Когда изобрели цемент: кто придумал и в каком году, история появления

История цемента как строительного материала насчитывает много лет, в течение которых менялись его структура, состав и технические характеристики с целью улучшения качеств и определения самого удачного варианта. Сегодня цемент является одним из основных строительных материалов, ведь представить осуществление каких-либо работ без бетона очень сложно.

Цемент представляет собой неорганическое гидравлическое вяжущее искусственного происхождения, которое в процессе взаимодействия с водой и другими жидкостями создает пластичную массу, способную затвердевать и превращаться в каменный монолит с высокими прочностными характеристиками. Особенность цемента – способность набирать прочность в условиях влажности, что не могут делать другие минеральные вяжущие (воздушная известь, гипс и т.д.).

Основным показателем свойств цемента является его марка: буква М и цифры рядом обозначают уровень прочности на сжатие и другие сопутствующие характеристики (М200, М500). Производят цемент посредством тонкого помола гипса и клинкера (продукт равномерного обжига до состояния спекания однородного сырья из глины и известняка). В процессе измельчения в состав могут вводиться разные добавки для изменения свойств.

Виды цемента по основному минералу:

Романцемент – больше белита, сейчас его не производят.
Портландцемент – больше алита, самый распространенный.
Магнезиальный (цемент Сореля) – на базе магнезита, затворяется только водным раствором солей.
Глиноземистый – преобладает алюминатная фаза.
Биоцемент – появился благодаря использованию в производстве биотехнологий.
Кислотоупорный – на базе гидросиликата натрия: смесь кремнефтористого натрия и кварцевого песка затворяют водным раствором жидкого стекла.

Чаще всего используют портландцемент, который производят путем нагрева глины и известняка до +1450-1480 градусов. Смесь плавится, формируя гранулы клинкера, который потом смалывают с гипсом.

Основные фазы типичного клинкера для производства портландцемента:

Немного предыстории о материале

На вопрос о том, когда изобрели цемент, ответить трудно. Принято считать, что основные способы производства вяжущих нашли в 3-4 тысячелетии до н.э. Случилось это при обжиге горных пород и измельчении того, что получилось. Самые первые созданные искусственно вяжущие – это строительный гипс и известь.

Именно их использовали в строительстве бетонной галереи лабиринта (Египет, 3600 год до н.э.), Великой Китайской стены, Римского Пантеона, давних домов в Мексике.

Ввиду того, что глина и гипс могут затвердевать лишь на воздухе, их называют воздушными. Прочность материалы демонстрируют сравнительно невысокую. По мере изучения свойств материалов их водостойкость начали повышать добавлением мелкосмолотой обожженной глины, вулканических пород (это «пуццоланы» — название пошло от места залегания пород в городе Поццуолли, древний Рим).

С 1584 года в Москве начал действовать «Каменный приказ», направленный на производство кирпича, заготовку камня для строительных целей, а также производство извести. В течение многих лет гипс и известь оставались основными видами вяжущего. В 18 столетии в России начала интенсивно развиваться промышленность, были попытки систематизировать знания про вяжущие вещества, создавать новые виды.

Цемент был изобретен в 1822 году, когда русский строитель Егор Челиев смешал глину с известью и получил материал, обладающий вяжущими свойствами. Через несколько лет он издал книгу, где полностью описал процесс приготовления не только цементных материалов, но и бетон, а также рассмотрел достоинства их применения в кладке кирпичей, возведении зданий и набережных.

В 1824 году Джозеф Аспдин смог придумать современный портландцемент, который после смешивания с щебнем, песком и водой можно было применять в качестве бетона. Материал прекрасно выдерживал сжатие, но боялся растяжений. Тогда же начали изучать другие материалы и знали, что железные балки хорошо выдерживают растяжение, но боятся сжатия.

Практически одновременно несколько людей решили соединить свойства двух материалов для лучшего результата. На юге Франции в 1850 году Жан-Луи Ламбо построил несколько лодок из армированного железной сеткой бетона. В 1854 году британец Уильям Уилкинсон первым использовал бетонные панели, армированные железными балками, в возведении 2-этажного дома в Ньюкасле.

Тогда же примерно еще один строитель, Франсуа Куанье, во Франции решил поэкспериментировать – он первым связал стеновые панели со стальной арматурой перекрытий. Правда, в массы это не пошло. А вот ввел в практику железобетон человек, далекий от строительства. Создание железобетона стало одним из самых важных событий за всю историю строительства.

