Окись кальция
6 Июнь 2009
А так как все извести и цементы содержат окись кальция, а во всякой морской воде находятся соли магния, то разрушение растворов в сооружениях от химического воздействия морской воды представлялось Вика неизбежным. С другой стороны, сохранившиеся морские сооружения римлян, возведенные на известково-пуццолаыовых растворах, свидетельствовали о наличии каких-то условий, содействующих долговечности вяжущих.
Исходя из всего этого, Вика и начал исследования, в которых задался целью определить оптимальные условия обжига глины для изготовления подлинно пуццоланического вещества, способного придавать раствору сопротивляемость разрушительному действию морской воды. Полностью отказавшись от чисто эмпирических методов, он в многочисленных, строго научно поставленных опытах исследовал искусственные пуццоланы, обжигавшиеся при разных температурах, и для сравнения — итальянские пуццоланы в растворах, твердевших в пресной и морской воде. В результате опытов он пришел к заключению, что для получения хорошей пуццоланы температура обжига глины не должна превышать 700°. В итоге этих работ Вика в 1846 г. опубликовал «Новые исследования искусственных пуццолан сравнительно с итальянской пуццоланой при их применении в пресной и морской воде».36 В этом труде приведены большой исторический обзор представлений о пуццоланах (начиная от античного времени), описание примененных методов исследования и подробное изложение всех опытов.
В 1852 г. Вика напечатал «Заметку о применении трасса как пуццоланы в морских работах».37 В ней он писал, что неудачи проводившихся опытов применения трассов в Сен-Мало и Гавре, недостаточная их стойкость в морской воде, подтверждают соображения, положенные Вика в основу его работы 1846 г., и свидетельствуют о необходимости продолжения исследований.
В дальнейшем до конца жизни Вика продолжал заниматься этим важнейшим вопросом о разрушительном действии морской воды на гидравлические вяжущие и растворы и изыскании средств защиты от него. Чтобы полностью отдаться этой работе, Вика в 1851 г. отказался от права старшинства для производства в следующий чин и вышел в отставку. Противоречивость результатов эксплуатации, производственных опытов на море и лабораторных исследований первоначально, в 1851—1852 гг. (когда вопрос о применении гидравлических растворов в морской воде широко обсуждался на страницах «Annales des Ponts et Chaussees»), привели Вика к заключению, в котором звучало почти безнадежное отчаяние.
В статье «Несколько слов о трудности установить гидравлическую ценность материалов, предназначаемых для морских работ» Вика пишет: «Никакой гидравлический раствор, будь он даже приготовлен на извести наилучшего качества, подобной тейльской извести, никакой цемент, никакая смесь извести и пуццоланы, хотя бы и происходящей из лучших слоев пуццоланы, добываемой из холмов св. Павла близ Рима, — не могут по существу («раг sa nature intime») сопротивляться абсолютно разложению, о котором идет речь [т. е. морской водой]. Ввиду имеющихся довольно многочисленных фактов, которые существенно противоречат только что высказанным положениям, последние могут показаться парадоксами; однако я ничего не утверждаю, чему бы я не мог представить непосредственно доказательства».38
Дальнейшие случаи разрушения портовых сооружений в Сен-Мало, Ла-Рошели, Шербуре как будто бы подтверяедали вывод Вика и вызвали панику и споры среди французских инженеров. Вика продолжал свои исследования. В 1854 г. он завершил их и в 1856 г. опубликовал «Практический и теоретический трактат о составлении растворов, цементов и пуццолановых пород и их применении во всякого рода работах с указанием способов определения их долговечности в морских сооружениях».39 Этот труд Вика — синтез всех его предыдущих работ — был удостоен премии Общества содействия национальной промышленности и в пересмотренном и дополненном издании был выпущен в 1857 и 1858 гг. под названием «Исследования химических причин разрушения гидравлических составов морской водой и способов определения их сопротивляемости этому действию».40
В этих исследованиях Вика устанавливает следующие основные положения. Все гидросиликаты глинозема и извести (т. е. окиси кальция), образующие гидравлические извести, цементы и пуццоланы, являются очень слабыми, неустойчивыми соединениями. Любые силикаты, независимо от их возраста и прочности, при тонком измельчении и погружении в чистую воду теряют значительное количество извести, если только они не подверглись значительному воздействию углекислоты, связывающей известь в карбонат кальция. То же происходит, если чистую воду заменить раствором сульфата магния с концентрацией 4 г/л безводной соли, причем известь силикатов (при отсутствии углекислоты) большей частью, а иногде и полностью переходит в состояние сульфата кальция, т. е. гипса.