Scroll to top
ru

История возникновения цемента: как менялся материал

Великая Китайская стена, пирамида Нимуса, римский Пантеон, все эти чудеса архитектуры объединяет незаменимый стройматериал – цемент. Конечно, состав цемента сегодня отличается от того, каким он был во II веке до нашей эры.

Принято считать, что цемент – это отдельный стройматериал, но на самом деле, это искусственно вяжущее вещество на основе разных компонентов. Давайте разберемся, что же такое цемент, и кто его придумал.

Откуда взялся цемент

Древние римляне первыми применили массовое строительство из цемента. Они первыми придумали рецепт вяжущего вещества. Но основной компонент, а именно известь, открыли еще этруски в 8 веке до нашей эры. С этого открытия началась история цемента.

Смешав гашеную известь с вулканическим пеплом Везувия, римляне получили стройматериал, который оставался прочным даже под водой. Так появился первый гидравлический цемент. И сегодня мы можем убедиться в этом, посетив Колизей и Римский Форум.

Китайская стена строилась и разрушалась на протяжении многих веков. Но только во времена династии Мин (14-17 век н.э.) появился уникальный цементный раствор из гашеной извести и вареного риса. Эта смесь позволила сохранить не только это чудо света, но и множество гробниц и храмов.

История портландцемента

Профессор Джозеф Давидовиц из Швейцарии доказал, что пирамида Хеопса была построена из бетона. Внутри одного из исследуемых блоков нашли человеческий волос. Это доказало, что сначала замешивали раствор, а после, создавались бетонные блоки.

В 1796 году Д. Паркер запатентовал романцемент – вяжущий материал, способный затвердевать как на воздухе, так и в воде. Но этот материал был недостаточно прочным.

Благодаря Джозефу Аспиду 21 октября 1824 года появился портландцемент. Эту дату можно считать днем рождения современного цемента. Назван он так в честь городка Портленд, где добывают природный камень, по цвету совпадающий с цементом.

история производства цемента

Современный портландцемент

Портландцемент стал одним из самых популярных типов цемента. В его составе измельченный клинкер и двуводный гипс. В современный портландцемент вводятся различные добавки, которые делят его на 5 основных видов:

  • Быстротвердеющий портландцемент (БТЦ) состоит из клинкера, гипса, минеральных добавок и шлаков. Такой состав позволяет БТЦ в первые трое суток твердеть на 70% быстрее, чем обычный цемент. 

 

  • Пластифицированный портландцемент содержит суперпластификаторы, которые делают бетон более текучим. Такая особенность необходима при постройке объектов, которые подвергаются изменению уровня влажности и температур.

 

  • Пуццолановый портландцемент (ПЦЦ) помимо основных компонентов содержит активную кремнеземистую добавку. Она повышает стойкость к воздействию пресных и соленых вод. Такой вид цемента широко используется для постройки сооружений во влажных условиях. Также этот вид цемента становится прочнее под воздействием высоких температур.

 

  • Композиционный портландцемент производится с добавлением металлургических шлаков. Такой состав позволяет ему обладать сверхпрочными свойствами. Этот вид цемента используется для изготовления железобетонных блоков, и для строительства во влажных условиях.

 

  • Дорожный портландцемент смешивается с добавлением доменного гранулированного шлака. Эта добавка не дает бетонной смеси схватываться в течении первых 2 часов. Такое свойство необходимо в условиях дорожных работ. Для придания смеси повышенных морозостойких свойств, в бетон добавляют пластификаторы и воздухововлекающие добавки.

 

В зависимости от требований к прочности, портландцемент делится на марки от М100-М600. Наиболее востребованными марками являются М400 и М500.

Производство бетона

История производства портландцемента

Чтобы получить портландцемент, необходимо смешать измельченный клинкер и гипс. Клинкер получают путем обжига известняка и глины. Впервые обжигать глинистые известняки начали в 1871 году в Америке. Для этого использовали печи, в которых обжигают кирпичи. Такие печи работали неэффективно. Смесь получалась либо слишком запеченной, либо не совсем готовой.

В 1877 году была запатентована первая вращающаяся печь для обжига клинкера. Суточная производительность такой установки была 30 тонн в сутки. Современные печи сухого и мокрого способа производят более 3000 тонн в сутки.

Для равномерного измельчения клинкера, в 1892 году инженер Дэвидсен изобрел первую мельницу. Сегодня существуют мельницы как сухого, так и мокрого помола.

Как и 150 лет назад, производство портландцемента происходит в несколько стадий:

  • Добыча сырья
  • Помол сырья
  • Смешивание необходимых ингредиентов
  • Обжиг (получение клинкера)
  • Помол клинкера с необходимыми добавками. В результате получается портландцемент

Сегодня портландцемент производится по такому же принципу, только на более современном оборудовании, и в других масштабах. 

Производство бетона

После распада Римской империи бетон перестали производить. И только в 1844 году Джонсон запатентовал современный способ производства бетона. Цемент выступает связующим веществом при смешивании бетона. От количества и марки цемента зависит класс и марка бетонной смеси. 

Помимо цемента, в бетонную смесь добавляется гравий, песок и добавки, которые влияют на свойства стройматериала. 

Качество бетона напрямую зависит от качества цемента. Прежде чем замешивать бетон, убедитесь в подлинности цемента. От этого зависит прочность будущей постройки.

Related posts