Читайте так же:

Как можно украсить цементные дорожки

В 1846 году Джозеф Монье был назначен садовником оранжереи в известном саду Тюильри, что возле Лувра. Ему понадобились прочные садовые кадки для пересадки на зиму апельсиновых деревьев. Монье создал несколько кадок из смеси цемента, песка, молотого кирпича, золы (бетон), но конструкция постоянно покрывалась трещинами. И тогда Монье решил укрепить их железными стержнями.

Тогда принято было считать, что железо разрушает бетон при перепадах температур, но за 3 года все кадки остались целы. Тогда Монье сделал таким же образом емкости для воды, элементы украшения ландшафта, а в 1867 году представил железобетон миру в Париже, запатентовав его использование в искусственных водоемах. Дальше были оформлены и другие патенты – на бассейны и трубы, строительные панели, конструкции мостов, шпалы и балки.

Изобретенный Монье материал в 1875 году под его же руководством был использован в строительстве небольшого моста в замке Шазелье. А потом, в 1879 году, инженер-строитель из Германии по имени Густав Вайс выкупил все патенты у Монье и усовершенствовал конструкцию, передвинув арматуру в бок максимальной нагрузки на растяжение (ведь Монье инженером не был, такие нюансы не учитывал).

Таким образом, Густав Вайс завершил работы по созданию современного железобетона. Цемент с самого момента появления был очень высоко оценен. Сегодня без него не обходится практически никакое грандиозное строительство, материал используется во всех сферах, разных изделиях, конструкциях, зданиях.

Цемент – это не какой-то отдельный строительный материал, этот термин обозначает группу веществ с определенными физическими характеристиками: порошкообразность, вязкость, способность создавать пластичную массу с водой, а после высыхания становиться монолитом. Процесс всегда односторонний, обратно вернуть ничего нельзя.

Затвердевший цемент никогда не вернется в исходное состояние. Главные компоненты цемента – маргелистые, глинистые, известковые породы, разные добавки (бокситы, шлак и т.д.). После высокотехнологичной и высокотемпературной обработки сырье сплавляется (частично или полностью), создавая алюминаты/силикаты кальция, что делает его прочным. Видов цемента много.

Добавки в цементе обозначаются буквой Д и указывают процент (Д20 – 20% модифицирующих добавок). Если цемент чистый, стоит Д0. Благодаря добавкам удается повысить такие показатели, как стойкость к воде и коррозии, морозу и солнцу, упругость и пластичность, а также другие.

Характеристики и области применения наиболее востребованных марок

Рассматривая цемент и его характеристики, нужно понимать, какой функционал возложен на материал. Главная задача вяжущего – связывание всех компонентов конструкции/изделия в монолитное целое. Существует всего 2 типа вяжущих: воздушные (твердеющие на воздухе) и те, на свойства которых оказывает воздействие вода. Воздушные вяжущие – это гипс, глина, воздушная известь, гидравлические – цемент и гидравлическая известь.

Цемент – самый часто используемый вяжущий материал, который дает возможность создавать изделия/конструкции высокой прочности. В соответствии с типом исходного сырья и добавок есть два типа цемента – портландцемент и шлакопортландцемент. Портландцемент делится на быстротвердеющий материал и вяжущее с минеральными добавками.

Бетонные конструкции, в производстве которых используют цемент, могут обладать самыми разными техническими характеристиками. Добавки позволяют повышать свойства стойкости к морозу, влаге, агрессивным средам, погодным условиям, нагрузкам и т.д. Так, бетон используют для возведения домов и зданий, изделий и конструкций, даже ракетно-стартовых площадок и аэродромов.

Для обозначения максимальных показателей прочности используют понятие «марка» и цифры. Так, марка М400 указывает, что в лабораторных испытаниях затвердевший кубик из цемента с ребром 10 сантиметров при раздавливании под прессом выдерживает нагрузку 400 кг/см2. Самые распространенные марки – от М200 до М500. Есть цемент М600 и выше, но он актуален для возведения военных объектов, конструкций особого назначения.

Все цементы твердеют достаточно быстро – первоначальное схватывание начинается через 40-50 минут после затворения водой, конец твердения – через 12 часов. Полную прочность цемент набирает в течение 28 суток.

