Есть ли альтернатива цементу?
Далекие предки на протяжении тысячелетий экспериментальным путем занимались поисками универсального вяжущего вещества, однако они не могли найти идеальный материал. Древние зодчие активно применяли гипс, известь и глину, которые и сейчас зачастую используются, чтобы сделать раствор для осуществления внутренних работ.
Но подобные вяжущие вещества не могут хорошо противостоять вредному воздействию влаги, поэтому строители были вынуждены искать альтернативу.
Около двух тысячелетий назад античным римлянам удалось создать смесь, напоминающую хорошо известный сегодня бетон. Археологам удалось отыскать массивные монолитные конструкции, созданные из такой смеси, и выполнить их датировку. В отличие от обычных осколков и глиняных черепков, такая смесь использовалась для создания довольно серьезных сооружений, включая римские дренажи.
Ученые утверждают, что античные строители экспериментировали с вулканическим пеплом, добывая его рядом с Неаполем, в районе Поццуоли. Местная почва, насыщенная вулканическим пеплом, даже под водой схватывалась хорошо. Однако впоследствии технология изготовления пуццоланового вяжущего вещества была утрачена, и средневековые алхимики стремились произвести порошок, который мог бы превратиться в камень.
Изобретение цемента
Первые цементы появились только к началу XIX столетия, но сейчас назвать имя изобретателя достаточно сложно, поскольку многие важнейшие открытия происходят одновременно и молниеносно. Так, Джеймс Паркер в 1796 году обжег смесь извести с глиной при температуре 800-900 градусов, получив «романцемент».
В 1817 году Луи Века решил опубликовать собственные исследования о гидравлических характеристиках смеси вулканической смеси с известью, где хорошо описал содержимое, условия, соотношения и температуры, однако он не запатентовал новую технологию.
Джозеф Аспдин, тщательно изучив все наработки своих предшественников, в 1824 году, запатентовал «портландцемент». По своим свойствам после застывания он напоминал горные породы в окрестностях британского населенного пункта Портленд.
Одновременно с английским ученым об изобретении цемента заявил россиянин Егор Герасимович Челиев, но к тому времени более удачливому британцу уже удалось получить патент, а полученную им смесь стали называть «английским цементом».
В 1851 году в на территории Лондона проводится беспрецедентная всемирная выставка, после которой цемент стал распространяться повсеместно быстрыми темпами, и в результате его выпуск запускается в массовое производство.
На территории Российской империи первый цементный завод появился уже в 1856 году. В середине XIX столетия был совершен настоящий технический прорыв, когда удалось наладить выпуск стройматериалов, производных от цемента, включая железобетон и бетон.
Производство цемента
В течение последующих двух столетий технология выпуска цемента не претерпела существенных изменений. Однако производители стали применять наиболее современныеаппараты, помол стал максимально тонким, были внедрены специальные добавки, а контрольно-весовым манипуляциям удалось придать четкие параметры. Сейчас технология выпуска цемента выглядит так:
• В качестве исходного сырья применяется глина, известняк или мел; оно дробится на фракции менее десяти сантиметров, тщательно перемешивается, и в результате образуется шлам грубого помола. Впоследствии он измельчается еще несколько раз, и в итоге частички становятся более тонкими.
• В зависимости от методики выпуска цемента (комбинированного, сухого или мокрого способа) шлам следует высушить или увлажнить. Если выбирается сухой метод, впечь вместо влажного шлама загружается сухой порошок.
• В дальнейшем шлам в течение нескольких часов обжигается при температуре 1400-1500 градусов в специальной вращающейся печи, пока ингредиенты не превратятся в цементный клинкер в форме шариков.
• Клинкеры перемалываются в достаточно мелкий порошок, к которому примешивается 5% гипса для быстрого застывания. Иногда изготовители включают разнообразные минеральные добавки для улучшения определенных характеристик стройматериала.
• Последним этапом становится проверка качества партии цемента. Для этого из раствора создаются образцы продукции, испытываемые в лабораториях. После испытаний определяется марка партии согласно уровню прочности.]]>
Куда расходуется энергия? Энергоэффективность и теплоизоляция
