реакции происходит присоединение воды с образованием соединений кремнезёма. Римляне очень много внимания уделяли строительному искусству, оставив после себя знаменитые памятники архитектуры древнего мира и первые рекомендации по изготовлению и применению известковых растворов.

В средние века производилось усиленное экспериментирование над известняковыми смесями. Совершенно случайно было обнаружено, что продукты обжига, изготовленные из загрязнённых глиной известняков по водостойкости превосходят Римские пуццолановые смеси. Много внимания уделялось соотношению концентраций известняка и глины в растворах и на разработку новых месторождений. В конце 18 века пришли к выводу, что для достаточной крепости сухой смеси кроме оптимальной концентрации необходима ещё и очень высокая температура обжига.

Если упоминать Киевскую Русь – материалом, на котором основывались все строительные смеси служила известь. Сначала известняк обжигали в специально изготовленных для этого печах, а затем гасили в ямах. Из известняка с примесями глины в Киевской Руси получали серую известь, из чистого известняка получали жирную белую известь. Белую известь применяли в штукатурных работах, серую известь использовали в условиях, где необходимым являлось свойство застывать во влажных условиях, в основном это было применимо к кладке. В Мокве, в 1584 году был создан так называемый «Каменный союз», который заведовал изготовлением извести. Кроме этого у «Каменного союза» были такие области ответственности, как заготовка строительного камня и выпуск кирпича. Первые сухие строительные смеси назывались «сементом». В качестве добавок в первые цементные смеси активно использовались такие составляющие как яичный белок, бычья кровь и кизяк. Изготовление цемента

Как и в прошлом, сейчас для изготовления цемента используют такие строительные смеси как известняк и глина. Известняк составляет примерно 75% от общего количества, оставшиеся 25% занимает глина. Оба компонента мелко измельчают и перемешивают. Соотношение долей составляющих является достаточно трудным процессом и даже такие доли, как 0,1% могут значительно влиять на свойства бетона в последствии.

Изготовленную смесь помещают во вращающуюся печь длиной до 180-220 метров и диаметром до 7-9 метров и обжигают при температуре до 1450 о С. Эту температуру ещё называют температурой спекания. В результате обжига получаются крупные комья, так называемые клинкеры. Эти комья в последствии размельчают и добавляют немного гипса, максимально до 6% в общей доле смеси.

После этого цемент упаковывают во влаго и разрывостойкие мешки или ёмкости и доставляют к требуемому месту. Ещё одним способом транспортировки являются машины или поезда оборудованные специальными ёмкостями.

Источник: http://fortuna-snab.ru/cement-history

rekhmire.ru

История цемента

С началом использования камня в строительстве, стал вопрос использования каких-либо скрепляющих составов. С древних времен люди обнаружили вяжущие свойства у природных материалов, таких как гипс, глина. Еще египтяне научились использовать в качестве цемента обожженный гипс. Римляне и греки получали цемент, добавляя песок в известь, полученную в результате нагревания известняка, а добавляя грубые камни, получали бетон.  

 

 

Римляне подметили свойства материалов, которые позволили им делать цемент для работ под водой и использовать цемент при строительстве портов. Вероятно, именно они первыми начали экспериментировать со свойствами цементных материалов для конкретных приложений и ситуаций.

До сих пор сохранившееся название "пуццолановый", получил цемент, в честь деревни Pozzuoli недалеко от Везувия, производился с помощью добавления к извести измельченного вулканического пепла.

В таких местах, как Великобритания, где не хватало вулканического пепла, вместо него, для производства цемента, использовали толченую плитку или кирпичи.

     

Стены Адриана, Англии, в нескольких милях к востоку от Housesteads

 

Марк Витрувий Поллион, римский архитектор и инженер в 1 веке до нашей эры написал свою «Десять книг Архитектуры" - показательную историческим пониманием древних технологий использования цемента. Например, он написал о бетонных полах: "Во-первых, я начну с бетонного пола, который является наиболее ответственным участком из-за полированной отделки, отметив, что большие усилия и максимальные меры предосторожности должны быть приняты для обеспечения прочности".

 

"Поэтому, заложите основу, состоящую из измельченной плитки смешенную с известью в соотношении из трех частей к одному и формируйте слой не менее шести цифр толщины".

 

 

И о пуццолан цементе:

"Существует также вид порошка, свойства которого позволяют достичь удивительных результатов. Это вещество в смеси с известью и щебнем, не только усиливает здания, но даже тогда, когда причалы строятся в море, оно способно становиться жестким под водой».

(Vitruvius, "The Ten Books of Architecture, " Dover Publications, 1960.)

 

Его "Десять книг архитектуры" являются реальной исторической жемчужиной объединения истории и технологии.

После римлян наблюдалось общее падение строительных навыков в Европе, особенно в отношении использования цемента. Растворы укреплялись главным образом насыщением извести углекислотой (карбонизацией), это был медленный процесс. Использование пуццолан цементов было вновь начато в конце средневековья.