Самые востребованные марки цемента:

Портландцемент М400 – прочность 400 кгс/см2, применяют в производстве бетонных/железобетонных, монолитных конструкций, сборных ЖБИ, строительных растворов для штукатурки и кладки. Также цемент используют в бетоне для производства искусственной брусчатки, элементов мощения, садовых и дорожных бордюров.
Портландцемент М500 – прочность на сжатие равна 500 кгс/см2, марка отличается быстрым схватыванием и твердением. Из цемента выполняют строительство гидротехнических сооружений, создание высокопрочных сборных ЖБИ, монолитных сооружений, проведение аварийных ремонтных работ (при условии первоначально высокой прочности) и т.д.

Сульфатостойкий цемент – используют для создания конструкций, которые будут испытывать влияние сульфатных вод, при переменном горизонте, с постоянным замораживанием/оттаиванием, увлажнением/высыханием. Делают мосты, сваи, опоры для работы в минеральных водах.
Тампонажный – для цементирования газовых, нефтяных, иных скважин.
Напрягающий – актуален для ремонта/строительства подземных емкостных конструкций бассейнов, сооружений, гаражей под землей, тоннелей и т.д.
Высокоглиноземистый цемент – дает бетонам быстрое твердение, максимальную прочность в минимальные сроки, высокую огнеупорность и стойкость к агрессивным средам. Часто такой цемент используют для восстановления прорванных труб и плотин, разрушенных мостов и дорог, в срочном создании фундаментов.
Белый и цветной портландцемент – актуален для выполнения скульптурных, архитектурно-отделочных работ, покраски бетонных, кирпичных, шлакоблочных частей сооружений/зданий.

Читайте так же:

Как работать с цементом при минусовой температуре

Разные виды цемента могут отличаться по физико-техническим свойствам. Основной критерий выбора марки цемента – сфера эксплуатации изделия, конструкции, здания, предполагаемые нагрузки, условия.

Дополнительные характеристики цемента, на которые нужно обращать внимание:

Активность – проверяется путем сжимания образца до разрушения, выражается в определенных показателях.
Плотность – считают по объему свежего цемента. Имеет значение крупность помола, которая должна быть равна 1.3 т/м3, но многое зависит от условий транспортировки, хранения. Цемент может слеживаться, уплотняться, поэтому при весе 1.3 т допускается уменьшение веса, но не очень значительное.
Срок годности – с момента производства до использования должно пройти не больше 6 месяцев (но производители гарантируют заявленные характеристики лишь в течение 2 месяцев). Цемент в мешках в условиях закрытого помещения и оптимальной влажности может храниться 3 месяца, в биг-бегах – до 6.

Время застывания – добавки регулируют этот параметр, но многое зависит от сезона (в летнее время кладочный раствор застывает за 2-3 часа до первичной крепости, зимой – до 8 часов).
Стойкость к коррозии – способность твердого монолита противостоять различным агрессивным воздействиям (щелочных/химических сред).
Водопотребность – потребность сухой смеси в определенном объеме воды для получения подвижности в применении.
Тонкость помола – главный показатель дисперсности, определяется числом сухого остатка на сите при контрольном просеивании. Параметр влияет на прочность застывшего монолита.
Морозостойкость – стойкость к отрицательным температурам, способность выдерживать определенное число циклов замораживания/оттаивания. Для повышения показателя используют минеральные добавки.

История цемента показывает, что создание данного вещества стало одним из самых важных событий в ремонтно-строительной сфере. Не менее важным этапом стало и объединение бетона с металлом, открыв эру железобетонных зданий, конструкций, изделий. При выборе цемента необходимо ориентироваться на основные марки и их характеристики, обращая внимание на соответствие требованиям по проекту, условиям эксплуатации, нагрузкам и т.д.

Когда стали применять цемент

Натуральным цементом называется продукт, получаемый путем тонкого измельчения обожженного глиносодержащего известняка. Температура обжига не должна быть выше той, которая необходима для удаления углекислоты.

