История цемента
|
| Римский Пантеон, 115—125. Архитектор Аполлодор из Дамаска. Один из самых известных образцов применения бетона на основе вулканического пуццоланового пепла. |
Происхождение искусственных вяжущих веществ
Первые методы получения искусственных вяжущих материалов были разработаны приблизительно 3000—4000 лет до н.э. Это включало обжиг определённых горных пород и их дальнейшее измельчение. Строительный гипс стал первым искусственным вяжущим веществом, за ним последовала известь, использовавшаяся в строительстве уникальных сооружений, таких как бетонная галерея знаменитого лабиринта в древнем Египте (около 3600 года до н.э.), фундаменты древних сооружений Мексики, Великая Китайская стена и римский Пантеон.
Артектические вяжущие материалы
Глина, гипс и известь обладают способностью затвердевать только на воздухе, именно поэтому их называют воздушными вяжущими. Эти материалы имеют низкую прочность. Со временем мастера научились повышать водостойкость известковых растворов, добавляя тонкомолотую обожженную глину, бой кирпича или вулканические породы, известные как пуццоланы — так их называли древние римляне по месту их нахождения, близ города Поццуолли.
Развитие на территории Древней Руси
В Древней Руси производство вяжущих материалов развивалось параллельно с возникновением городов, таких как Киев, Новгород и Москва. Эти материалы использовались при строительстве крепостных стен и соборов. В 1584 году в Москве был создан «Каменный приказ», который занимался заготовкой строительного камня и производством извести.
Проблемы водостойкости
Гипс и воздушная известь оставались основными вяжущими материалами на протяжении нескольких тысячелетий, однако их водостойкость оставляла желать лучшего. С развитием мореплавания в XVII-XVIII веках появилась необходимость в создании новых вяжущих, более устойчивых к воде.
Гидравлическая известь и роман-цемент
В 1756 году английским учёным Д. Смитом была получена гидравлическая известь, устойчивое к воздействию воды вяжущее. В 1796 году Д. Паркер запатентовал роман-цемент, который мог твердеет как на воздухе, так и в воде. Эти материалы до середины XIX века были основными для строительства гидротехнических сооружений.
Цементная промышленность в России
Производство цемента в России началось в XIX веке. В 1822 году строитель Егор Челиев описал способ получения вяжущего материала из смеси извести и глины в своем трактате, изданном в Петербурге. Несколько лет спустя он выпустил книгу о приготовлении цемента и бетона и их преимуществах в строительстве.
Развитие цементных заводов
В 1856 году был основан первый в России завод портландцемента в Гроздеце. За ним последовали заводы в Риге, Щурове и других городах. Цемент быстро оценили, в 1875 году был создан крупнейший цементный завод Московского Акционерного Общества.
Свойства и технологии производства цемента
Цемент не является конкретным строительным материалом, это общее название для группы веществ, которые обладают способностью образовывать пластичную массу при смешивании с водой. Основными компонентами являются различные породы и добавки, подвергаемые высокотемпературной обработке, что приводит к образованию силикатов и алюминатов кальция, придающих цементу высокую прочность.
Современное состояние цементной промышленности
На начало XX века в России функционировали 60 цементных заводов с общей производительностью около 1,6 млн тонн цемента, но многие из них были разрушены после Первой мировой войны. Создание цементной промышленности в Советском Союзе проходило с нуля. В 1962 году СССР занял первое место по производству цемента, а в 1971 году этот показатель превысил 100 млн тонн.
Текущие тенденции
Сейчас Россия занимает пятое место в мире по объемам производства цемента, уступая Китаю, Индии, США и Японии. Российская цементная промышленность развивается быстрыми темпами, прогнозируя рост в ближайшие годы.
Проблемы производственных технологий
Основным недостатком российских цементных заводов остается использование мокрого способа производства, который значительно более энергоемкий по сравнению с сухим способом, применяемым в развитых странах. Поэтому компаниям необходимо переходить на более эффективные и энергосберегающие технологии.