 

Фото: Durham

 

Великие средневековые соборы, такие, как Durham, Lincoln и Рочестер в Англии и Шартре и Реймсе во Франции, были построены высококвалифицированными каменщиками с использованием цемента. Несмотря на это, вероятно, было бы справедливо сказать, что они не имели технологий для управления свойствами цементных материалов, в том смысле и на том уровне, как римляне делали тысячу лет назад.

 

Ренессанс и эпоха Просвещения принесли новые способы мышления, к лучшему или худшему, привели к промышленной революции. В восемнадцатом веке Великобритании, интересы развивающейся промышленности и империи совпали с необходимостью строительства маяков на открытых скалах, чтобы предотвратить потери при доставке грузов морем. Постоянные потери торговых судов и военных кораблей способствовали развитию технологий в производстве цемента.

John Smeaton, строитель третьего Eddystone маяка (1755-1759) у побережья Корнуолла на юго-западе Англии, использовал для цемента смесь глины, извести и измельченного шлака от выплавки чугунного производства в растворе, который затвердевал под водой. Он является пионером в использовании «гидравлической извести» (формы раствора цемента, которая могла формироваться под водой).

 

John Smeaton сыграл важную роль в истории открытия и развития современного цемента, потому что он определил композиционные требования, необходимые для получения «водности» извести, работа, которая привела в итоге к изобретению портланд цемента.

 

Иосиф Аспдин получил патент в 1824 году для Портланд Цемента ("Portland Cement"), материал он получил в результате смешивания глины тонкого помола и известняка в условиях обжига. Он назвал это портландцемент, так как бетон, изготовленный из него похож на Портленд камень, широко используемый строительный камень в Англии.

 

Хотя Аспдин обычно рассматривается как изобретатель Портландцемента, цемент Аспдин не был произведен при достаточно высокой температуре, чтобы быть реальным предшественником современного цемента Портланд. Тем не менее, это  было важное нововведение, и последующий прогресс в производстве цемента может рассматриваться лишь как его развитие.

 

Бочки с цементом Аспдина, которые перевозили на корабле, затонувшем у берегов Sheppey в графстве Кент, были установлены (за вычетом деревянных деталей) в пабе Sheerness, где находятся до сих пор.

Первый современный портландцемент сумел сделать Исаак Джонсон в 1845 году. Он использовал при производстве цемента обжиг смеси глины и известняка при более высоких температурах, аналогичных тем, которые используются сегодня (1400C-1500C).

Хотя Джонсон использовал при производстве цемента те же материалы, что и сегодня нами используются, но есть три важных события в производственном процессе изготовления цемента, которые отличают производство современного  портландцемента:

- Изобретение и использование для производства цемента вращающихся печей - Использование для измельчения клинкера и сырья шаровых мельниц

- Добавление гипса для получения нужных показателей, как регулятор схватывания цемента.

 

Начиная с 1885 г. и по 1930г вращающиеся печи постепенно заменили оригинальные вертикальные шахтные печи, которые использовались для изготовления извести. Вращающиеся печи нагревают клинкер главным образом излучаемой теплопередачей, и это является более эффективным при более высоких температурах, обеспечивая достижение более высоких температур горения. Кроме того, так как клинкер постоянно перемещается в печи, осуществляется довольно равномерная температура спекания в горячей части печи, зоны горения.

Две другие основные технические разработки для производства цемента, также были введены примерно в конце 19-го века.

Николаев В.Г.

infonavigator.biz

История бетона

Сегодня бетон и изделия из него повсеместно применяются не только в строительстве, но и во всех секторах народного хозяйства. Почти ни один объект не обходится без применения товарного бетона. Изделия из бетона, такие, как железобетонные сваи или блоки, являются основой для качественного и долговечного фундамента. Широко применяются и другие изделия из бетона: оконные и дверные перемычки, железобетонные трубы, коллекторы, колодезные кольца, лестничные марши.

История изобретения цемента

А ведь несколько тысяч лет назад нашим предкам было куда сложнее. В попытках строить надежные дома, мосты и дороги шли они нелегким путем проб и ошибок, неудач и экспериментов. Ни для кого не будет секретом, что состав компонентов первых бетонов кардинально отличается от того, что предписывает использовать современная технология производства. Оттого и главный вяжущий компонент бетона – цемент – стал таковым не сразу. Первые капитальные сооружения строились на базе глины, извести и даже гипса. При этом нельзя сказать, что такие строения отличались недостаточной прочностью: современные строители и сегодня применяют известковый раствор при кладочных и штукатурных работах. А вот гипс свою популярность с течением времени утерял: высокая стоимость и низкая влагостойкость привели к тому, что применение гипса даже во внешней отделке свелось к минимуму.

Однако вернемся к истокам. Согласно находкам археологов, появилось первое подобие современного бетона около 10 000 лет назад. В то же время утверждать о повсеместном применении бетона будет слишком наивно: подавляющее большинство находок являются лишь элементами каких-то незначительных конструкций, что указывает на то, что бетон в капитальном строительстве сооружений изначально не применялся.