Первый стандарт АСТМ на натуральный цемент (С-10—37), принятый в 1904 г., разрешал добавлять к цементу -после обжига до 5% безвредных материалов. Однако новый стандарт АСТМ С-10—49, утвержденный в 1949 г., более точно определяет количество и характер разрешаемых добавок:

«Не разрешается вводить после обжига, помимо воды и (или) природного сульфата кальция, какие-либо добавки, за исключением воздухововлекающих при изготовлении воздухоудерживаю-щего натурального цемента; эти добавки должны вводиться при помоле. Кроме того, по желанию потребителя можно вводить в воздухоудерживающий натуральный цемент при его изготовлении хлористый кальций в количестве, не превышающем 2%, для возмещения потери прочности, вызванной вовлечением воздуха».

Натуральный цемент был известен много столетий назад, когда он широко применялся в качестве вяжущего материала. Известно,, что греки и римляне применяли цемент, который схватывался и твердел под водой. В Соединенных Штатах производство натурального цемента началось лишь после 1820 г. Спрос на этот цемент значительно вырос в связи с развернувшимся строительством внутренних каналов и других водных путей. В течение XIX в. производство и потребление натурального цемента непрерывно возрастало. Только за десятилетие (1890—1900 гг.) было произведено свыше 13 640 тыс. г этого цемента. Но в дальнейшем его все больше стал вытеснять гораздо быстрее твердеющий портландцемент. Для того, чтобы натуральный цемент набрал полную прочность, ему требуются месяцы и годы. Вместе с тем бетону из-натурального цемента приписывают такие свойства, как водонепроницаемость, сульфатостойкость и малое тепловыделение.

В 1920 г. натуральный цемент стали применять для строительных растворов, и это способствовало некоторому росту его производства. В настоящее время его используют не только для строительных растворов, но и в смеси с портландцементом для изготовления бетона, обладающего определенными специфическими свойствами.

Сырьем для производства натурального цемента служит натуральный мергель, содержащий смесь соединений извести и кремнезема, которые при обжиге ниже температуры плавления дают гидравлические силикаты кальция.

В прежнее время обжиг натурального мергеля производился в вертикальных (шахтных) печах. Мергель загружался в печь слоями вперемежку с углем. Обожженный продукт выпускался через нижнюю часть печи. Для прохождения материалов через печь требовалось около недели. Часто приходилось сортировать обожженный мергель вручную для удаления пережженного, оплавившегося материала. В настоящее время натуральный цемент обжигают во вращающихся печах с точным соблюдением температурного режима.

Читайте так же:

Чем размешивать раствор цемента

Изучение химического состава необожженного натурального мергеля показывает, что он содержит недостаточно извести для образования трехкальциевого силиката, даже если при обжиге будет достигнуто фазовое равновесие. Натуральный цемент, обжигаемый только до температуры кальцинирования, не подвергается плавлению; согласно исследованиям Вейера, при температуре ниже 1300 °С трехкальциевый силикат не образуется.

Натуральный цемент имеет различный состав, главным образом по содержанию магнезии.

Раньше считали, что в процессе обжига магнезия связывается •с кремнеземом. Однако в дальнейшем было установлено, что в цементе содержится много магнезии в виде свободной окиси магния. При гидратации в процессе производства или во время изготовления раствора образуется гидроокись магния, которая повышает пластичность и удобообрабатываемость бетонной или растворной смеси.

Браунмиллер исследовал образцы натурального цемента двух заводов петрографическим и рентгенографическим методами. Главными фазами в этих образцах оказались двухкальциевый и однокальциевый силикаты. В тех случаях, когда содержание извести в мергеле достаточно высоко, основным гидравлическим компонентом цемента является двухкальциевый силикат. Приведем выдержку из неопубликованного отчета Браунмиллера:

«Основным продуктом реакции, образующимся в натуральном цементе, является бета-двухкальциевый силикат. Это соединение может быть идентифицировано с помощью микроскопа. На рентгенограмме цементного образца хорошо различимы характерные линии бета-двухкальциевого силиката, что свидетельствует о преобладании этой фазы в цементе.

Помимо бета – двухкальциевого силиката, в натуральном цементе наблюдается в небольшом количестве и другая силикатная фаза, по-видимому, однокальциевый силикат. Он присутствует не в виде чистого соединения и может содержать небольшие включения SiOo и MgO в твердом растворе.

Характерные линии трехкальциевого силиката полностью отсутствуют на рентгенограмме цемента. Микроскопически его также не удается обнаружить. Следовательно, это соединение не присутствует в натуральном цементе или же содержится в столь малых количествах, что его нельзя определить существующими методами исследования.

