почему так названы
14.05.2013
Большинство из нас на вопрос: «Что такое цемент?» — ответит, что это серый порошок, который используют в строительстве.
Цемент - (в переводе с латинского «битый камень») — oдин из основных строительных материалов; гидравлическое минеральное вяжущее, приобретающее при затвердевании высокую прочность, также используемое при изготовлении бетона. Его называют гидравлическим, поскольку набор прочности и затвердевание происходит в воде; полученные из цементных минералов и воды твердые соединения водостойки, то есть нерастворимы в воде. Его называют минеральным, поскольку исходные материалы, используемые для его получения, — минеральной природы (горные породы или продукты их выветривания).
Слово цемент — очень древнего происхождения. Его использовали еще в Древнем Риме, но тогда цементом называли толченый кирпич или камень. Такой цемент при смешивании с гашеной известью позволял получать очень хороший материал для кладочных растворов и бетонов. В его качестве можно легко убедиться, осмотрев уцелевшие с римских времен памятники, особенно контактирующие с водой: акведуки, пристани и другие портовые сооружения. Раствор в них сохранился великолепно, местами даже лучше, чем природный камень, который он скреплял.
В более поздние времена термин «римский цемент» закрепился именно за такой смесью извести и добавки. Затем, с появлением других вяжущих материалов, цементом стали называть любое вещество, способное при некоторых манипуляциях переходить из дисперсного состояния в камневидное. Во времена промышленной революции цементов было изобретено множество. Их обилие облегчало выполнение различных специальных строительных работ, но при этом значительно усложняло классификацию, так как цементы готовили из разных по химической природе компонентов, и твердели они различными способами. Есть версия ,что знаменитые египетские пирамиды делали из цементных блоков ,которые заливали прямо на месте. Сейчас эта технология называется съёмной опалубкой. Эта теория объясняет от куда в пустыне огромные камни и как их затаскивали на верх.
Продолжим наш рассказ описанием цементов самых распространенных и широко известных.
Их повсеместно используют в строительстве, а перед применением тщательно смешивают с песком, щебнем и водой.
Официальное имя этой уважаемой плеяды — портландцементы и шлакопортландцементы.
Откуда взялась приставка «портланд»? Из Англии, где существует одноименный город, в окрестностях которого издавна добывали строительный камень однородно серого цвета. Инженер-строитель Аспдин (Аспден) наверняка был знаком с этим материалом, и поэтому, когда он рассматривал только что полученный им цемент, не смог удержаться от сравнения: по прочности и цвету искусственный камень не отличался от природного. Сходство настолько поразило изобретателя, что в заявке на патент, поданной в 1824 г., он назвал свое детище портландским цементом.
Таким образом, официальная история производства современного портландцемента началась на излете первой четверти XIX века. А первые попытки создать материал, по водостойкости сравнимый с римским цементом, начались в Европе на 200 лет раньше. Основным компонентом настоящего высококачественного римского цемента была пуццолановая пыль (лат. pulvis putceolanus) — чудодейственная приправа, превращавшая слабый и нестойкий известковый раствор в прекрасное вяжущее, простоявшее тысячелетия. Римляне в полной мере осознавали ценность этой добавки, поэтому всюду искали вулканический пепел, а если не находили — завозили пуццолану из метрополии. Но даже у Римской империи с ее прекрасными дорогами не было возможности обеспечить пуццоланой многочисленные стройки в отдаленных провинциях, поэтому приходилось использовать подручные заменители. Качество от этого, безусловно, страдало, культура строительства снижалась. Совершенно очевидно, что низкокачественный, медленно твердеющий раствор не мог удовлетворить запросов бурно развивающейся промышленности. А потому уже в XVII веке в развитых европейских странах изо всех сил искали новый цемент. Особенно остро в нем нуждались Англия и Голландия с их огромной береговой линией, которую необходимо укреплять, и множеством портов, которые нужно строить и ремонтировать.
Голландцы первыми начали использовать в строительных растворах тонкомолотый рейнский трасс — вулканический туф, по составу подобный пуццолане, но более плотный, слежавшийся за миллионы лет и поэтому менее активный. У англичан трасса не было. Но у них были наблюдательные инженеры, которые заметили, что если обжигать в известь не чистый белоснежный известняк, а менее качественные, загрязненные породы желтоватого или зеленоватого цвета, то получается известь более стойкая. Первым на это обратил внимание Смитон, строивший в 1756 г. Эдистонский маяк. Полученная им известь гасилась с трудом, но зато растворы на ее основе неплохо твердели даже под водой, за что новый материал получил название «гидравлическая известь».
Развивая идею получения гидравлической извести, англичанин Паркер обжигал на известь различные местные известняки с примесями. В 1796 г. он столкнулся с новым явлением: «глинистые почки» с о. Шеппи, будучи обожженными на известь, при контакте с водой не гасились. Но измельченный продукт обжига при смешивании с водой довольно быстро схватывался (гораздо быстрее, чем твердела известь) и набирал прочность гораздо более высокую, чем известь. Вдохновленный успехом изобретатель не без претензии назвал свое детище «римским цементом». По современной классификации смесь так и называется: «романцемент», и от него всего один шаг до настоящего, классического портландцемента. А те самые «глинистые почки» оказались не чем иным, как мергелем — природной смесью мела и глины, который и сегодня охотно используют производители цемента. Но месторождения мергеля достаточно редки. Для широкого распространения производства необходима более универсальная сырьевая база, реализуемая на местных источниках. Решающий прорыв в этом направлении принадлежит французскому ученому Викa (кстати, его именем назван прибор для определения сроков схватывания цементного теста). Он открыл, что для повышения гидравличности извести известняк перед обжигом нужно смешивать с глиной, причем существует область оптимальных соотношений, позволяющая получать цемент высокого качества. Именно Викa первому удалось получить синтетический цемент, сырье для которого приготовлялось искусственно, путем смешения нескольких компонентов.
Используя такую серьезную эмпирическую и теоретическую базу, Аспдин первым сумел поставить производство цемента на индустриальные рельсы, и новая отрасль промышленности начала стремительно развиваться. Уже к 50-м годам XIX века цементы, аналогичные запатентованному Аспдином портландцементу, широко производят в Англии, Германии, Франции и других европейских странах, причем к указанному времени их качество заметно выросло, приближаясь к уровню современных рядовых портландцементов. Историческое название закрепилось, и сегодня его носят все продукты, получаемые путем совместного помола портландцементного клинкера, сульфата кальция и специальных добавок.