Первыми использовать монолитное бетонирование начали римляне. Первые бетонные постройки на территории современной Италии историки относят к 850-900 годам нашей эры. Причем многие из строений сохранились до нашего времени в первозданном виде. Однако постоянные войны снижали эффективность преемственности поколений. Так и рецепт уникальной структуры римского бетона с использованием пуццоланового вяжущего был утерян и забыт. Причем ученые умы строительства сотни лет пытались повторить ту самую формулу приготовления бетона, да только ничего у них не получалось. Все это приводило в итоге к тому, что люди по старинке использовали песок и известь в строениях. И лишь самые обеспеченные люди могли позволить себе внутреннюю и внешнюю отделку гипсом.

Однако в 1796 году англичанину Джеймсу Паркеру наконец-то удается получить цемент путем обжига мелкозернистой глины с известью. И название дали в духе времени – «романцемент».  Отличие от современного порталандцемента только в температуре обжига – «романцемент» производился в раскаленной до 800-900 градусов печи, в то время как сегодня за предел принимается температура спекания (1500 С).

Несложно догадаться, что свойства «романцемента» не могли удовлетворить возрастающим строительным требованиям. А значит, эксперименты в векторе поиска идеального бетона продолжились. При этом в XIX веке сразу в нескольких точках планеты были сделаны приблизительно одинаковые открытия. Новый рецепт в 1824 году предложил британец Джозефф Аспдин, а уже в 1825 похожую методику изготовления цемента вывел Егор Челиев в царской России. Причем опытные исследования ученых велись абсолютно независимо друг от друга, а прототипы цемента использовались Челиевым ещё в 1813 году, во время отстройки сожженной Москвы. Так, применялся компонент в процессе сооружения Московского Кремля. Полученный связующий компонент смеси нарекли «портландцемент».

Название прижилось, а открытую смесь используют с добавлением присадок вплоть до наших дней. Таким образом, используемый сегодня в повсеместном строительстве цемент можно считать изобретенным в начале XIX века. Конечно, за эти годы цемент стал подвергаться более тонкому помолу, состав подвергся оптимальному нормированию. Но сама методика осталась незыблемой. Это был уже не тот загадочный римский бетон, а совершенно новый, уникальный материал с более высокими эксплуатационными характеристиками. Бетон теперь не боялся ни влаги, ни огня, ни мороза. 

Оценить одно из лучших изобретений XIX века в Европе смогли по достоинству. Огромное количество его достоинств привели к тому, что в середине века он уже повсеместно применялся во всем мире. Единственным недостатком бетона можно было считать лишь слабую устойчивость к нагрузкам на растяжение. Оттого и применение его ограничивалось строительными перегородками, фундаментами да небольшими пролетами. Предпочтение же отдавалось железу, несмотря на его подверженность коррозии и деформациям при высоких температурах. Пытаясь нивелировать эти недостатки, ученые шаг за шагом шли к изобретению единого материала – железобетонных изделий (ЖБИ).

Именно историю появления цемента можно приравнивать к истории бетона, поскольку именно дальнейшее смешивание цемента, гравия (щебня), песка и воды позволило людям получать бетон с высокими эксплуатационными свойствами. Сегодня абсолютно все виды цементных смесей с крупными или мелкими заполнителями на водной основе принято считать бетоном. Используемые в монолитном строительстве бетоны носят название товарных бетонов, а применяемые при производстве ЖБ изделий – конструкционных бетонов.

История появления ЖБИ

Рассказывая историю появления современного бетона, нельзя обойти вниманием важное дочернее изобретение – ЖБИ. Поскольку не будь ЖБИ, не было бы от современного бетона столько пользы в строительстве. Недаром именно ЖБИ, а не бетон, многие называют переворотным изобретением в мировом строительстве. Удивительно, но факт: до наших дней достойной альтернативы ЖБИ не придумано.

Стараясь повысить качество и долговечность сооружаемых конструкций, строители постоянно экспериментировали с бетоном и железом. Первый толковый композитный материал удалось представить на суд общественности британскому штукатуру Уильяму Уилкинсону. После получения патента в 1854 году, творение англичанина с успехом начало применятся при монолитном и сборном производстве плит перекрытий. Параллельно во Франции Франсуа Куанье не просто применяет в строительстве ЖБИ, а и полностью возводит дом на базе железобетонных конструкций. Однако «отцом ЖБИ» принято считать французского садовника Жозефа Монье, который, не имея должного образования, методом «тыка», проб и ошибок сумел поставить производство ЖБИ на конвейер, запатентовав сначала железобетонный мост, а в 1878 году – железобетонные шпалы и балки. Затем недостатки его изобретений были исключены при помощи фундаментальных исследований инженеров и материаловедов того времени. Так, например, немец Гюстав Вайс предложил перекладывать арматуру из середины конструкции в ее нижнюю, «принимающую», часть, что позволило увеличить величину пролетов до 5 метров. Именно подобная универсальность позволила бетону утвердиться в качестве главного строительного материала, а ЖБИ – как самому надежному и востребованному строительному продукту современности.

 

 

 

atlantbeton.ru


Смотрите также