Специальные обобщающие обзоры

29 Март 2010

Специальные обобщающие обзоры, как и отдельные исторические материалы, находятся в многочисленных курсах химии и технологии вяжущих, цементов и строительных материалов. Среди них книги Г. Р. Редгрэйва и Ч. Спекмана (1924 г.) «Известковые цементы: их природа, производство и использование» [322], А. Дэвиса (1934 г.) «Портландцемент» [157], Ф. М. Ли и Ц. X. Деша (1935 г.) «Химия цемента и бетона» [234] и Ф. М. Ли (1956 г.) «Химия цемента и бетона» [235] в Англии, Д. Б. Батлера (1913 г.) «Портландцемент, его производство, испытания и использование» [18], Э. Экеля (1928 г.) «Цементы, извести и гипсы. Их материалы, производство и свойства» [456], Р. Мида (1926 г.) «Портландцемент» [267], Дж. Уитта (1947 г.) «Технология портландцемента» [387] и P. X. Бога (1955 г.) «Химия портландцемента» в США, Р. Барта (1961 г.) «Химия и технология цемента» [16] в Чехословакии.
Сюда же относятся докторская диссертация В. Михаэлиса (1867 г.) «О портландцементе» [271] и его труд (1869 г.) «Гидравлические растворы, в частности портландцемент в химико-техническом отношении для фабрикантов, строительных техников, инженеров и химиков» [272], сочинения Г. Фейхтингера (1885 г.) «Химическая технология строительных вяжущих веществ» [403] и К. Шоха (1928 г.) «Строительные вяжущие вещества: цемент, известь, гипс» [443] в Германии, Э. Л. Кандло (1891 г.) «Цементы и гидравлические извести» [195] и Р. Фере (1902 г.) «Технология строительных вяжущих материалов» [404] во Франции.
В нашей стране отметим книги И. Езиоранского и Д. Заботкина (1864 г.) «Известковые растворы» [159], А. Р. Шуляченко (1875—1895 гг.) «Технология строительных материалов» [452, 453], Н. Н. Любавина (1899 г.) «Техническая химия» [248], К. Г. Дементьева (1905 г.) «Научные основы техники строительных цементов» [137] и (1912 г.) «Технология строительных материалов» [138], В. В. Эвальда (1933 г.) «Строительные материалы, их приготовление, свойства и испытания» [455], В. А. Кинда и С. Д. Окорокова (1934 г.) «Строительные материалы» [203], В. Н. Юнга (1938 г.) «Введение в технологию цемента» [460] и его же (1951 г.) «Основы технологии вяжущих веществ» [462].
Исторические обзоры и материалы в перечисленных курсах и книгах весьма значительны, разносторонни по тематической направленности, разнообразны по подходу, глубине проработки и масштабу изложения. Так, у Мида после чрезвычайно краткого сообщения о вяжущих от древнейших времен до середины XVIII в. рассмотрено развитие роман- и портландцементного производства в Англии и США. Работы Редгрэйва и Спекмана, Михаэлиса (эти две работы наиболее содержательны), Шоха, Фере выделяются обилием фактических деталей, излагаемых в ряде глав на фоне развития вяжущих и цементов в целом и по отдельным странам. Для Дэвиса, Ли и Деша, Ли характерны общие содержательные обзоры истории вяжущих и цементов. Кроме того, в некоторых главах книги Дэвиса имеются исторические справки по отдельным вопросам химии и технологии цемента. Уитт и Бог дают предельно сжатые и четкие очерки развития предмета по видам вяжущих (Уитт) и по отдельным их исследователям (Бог) с обзорами промышленного развития в США (у Бога и с итогами его по странам мира).
По словам Уитта [387, стр. 23—24], он интересовался астрономией и в частности вопросом о существовании цемента и бетона на Марсе. Некоторые материалы по этому поводу им использованы в книге «Химия и цементная промышленность» [386], написанной для фирмы Universal Atlas Cement Company. В 1945 г. к этому вопросу вернулся Е. Дж. Хэдли в книге «Чудесный порошок» [425], посвященной истории той же фирмы и в известной мере — цементной промышленности вообще. В ней есть специальная глава «Каналы Марса». По-видимому, этот вопрос еще не раз будет возникать в связи с астронавтикой и проблемой внеземных цивилизаций.