Так как даже очень легко образующийся однокальциевый алюминат не содержится в количестве, достаточном для определения его с помощью рентгенографии, то можно заключить, что реакция между СаО и А1203 не заканчивается при температуре обжига натурального цемента. Таким образом, часть глинозема остается в виде алюмосиликата, а часть образует небольшие количества однокальциевого алюмината и, возможно, пятикальциевого трех-алюмината».

Пожалуй, одной из важнейших заслуг натурального цемента в развитии современной технологии бетона является то, что применение его в смеси с портландцементом побудило исследователей заняться вопросом о воздухововлечении. В начале 1930-х годов было замечено, что бетон, изготовленный из смеси натурального и портландекого цементов, обладает большей устойчивостью против замораживания и оттаивания, чем бетон из одного портландцемента. Некоторые считали, что это свойство бетону придает натуральный цемент сам по себе. Другие же приписывали улучшение свойств бетона тому обстоятельству, что при помоле натурального цемента применялся в качестве интенсификатора жир, который мог оказать благоприятное действие, особенно на бетоны с пониженной плотностью. В связи с этим стали применять жир и при помоле портландцемента, который также приобрел более высокую морозостойкость.

В это время еще ничего не было известно о воздухововлечении, но начатые тогда опыты привели в дальнейшем к получению современных воздухоудерживающих бетонов.

Как появился цемент? Виды цемента.

Еще 3-4 тыс. лет до нашей эры были изобретены способы получения искусственных вяжущих средств. Горные породы обжигали, а продукты обжига доводили до тонкого измельчения. Первым искусственным вяжущим веществом стал строительный гипс. Известь и гипс – первые строительные материалы , которые использовали для сооружения бетонной галереи в Древнем Египте еще в 3600 году до нашей эры. Также с помощью гипсовой и известковой измельченной массы строили древние здания в Мексике, возводили Великую Китайскую стену и римский Пантеон.

Дело в том, что такие материалы, как гипс, известь и глина, способны затвердевать, лишь находясь на открытом воздухе, поэтому данные материалы называют воздушными. Такие вяжущие вещества характеризуются низкой прочностью. Повышение водостойкости известковых растворов стали производить, добавляя в растворы обожженную глину, кирпичный бой или вулканические породы – пуццоланы. Название произошло от залежей вулканических пород, что в Древнем Риме – поблизости города Поццуоли.

В Древней Руси производство вяжущих материалов развивалось наряду со становлением главных городов – Москвы, Киева, Новгорода. Тогда из вяжущих строительных материалов возводили крепостные стены, башни и соборы. В Москве учредили «Каменный приказ», который занимался заготовкой строительных камней, изготовлением кирпичей и производством извести.

В связи с развитием мореплавания в 17 – 18 веках для создания портовых сооружений потребовался материал, который был бы устойчив к воздействию воды. В 1756 году Смит Д. получил гидравлическую известь, соединив известняк и глиной. Через несколько десятилетий английский ученый Паркер Д. изобрел роман-цемент, который имел особенность твердеть как на воздухе, так и в воде.

Читайте так же:

Разгрузка фуры с цементом

Само собой разумеется, что в наше время эти вяжущие вещества не являются основой для изготовления цементных растворов, но в те времена это были единственно доступные материалы для строительства. На строительном сайте lentehstroy.ru вы можете ознакомиться со списком современных строительных растворов и материалов. В 1807 году академик Севергин В.М. посредством обжига мергеля достиг улучшений в составе цемента. В России цемент начали производить в прошлом веке.

Основными видами цемента являются гидрофобный цемент, шлаковый цемент и портландцемент.

Гидрофобный цемент получается в результате соединения клинкера портландцементного с гипсом и гидрофобизующей добавкой. Бетоны и растворы, которые создаются на основе гидрофобного цемента, характеризуются малым водопоглощением, хорошей устойчивостью к морозам и водонепроницаемостью по сравнению с обыкновенным цементом.

Шлаковый цемент — это цемент, полученный в результате общего помола доменных шлаков с активизирующими добавками – известью, строительным гипсом, ангидритом и другими. Для получения строительных растворов, которые используются в подводных и подземных сооружениях и зданиях, применяют шлаковый цемент. Известково-шлаковый вид цемента принято использовать в производстве автоклавных материалов, о котором вы можете узнать подробнее на lentehstroy.ru

Портландцемент – гидравлические вяжущие вещества, полученные в результате тонкого помола портландцементного клинкера с гипсом или другими особыми добавками. Клинкер является продуктом обжига до спекания однородного сырья, что состоит из глины и известняка. Также туда могут добавляться мергель, доменный шлак и прочие строительные добавки.

