Русский
Вход     Регистрирация
Тематические новости

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.

10.04.2012 22:54   Просмотров: 729

Отметить Добавить в избранное Поделиться в Facebook Поделиться ВКонтакте Опубликовать в twitter.com Опубликовать в своем блоге livejournal.com Поделиться в LinkedIn
  • Боря
    11.04.2012 18:21

    Спасибо за материал! Даже и не думал что это так интересно!!!

    Ответить