Comments Off

Специальные частные труды

21 Март 2010

Специальные частные труды по истории вяжущих и цемента в отдельных странах. Общему рассмотрению этого предмета в целом посвящены, например, работы Г. Рейда (1868 г.) «Производство портландцемента» [324] и (1877 г.) «Наука и искусство производства портландцемента» [325], И. Ч. Джонсона (1909 г.) «Краткая история цемента» [142] и П. Гудина и П. Е. Холстеда (1954 г.) «Ранняя история цемента в Англии» [129] в Англии, У. Камингса (1898 г.) «Американские цементы» [194] и Р. У. Лесли (1924 г.) «История портландцементной промышленности в Соединенных Штатах» [233] в США, сборник работ под ред. Риперта (1927 г.) «Немецкая цементная промышленность» [329] в Германии, А. Крупского (1911 г.) «К 50-летию портландцементного дела в России» [216], И. Л. Значко-Яворского (1954 г.) «К истории развития отечественной цементной промышленности» [170].
Более или менее углубленное рассмотрение отдельных вопросов развития вяжущих и цемента составляет предмет чрезвычайно многочисленных и разнообразных работ, о содержании которых можно судить по их названиям. Примерами могут служить работы А. П. Сэстона (1940 г.) «Паркеровский „роман" цемент» [371] в Англии, Дж. Ф. Райяна (1929 г.) «История портландцемента» [316а] и X. X. Стейнора (1960 г.) ч<Кто изобрел портландцемент?» [363] в США, Т. Хейлмана (1960 г.) «Портландцемент» [419] в Дании, Г. Хегермана (1925 г.) «Развитие гидравлических вяжущих» [418], К. Р. Платцмана (1931 г.) «История роман-цементной промышленности в Центральной Европе» [303] и К. Гослиха (1925 г.) «Вклад в историю портландцемента» [121] в Германии, М. Мер-серон-Вика (1903 г.) «Л. Вика, его жизнь, его работы» [265], Ж. Мерсе-рон-Вика (1953 г.) «Труды Вика в оценке его современников» [266] и А. Ляфюма (1953 г.) «Научные труды Л. Ж. Вика. 1786—1861» [253], его же (1929 г.) «Соображения об индексах гидравличности гидравлических вяжущих» [251], а также (1953 г.) «Гидравлические извести и их применения» [252] во Франции. Сюда те относятся материалы торжественного чествования памяти Вика (1962 г.) к столетию со дня его смерти [89].
Из подобных отечественных трудов назовем работы В. Ф. Журавлева (1947 г.) «Роль русских ученых в науке о цементе» [164], М. И. Хи-геровича (1948 г.) «Работы русских ученых по технологий строительных вяжущих веществ» [422], Ф. М. Иванова (1949 г.) «Московский цемент — предшественник портландцемента» [181], А. В.Саталкина (1949 г.) «Страницы из прошлого русской науки о цементе» [345], С. Д. Окорокова (1957 г.) «Вклад ученых Петербурга—Ленинграда в развитие химии и технологии вяжущих веществ» [283], М. Ф. Кизелова (1959 г.) «Роль П. Е. Роше в развитии производства цемента в России» [201] и И. Л. Значко-Яворского (1959—1961 гг.): «Алексей Романович Шуляченко» [169], «Е. Г. Челиев — изобретатель искусственного романцемента» [173], «Открытие искусственного гидравлического цемента в России и развитие производства гидравлических вяжущих веществ во второй половине XVIII—первой половине XIX в.» [174] и «Деятельность Антуана Рокура де Шарлевиля в России».