Бетон.ру

Бетон

Производители и продавцы
Обзоры рынка
ГОСТы и СНиПы

Цемент

Виды цементов
Цементные заводы России
Продавцы цемента
Статистика отгрузки
Статистика потребления
Обзоры рынка
Цементные заводы мира
Энциклопедия цемента
ГОСТы и СНиПы

Нерудные материалы

Отгрузка щебня
Отгрузка песка
Потребление щебня
Потребление песка
Производители и продавцы
Обзоры рынка
ГОСТы и СНиПы

Добавки и пигменты
Оборудование
Перевозки
Стеновые материалы
Сухие строительные смеси
Научные учреждения

Дата публикации: 04.03.2006

Количество просмотров: 12068

Цемент и изготовляемые из него бетон и железобетон являются в настоящее время основными строительными материалами, которые используются в самых разнообразных областях строительства. Цемент представляет собой вяжущий материал, который при затворении водой превращается в пластичную массу, со временем затвердевающую в прочное камневидное тело. Для строительных нужд вяжущие материалы стали использовать уже в глубокой древности. Одним из первых вяжущих материалов служила природная необожженая глина. Широкое распространение глинистых пород в природе и простота изготовления из них вяжущего материала обусловили повсеместное его применение. Однако со временем из-за слабых вяжущих ее свойств и малой стойкости во влажных условиях глина перестала удовлетворять требованиям строителей.

Примерно 3000-4000 лет до н.э. были найдены способы получения искусственных вяжущих путем обжига некоторых горных пород и тонкого измельчения продуктов этого обжига. Первые искусственные вяжущие — строительный гипс (получаемый обжигом гипсового камня), а затем и известь (получаемая обжигом известняка) – были применены при строительстве уникальных сооружений: бетонной галереи легендарного лабиринта в древнем Египте (3600 год до н.э.), фундаментов древнейших сооружений в Мексике, Великой Китайской стены, римского Пантеона. Глина, гипс и известь способны твердеть и служить только на воздухе, поэтому эти вяжущие материалы получили название воздушных. Все воздушные вяжущие характеризуются относительно невысокой прочностью. Со временем научились повышать водостойкость известковых растворов, вводя в них тонкомолотые обожженную глину, бой кирпича или вулканические породы, известные под названием «пуццоланы». Так их называли древние римляне по месту залежей близ города Поццуолли. На Руси развитие производства вяжущих материалов связано с возникновением древних городов — Киева, Новгорода, Москвы и др. Вяжущие материалы использовали при возведении крепостных стен, башен, соборов. В 1584 г. в Москве был учрежден «Каменный приказ», который наряду с заготовкой строительного камня и выпуском кирпича ведал также производством извести.

Несколько тысячелетий гипс и воздушная известь были единственными вяжущими материалами. Однако они отличались недостаточной водостойкостью. Развитие мореплавания в XVII — XVIII вв. потребовало для строительства портовых сооружений создания новых вяжущих, устойчивых к действию воды. В 1756 году англичанин Д. Смит обжигом известняка с глинистыми примесями получил водостойкое вяжущее, названное гидравлической известью. В 1796 году англичанином Д. Паркером был запатентован роман-цемент, способный твердеть как на воздухе, так и в воде. В наше время эти вяжущие утратили практическое значение, но до второй половины XIX в. они были основными материалами для строительства гидротехнических сооружений. Интенсивное развитие промышленности в России в XVIII в., когда было построено 3 тысячи промышленных предприятий, не считая горных заводов, потребовало систематизации накопленного опыта производства и применения вяжущих, создания более эффективных их видов. В 1807 году академик В.М. Севергин дал описание вяжущего вещества, получаемого обжигом мергеля с последующим размолом. Полученный продукт по качеству был лучше роман-цемента.

