История цемента
|
| Римский Пантеон, 115—125. Архитектор Аполлодор из Дамаска. Один из самых знаковых примеров применения бетона на основе вулканических материал. |
История производства вяжущих веществ
Около 3000—4000 лет до н.э. люди начали разрабатывать технологии получения искусственных вяжущих веществ. Это были результаты обжига определенных горных пород и последующего их измельчения. Первые вяжущие вещества, такие как строительный гипс и известь, использовались при возведении уникальных конструкций, например, бетонной галереи легендарного лабиринта в Древнем Египте (около 3600 года до н.э.), а также в строительстве таких объектов, как Великая Китайская стена и римский Пантеон.
Воздушные вяжущие вещества
Глина, гипс и известь могут твердеет только в присутствии воздуха; поэтому эти материалы получили название «воздушные». Они имеют сравнительно низкую прочность. Со временем признаки водостойкости известковых растворов были улучшены за счет добавления тонкомолотых обожженной глины, битого кирпича или вулканических пород, известных как пуццоланы. Это название произошло от региона Поццуолли, где находились их залежи.
Древняя Русь и вяжущие материалы
В Древней Руси развитие производства вяжущих материала ассоциировалось с появлением крупных городов — Киева, Новгорода, Москвы и других. Эти материалы активно использовались в строительстве крепостных стен, башен и соборов. В 1584 году в Москве был основан «Каменный приказ», который отвечал за заготовку строительного камня и производство извести.
Проблемы водостойкости и новые разработки
Гипс и воздушная известь долгое время оставались основными вяжущими, но они страдали от недостатка водостойкости. Развитие мореплавания в XVII-XVIII веках способствовало необходимости создания материалов, устойчивых к воздействию воды.
Производство гидравлической извести
В 1756 году английский специалист Д. Смит, обжигая известняк с глинистыми добавками, получил водостойкое вяжущее, ставшее известным как гидравлическая известь. В 1796 году Д. Паркер запатентовал роман-цемент, способный тверделеть как на воздухе, так и под водой. Хотя в наше время они утратили свою актуальность, до половины XIX века эти материалы играли ключевую роль в гидротехническом строительстве.
Цемент в России
Цемент начали производить в России в XIX веке. В 1822 году строитель Егор Челиев разработал вяжущее из смеси извести и глины. Свои достижения он представил в книге «Трактат об искусстве приготовлять хорошие строительные растворы», изданной в Петербурге. В 1856 году был запущен первый завод портландцемента в Гроздеце, а вскоре последовали другие в Риге, Щурове и Новороссийске.
Расцвет цементной промышленности
К концу XIX века цемент стал широко востребованным. Например, в 1875 году в России был создан цементный завод Московского Акционерного Общества, основанный купцом Пороховщиковым. Цемент представляет собой общее название для группы веществ, обладающих порошкообразной и вязкой структурой, которая при смешивании с водой образует пластичную массу, затвердевающую со временем.
Советская эпоха
В начале XX века в России функционировало 60 цементных заводов с общей мощностью около 1,6 миллиона тонн цемента. Однако после Первой мировой войны многие предприятия были уничтожены, и после прихода советской власти цементная промышленность возобновлялась практически с нуля.
Достижения в цементном производстве
К 1962 году СССР занял первое место в мире по изготовлению цемента, а в 1971 году его объем превысил 100 миллионов тонн. Цементная отрасль отличалась высокой концентрацией производства, с мощностью заводов в два раза выше, чем в США.
Современное состояние
Сегодня Россия занимает пятую позицию в мире по производству цемента, уступая Китаю, Индии, США и Японии. Цементная промышленность демонстрирует быстрые темпы роста (около 9%), и в следующие годы ожидается их дальнейшее увеличение.
Одним из главных недостатков отечественных цементных заводов является использование мокрого метода производства, который энергетически затратнее сухого, распространенного в более развитых странах. Поэтому переход на более эффективные технологии становится важной задачей для российских компаний.