Эволюция вяжущих материалов и цемента
|
| Пантеон в Риме, 115–125 годы нашей эры. Архитектор – Аполлодор из Дамаска. Это один из наиболее ярких примеров применения бетона на основе вулканического пуццолана. |
Приблизительно между 3000 и 4000 годами до нашей эры начали развиваться первые методы создания искусственных вяжущих веществ, которые получали за счет обжига определенных пород и их последующей переработки. К первоначальным вяжущим материалам относятся гипс и известь, активно использовавшиеся для возведения выдающихся строений, таких как бетонная галерея знаменитого лабиринта Древнего Египта (около 3600 года до н.э.), основы древних памятников в Мексике, Великая Китайская стена и прославленный Пантеон в Риме.
Категории вяжущих материалов
Глина, гипс и известь представляют собой вяжущие материалы, которые твердеют в процессе высыхания, и поэтому называются воздушными вяжущими. Эти материалы имеют относительное низкую прочность. Позднее была создана новая технология, позволяющая повышать водостойкость известковых смесей через добавление тонкомолотой обожженной глины, кирпичного боя или вулканических компонентов, известных как пуццоланы, по названию месторождений в окрестностях Поццуолли.
Производство вяжущих материалов в древнерусский период
В древнерусский период процесс получения вяжущих материалов начался одновременно с образованием таких городов, как Киев, Новгород и Москва. Эти вещества использовались для создания оборонительных сооружений, башен и храмов. В 1584 году в Москве был основан «Каменный приказ», занимающийся заготовкой строительного камня и производством извести.
Появление новых вяжущих веществ
На протяжении тысячелетий гипс и известь оставались главными вяжущими материалами, однако их недостаточная долговечность в условиях влаги потребовала разработки новых вяжущих для морского строительства в XVII-XVIII веках. В 1756 году английский строитель Д. Смит разработал водостойкую известь, а в 1796 году Д. Паркер patentировал роман-цемент, который затвердевал в воде. Эти материалы использовались в гидротехнических сооружениях до второй половины XIX века.
Процесс производства цемента в Российской Империи
Производство цемента на территории России началось в XIX веке, когда в 1822 году русский строитель Егор Челиев создал вяжущее из смеси извести и глины и изложил свои открытия в труде «Трактат об искусстве приготовления хороших строительных растворов». В 1856 году в Гроздеце был открыт первый завод по производству портландцемента, за которым последовали предприятия в Риге, Подольске и Новороссийске.
Процветание цементной отрасли
В 1875 году на базе нескольких заводов в Подольском уезде был основан цементный завод Московского акционерного общества под руководством купца Пороховщикова. Цемент быстро завоевал популярность и вскоре стал одним из основных строительных материалов.
Современные тренды и вызовы
К началу XX века в России функционировало 60 заводов с совокупной производительностью около 1,6 миллиона тонн цемента. Однако после Первой мировой войны многие заводы были разрушены, и в советский период было необходимо восстанавливать цементную отрасль с нуля. К 1962 году СССР занял первое место в мире по производству цемента, а к 1971 году объём производства превысил 100 миллионов тонн.
На сегодняшний день Россия занимает пятое место среди стран-производителей цемента, уступая Китаю, Индии, США и Японии. Цементная промышленность в стране активно развивается, демонстрируя рост около 9%. Однако основной проблемой для российских заводов остаётся использование мокрого метода производства цемента, который менее эффективен по сравнению с современными сухими технологиями и требует внедрения энергосберегающих решений.