Читайте так же:

Цемент во время дождя

В 1825 году Е.Г. 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 гда. В Англии в этом же направлении работал Д. Аспдин. В 1812 году он получил патент на «Усовершенствованный способ производства искусственного камня», названного им портландцементом. Полученное Аспдином вяжущее не было портландцементом в современном смысле этого слова, а представляло собой разновидность роман цемента, полученного при несколько повышенной температуре обжига, однако название «портландцемент» сохранилось и поныне. Гидравлическое вяжущее, описанное Челиевым , ближе по свойствам к современному портландцементу, а по качеству превосходило портландцемент Аспдина. Со второй половины XIX века портландцемент прочно вошел в строительную практику. В России над его созданием и совершенствованием много работал А.Р. Шуляченко , которого называют отцом русского цементного производства. Его заслуга состоит в том, что высококачественные отечественные портландцементы почти полностью вытеснили в России цементы иностранного производства. Русские ученные А.Р. Шуляченко , Н.А. Белелюбский и И.Г. Малюга в 1881 году разработали первые технические условия на цемент и предложили классификацию вяжущих. Ими были заложены основы современной науки о твердении вяжущих материалов. В 1885 году в России был созван первый съезд по цементному производству. В 1901 году был основан журнал «Цемент».

В 1856 году был пущен в действие первый русский завод по выпуску портландцемента в г. Гроздеце, затем были построены заводы в Риге (1866), Щурове (1870), Пунане-Кунда (1871), Подольске (1874), Новороссийске (1882), и т.д. К 1914 г. в России работало 60 цементных заводов общей производительностью около 1,6 млн. тонн цемента. Одновременно росло производство извести и гипса. В годы первой мировой войны и гражданской войны производство вяжущих материалов в нашей стране резко снизилось, так как многие заводы были разрушены. После установления Советской власти в нашем государстве цементную промышленность пришлось создавать практически заново. Лишь в 1927 году производство цемента превысило довоенный (1913) уровень. Индустриализация и высокие темпы капитального строительства в СССР предопределили ускоренное развитие цементной промышленности. В 1962 году по выпуску цемента СССР вышел на первое место в мире. В 1971 году выпуск цемента в стране превысил 100 млн. тонн. Цементная промышленность СССР отличалась высокой концентрацией производства. Средняя мощность цементного завода в СССР была почти в 2 раза выше, чем в США, и на 30% выше, чем в Японии. Концентрация производства улучшает технико-экономические показатели работы отрасли. Дальнейшее увеличение выпуска цементов и других вяжущих материалов обеспечивается реконструкцией и расширением действующих предприятий, строительством новых, интенсификацией технологических процессов, повышением мощности как заводов в целом, так и отдельных технологических агрегатов, автоматизацией производства.

Одновременно с совершенствованием технологии производства расширялся и ассортимент выпускаемых вяжущих материалов. Еще в начале века для строительства подземных и гидротехнических сооружений начали применять пуццолановый портландцемент с повышенной водостойкостью. Развитие металлургии дало цементной промышленности возможность использовать для изготовления шлакопортландцемента и других видов шлаковых вяжущих доменные шлаки. В разработку этих видов цементов большой вклад внесли ученные А.Р. Шуляченко , И.А. Белелюбский , А.А. Байков , С.И. Дружинин, а затем В.А. Кинд, В.Н. Юнг, П.П. Будников , Ю.М. Бутт, С.Д. Окороков, Н.А. Торопов, С.М. Рояк и другие. Производство многокомпонентных цементов в наши дни приобрело важное значение, поскольку это простой и надежный путь экономии топливно-энергетических ресурсов. Современная строительная техника предъявляет к вяжущим материалам новые высокие требования. Для производства железобетонных изделий и конструкций нужны быстротвердеющие портландцементы; для сооружения бетонных дорог-цемент, обладающий повышенной деформативной способностью и морозостойкостью, для декоративных целей требуются белые и цветные цементы, а для ремонтных работ-расширяющиеся цементы. В соответствии с запросами строительства советскими ученными П.И. Боженовым, П.П. Гайджуровым, Л.Д. Ершовым, И.В. Кравченко, Т.В. Кузнецовой, В.В. Михайловым, В.В. Тимашевым, М.И. Хигеровичем и другими разработана технология производства соответствующих специальных цементов. Их ассортимент постоянно расширяется. В настоящее время в нашей стране выпускается около 30 видов цементов. Одновременно повышается качество цемента, растет средняя его марка. Сбывается предсказание Д.И. Менделеева, писавшего в 1891 году, что цемент, составляющий одно из важнейших приобретений между приложениями химии к потребности жизни, есть строительный материал будущего.

голоса

Рейтинг статьи