|
| Римский Пантеон, 115—125 годы. Архитектор Аполлодор из Дамаска. Один из ярчайших примеров использования бетона, созданного на основе вулканического пуццоланового пепла. |
История создания вяжущих веществ
Существуют данные, что около 3000—4000 лет до нашей эры человечество научилось получать искусственные вяжущие вещества, которые образовывались путем обжига определенных горных пород и их дальнейшего измельчения. Самые первые искусственные вяжущие вещества включали строительный гипс и известь, которые использовались при возведении необычных сооружений, таких как бетонная галерея знаменитого лабиринта в древнем Египте (примерно 3600 год до н.э.), фундаменты древних зданий в Мексике, Великая Китайская стена и римский Пантеон.
Воздушные вяжущие вещества
Материалы на основе глины, гипса и извести могут затвердевать только на воздухе, что дало им название «воздушные». Эти вяжущие вещества обладают относительно невысокой прочностью. Со временем был совершенствован процесс повышения водостойкости известковой смеси путем добавления тонкомолотой обожженной глины, остатков кирпича или вулканических пород, известных как пуццоланы — так их называли римляне, основываясь на месторождениях близ Поццуолли.
Развитие вяжущих материалов на Руси
В Древней Руси производство вяжущих материалов стало развиваться с появлением городов таких как Киев, Новгород и Москва. Эти материалы использовались для возведения крепостных стен, башен и соборов. В 1584 году в Москве был создан «Каменный приказ», который занимался как добычей строительного камня, так и производством извести.
Появление новых вяжущих
Несколько тысячелетий гипс и воздушная известь оставались главными вяжущими материалами, однако они имели определённые недостатки, такие как низкая водостойкость. Рост мореплавания в XVII-XVIII веках вызвал необходимость в создании вяжущих, способных противостоять воде.
Гидравлическая известь и роман-цемент
В 1756 году англичанин Д. Смит путем обжига известняка с глинистыми примесями получил водостойкое вяжущее — гидравлическую известь. В 1796 году Д. Паркер запатентовал роман-цемент, который мог твердеть как на воздухе, так и в воде. Хотя эти материалы утратили свою значимость в наши дни, до второй половины XIX века они оставались основными для строительства гидротехнических объектов.
Производство цемента в России
В России цемент начали производить в 19 веке. В 1822 году русский строитель Егор Челиев получил вяжущее из смеси извести и глины и опубликовал свои результаты в «Трактате об искусстве приготовлять хорошие строительные растворы». Он также представил метод приготовления цемента и бетона, а также его преимущества в кладке.
Развитие цементной промышленности
В 1856 году в России был запущен первый завод по производству портландцемента в Гроздеце, за ним последовали другие заводы в Риге, Щурове, Пунане-Кунда и Подольске. В 1875 году в Подольском уезде было основано Московское акционерное общество цемента, ставшее крупнейшим в стране.
Цемент как строительный материал
Цемент — это общее название группы веществ, характеризующихся порошкообразностью, вязкостью и способностью образовывать пластичную массу при смешивании с водой, которая затем принимает камневидное состояние. Процесс затвердевания цемента необратим, а его основные компоненты включают известковые и глинистые породы с добавками.
Советский Союз и цементная промышленность
В начале 20 века в России работало около 60 заводов с общей производительностью 1,6 миллиона тонн цемента. После Первой мировой войны большая часть заводов была разрушена, и с приходом советской власти цементная индустрия страны возрождалась практически с нуля. В 1962 году СССР занял первое место в мире по производству цемента, а к 1971 году выпуск достиг более 100 миллионов тонн.
Современное состояние цементной промышленности в России
Сегодня Россия находится на пятом месте в мире по производству цемента, уступая Китаю, Индии, США и Японии. Российская цементная отрасль демонстрирует высокие темпы роста около 9% в год, с прогнозируемым увеличением в ближайшие годы.
Однако основным недостатком заводов в России остается использование мокрого способа производства цемента, что требует значительно больше энергии, чем использованный в развитых странах сухой способ. Поэтому переход к более эффективным и экономичным технологиям является важной задачей для предприятий.