Исследования Брайана Хиггинса
6 Июнь 2009
Признанный ученый, физик и химик, доктор медицины Хиггинс также внес свой вклад в дело изучения и применения извести.52 В 1780 г., т. е. после проведения Смитоном его экспериментов, но до их опубликования, Хиггинс издал труд о своих экспериментах и наблюдениях,, направленных к усовершенствованию искусства составлять и применять известковые цементы и изготовлять обожженную известь. В нем он описал также предложенный и запатентованный им цемент.53 Исследуя влияние условий обжига известей на содержание в них углекислого газа и изучая разнообразные добавки к известям, Хиггинс расширил знания о цементе для штукатурных работ. К этой работе он был подготовлен изучением трудов известного Блэка, открывшего углекислый газ.
«Я уже узнал из строгой и научной работы доктора Блэка, что известковые камни, которые обжигают на известь, содержат значительное количество упругого газа, называемого сгущенным воздухом или кислым газом, который в соединении с землистым веществом образует большую часть массы и веса этих камней и что различие между известняком или мелом и известью заключается главным образом в удержании или удалении этого вещества [углекислого газа]».Хиггинс первый провел эксперименты для выяснения температуры и времени, необходимых для удаления из камня углекислого газа; лабораторные его работы отличались тщательностью выполнения и строгостью^ выводов. На основании их Хиггинс объяснил ухудшение извести при хранении ее на воздухе. «Известь, оставаясь долгое время, до изготовления из нее раствора, незащищенной и впитывая в это время кисдый газ — тем скорее, чем лучше она обожжена — не способна быть активной, подобно хорошей извести при изготовлении из нее раствора».55
В 1779 г. Брайану Хиггинсу, доктору физики, графство Мидлсекс, был выдан патент № 1207 от 23 апреля на цемент для строительных целей, в котором засвидетельствовано изобретение им «водного цемента или штукатурки для строительства, ремонта и штукатурки стен и для других целей». Этот цемент, описанный им как дешевый и долговечный в работе 1780 г., изготовлялся из заявленной в патенте смеси извести, песка, щебня и костяной золы без обжига.
При этом Хиггинс установил необходимость применения минимального количества воды для затворения. Кажется, этот цемент встретил в свое время благосклонный прием и использовался известными архитекторами и строителями. Однако в связи с длительностью и дороговизной изготовления цемент Хиггинса не выдержал конкуренции с запатентованным в 1796 г. романцементом Паркера. Возможно, что если бы Хиггинс был инженером и сам применял свой цемент, то он, подобно Смитону, обратил бы внимание на добавление глины к известняку или извести вместо изготовления сложного состава сомнительного качества. Однако в то и последующее время при обжиге сырья тщательно остерегались образования стекловидного (фактически наиболее ценного) цементного клинкера,, и Хиггинс, разделяя это ложное представление, констатировал, но не оценил положительную по существу роль глины при этом.
«Когда известняк или мел внезапно нагревались до наивысшего предела. . . они в местах соприкосновения со стенками печи или топливом остеклялись в частях, соприкасавшихся со стенками тигля, печи или с топливом и вся масса становилась неспособной свободно гаситься или действовать, подобно извести. Известняк наиболее склонен к остекло-ванию, когда он содержит больше гипсовых или глинистых [!] частиц, а раковины устриц или моллюсков остекляются легче, чем мел или известняк».56
При иной, положительной оценке значения остеклования сырья при обжиге, открытие роман- и портландцемента произошло бы значительно раньше, чем на самом деле.