Блестящее развитие естествознания и техники,
6 Июнь 2009
Блестящее развитие естествознания и техники, основанное на экспериментальных исследованиях и критическом освоении достижений прошлого, привело к большому прогрессу в химии и технологии производства и применения вяжущих. Химики и инженеры, практики и университетские профессора, члены Академий приняли участие в разгадке тайны цемента. Недостаточные средства связи и взаимной информации, однако, разобщали исследователей разных стран и задерживали прогресс. Так, например, научное открытие свойств гидравлической извести (применявшейся ранее эмпирически) Смитоном в Англии в 1756 г., о котором было, сообщено в печати только в 1791 г., на протяжении 1756—1830 гг. было независимо повторено в разных странах по меньшей мере шесть раз.
Производство вяжущих и растворов, на протяжении тысячелетий базировавшееся главным образом на использовании воздушной извести и гидравлических добавок, во второй половине XVIII—первой половине XIX в. развивалось по двум различным направлениям.
В островной Англии, нуждавшейся в водостойких вяя^ущих для строительства портовых сооружений и маяков, отсутствие естественных гидравлических добавок для гидравлических известковых растворов побудило к систематическому изучению имеющихся в изобилии разнообразных (чистых и глинистых) известняков. Это привело к разработке и внедрению в практику способов производства естественных гидравлической извести и романцемента. Развитию их производства способствовало наличие богатых залежей местного каменного угля.
Производство и применение гидравлической извести здесь возникло вместе с появлением паровой машины, развитием металлургии и других отраслей техники, т. е. на подступах к промышленному перевороту, вызвавшему развитие разнообразного строительства и машинной техники. Для английских техников того времени было характерно сочетание в одном лице мастеров этих двух специальностей — строительного искусства и машиностроения. Так, инженер Смитон, открывший в 1756 г. свойства гидравлической извести и применивший ее для сооружения Эддистонского маяка, был не только крупным строителем-гидротехником, но и выдающимся машиностроителем. По его чертежам была построена первая, поставленная в 1774 г. в Россию, крупная паровая «огнедействующая» машина для выкачивания воды из канала Петра I при кронштадтских сухих доках.
Открытие и начало применения в Англии романцемента в последние годы XVIII в. и первые годы XIX в. связано со строительством систем навигационных каналов (одна из черт промышленного переворота), требовавшим подлинно гидравлического цемента. В свою очередь производство романцемента, в отличие от производства извести, стало возмояшым с появлением механического оборудования, необходимого для помола твердого продукта обжига мергеля.
Очень несовершенный предшественник теперешнего портландцемента, открытый под этим названием в Англии в 1824—1825 гг., был современником первых паровоза Джорджа Стефенсона (G. Stephenson), железной дороги Стоктон-Дарлингтон и океанского парохода. На 30 и 40 лет он опередил основные конструкционные стали — бессемеровскую и мартеновскую. Развитие железнодорожного транспорта и мостостроения требовало много портландцемента и вызывало дальнейшее его совершенствование. Последнее в свою очередь зависело от развития машиностроения, удовлетворявшего растущие запросы цементного производства по оборудованию.
Напротив, в странах Европейского материка исследования были направлены к изысканию местных заменителей пуццолан и трассов для добавления к воздушной извести и только в начале XIX в. были перенесены на гидравлическую известь. С конца первой четверти XIX в. велись исследовательские работы по романцементу и с середины XIX в. по портландцементу.
В процессе работ, проводившихся по обоим направлениям в Англии и других странах Европы, предпринимались попытки теоретического разъяснения процессов образования и твердения вяжущих веществ и роли в них различных гидравлических добавок. Производство и применение вяжущих с чисто эмпирической основы постепенно переходили на научную почву.
Так как выдающиеся работы Смитона в 1756 г. по гидравлической извести были опубликованы только в 1791 г., дальнейшее изложение истории известковых вяжущих уместно начать с хронологического обзора работ на материке, которые публиковались ранее и тематически связаны с предыдущим периодом господства воздушной извести и пуццола-нических добавок.