История вяжущих материалов
|
| Римский Пантеон, 115—125. Архитектор Аполлодор из Дамаска. Один из наиболее знаковых образцов применения бетона на основе вулканического пуццоланового пепла. |
Первые вяжущие материалы
Уже 3000—4000 лет до н. э. человечество начало осуществлять получение искусственных вяжущих веществ путём обжига определённых горных пород и их последующего измельчения. Первые такие вяжущие — строительный гипс и известь — применялись для создания уникальных строений, таких как бетонная галерея легендарного лабиринта в древнем Египте (3600 год до н.э.), фундамента древнейших сооружений в Мексике, Великой Китайской стены и римского Пантеона.
Воздушные вяжущие вещества
Глина, гипс и известь могут затвердевать лишь на воздухе, что и привело к их названию «воздушные» вяжущие. У них относительно низкая прочность, но со временем появилась возможность улучшать водостойкость известковых растворов добавлением мелкоизмельченной обожжённой глины, кирпичной крошки или вулканической породы, известной как пуццоланы, названной так из-за находок близ Поццуолли.
Развитие в Древней Руси
На земле Древней Руси производство вяжущих материалов стало активно развиваться с возникновением таких городов как Киев, Новгород и Москва. Они использовались для возведения крепостей, соборов и башен. В 1584 году в Москве был создан «Каменный приказ», который отвечал за добычу строительного камня и производство извести.
Новые вяжущие в XVIII веке
Несколько тысячелетий гипс и воздушная известь оставались единственными вяжущими веществами, но практиковались изменения в связи с развитием морского строительства в XVII-XVIII веках. В 1756 году англичанин Д. Смит получил гидравлическую известь путём обжига известняка с примесями, а в 1796 году Д. Паркер запатентовал роман-цемент, способный затвердевать как на воздухе, так и под водой.
Первые шаги цементного производства в России
Производство цемента в России начало развиваться в 19-м веке. В 1822 году строитель Егор Челиев разработал вяжущий материал на основе смеси извести и глины, и опубликовал труд о строительных растворах. В 1856 году был основан первый завод по производству портландцемента в Гроздеце, а позже — в других городах.
Развитие цементной промышленности
К 1875 году в России началось объединение цементных заводов для улучшения эффективности производства. Цемент сам по себе не является конкретным строительным материалом, а представляет собой группу веществ, сочетающих порошкообразность и вязкость, что позволяет им при смешении с водой образовать прочную массу. Основные компоненты цемента — известковые, маргелистые и глинистые породы, которые подвергаются высокотемпературной обработке для достижения необходимой прочности.
Современное состояние цементной промышленности
В начале XX века в России насчитывалось около 60 цементных заводов с производительностью около 1,6 миллионов тонн цемента. Однако после Первой мировой войны многие заводы были разрушены. При советской власти цементная промышленность была возрождена практически с нуля.
Достижения Советского Союза
В 1962 году СССР вышел на первое место в мире по производству цемента, а в 1971 году выпуск превысил 100 миллионов тонн. Промышленность отличалась высокой концентрацией, и мощности советских заводов были значительно выше, чем в других странах.
Текущие позиции России
Сегодня Россия занимает пятое место в мире по объемам производства цемента, уступая лишь Китаю, Индии, США и Японии. Цементная отрасль России развивается быстрыми темпами, около 9% в год, и ожидается дальнейший рост.
Недостатки и перспективы
Главным недостатком российских цементных заводов является использование более энергоёмкого мокрого способа производства. Переход на более современные и эффективные технологии станет важной задачей для повышения эффективности и снижения затрат.