Comments Off

Вяжущие вещества в историческом и современном аспектах

13 Март 2010

С древнейших времен и поныне огромное значение в жизни человечества имеют материалы, которые служат для связывания между собой камней, кирпичей или отдельных конструктивных элементов жилых домов, инженерных 33 и архитектурных сооружений, для штукатурки, отделки и гидроизоляции их. Из них же изготовляют искусственные строительные материалы (для стен, кровель, полов) и изделия. Наконец, их используют для производства строительных растворов и бетонов для возведения бетонных и железобетонных зданий и сооружений — непосредственно или путем сборки предварительно изготовляемых их элементов.
Для всех этих целей применяют минеральные строительные вяжущие или цементирующие вещества (цементы), которые, будучи в порошкообразном состоянии затворены (замешаны) водой, образуют пластичное, легко обрабатываемое тесто, со временем высыхающее и затвердевающее в прочную камневидную массу. В зависимости от способности затвердевшего теста длительно сохранять достигнутую прочность только на воздухе или же и под водой, различают воздушные и гидравлические (водостойкие) вяжущие, соответственно чему и применяют их.
К воздушным вяжущим относятся глина, гипс, воздушная известь, к гидравлическим — известково-пуццолановая смесь, гидравлическая известь, романцемент и портландцемент (здесь перечислены лишь основные представители вяжущих). Тощая воздушная известь, содержащая некоторое количество природных глинистых примесей, по степени гидра-вличности занимает промежуточное положение между жирной (чистой) воздушной известью и гидравлической известью, выжигаемой из глинистых известняков или мергелей.
Вяжущее тесто, смешанное с песком, образует строительный раствор, а смесь раствора с гравием или щебнем — бетон. Песок, гравий, щебень являются при этом так называемыми инертными заполнителями. Пуц-цоланические или гидравлические добавки придают воздушному вяжущему способность твердения под водой и являются активными заполнителями. К ним относятся естественные добавки осадочного и вулканического происхождения и искусственные добавки — обожженная глина, отходы гончарного производства, бой кирпича, золы и шлаки. Имеются также активные добавки, которые не придают растворам гидравлических свойств,, но интенсифицируют их твердение. Таковы, например, карбонатные добавки или заполнители.
Первым воздушным вяя^ущим веществом и одним из основных строительных материалов была глина. Это естественное вяжущее не требует предварительной термической обработки, помола и нуждается лишь в разминании и увлажнении; поэтому оно очень просто в использовании. Применение глины уже в глубокой древности нашло отражение в сказании о создании элефантинским богом Хнумом из глины на гончарном: круге первых людей (Египет), в предании о том, что божественный Прометей вылепил людей из глины (Древняя Греция). Этот мотив от древних вавилонян перешел в Библию древних евреев и затем христиан (человек: создан из «праха земного»).
Для предотвращения усадки и растрескивания при высыхании теста из чистой (жирной) глины первобытный человек отощал ее песком, получая строительный раствор, или же использовал запесоченную (тощую) глину. Для увеличения прочности построек он вводил в тщательно обработанное глиняное тесто или раствор траву, рубленую солому, волос и другие волокнистые вещества, применяя своеобразное армирование пластичной массы.
С развитием строительства и применением огня возникло изготовление-искусственных вяжущих веществ с термической обработкой сырья. Простейшие очаги древние люди складывали из камней на глиняном растворе. Наблюдение за превращением в них под действием огня глиняного раствора в прочный гончарный черепок постепенно привело человека к изготовлению керамической посуды и кирпича. Импровизированный очаг, представлявший собой заглубление, выложенное камнями известняка или гипса, явился предметом дальнейших наблюдений человека. Случайно-попадавшийся между камнями порошок известняка или гипса под действием огня подвергался декарбонизации или дегидратации (обжигался). Первый же дождь превращал обожженный порошок в тестообразную массу, которая, высыхая, прочно связывала прилегающие камни в монолитную кладку.
Таким же превращениям со стороны обжигавшейся поверхности подвергался известняк или гипс примитивного очага, сложенного из обломков камня, которыми окружали огонь костра, и более совершенного очага, складывавшегося из камня на глиняном растворе. Наблюдая повторявшийся в течение годов и столетий процесс, человек делал практические выводы. Домашний очаг постепенно стал печью для обжига известняка и гипсового камня при изготовлении искусственных воздушных вяжущих веществ — извести и гипса, которые применялись при устройстве оград,, оборонительных стен и жилищ.
Выкапывая в земле воронку и заполняя ее частично, у стен, известняком или гипсом, а затем забрасывая в оставшуюся в середине шахту древесное топливо, человек постепенно создал простейшую воронкообразную печь для обжига извести и гипса. Производству и применению этих вяжущих предшествовало изготовление гончарных изделий и кирпича.

Comments Off

Смешение извести и портландцемента

5 Март 2010

Смешение извести и портландцемента с различными естественными гидравлическими добавками явилось основой производства разнообразных современных известково-пуццолановых цементов и пуццолановых порт-ландцементов, особенно пригодных для гидротехнических и морских сооружений. Еще более эффективными оказались цементы: известково-шлаковый, различные шлаковые и шлако-портландцемент.
Для специальных целей, наряду с обычным, выпускаются, например, быстротвердеющий, пластифицированный, сульфатостойкий и гидрофобный портландцементы; тампонажный, дорожный, песчанистый, декоративные (белый и цветной) портландцементы; глиноземистый и ангидрито-глиноземистый, кладочный, кислотоупорный цементы. Наряду с цементом сохраняют определенное значение и его предшественники — гипс и строительная известь. Выпуск этих трех видов вяжущих в нашей стране, например, составил: в 1913 г. цемента 68.5, гипса 9 и извести 22.5%, в 1961 г. соответственно 78.6, 6.9 и 14.5%, а на 1965 г. намечен: 76, 8.8 и 15.2%.
Прогресс в развитии вяжущих веществ на протяжении тысячелетий привел к переходу от тяжелых, массивных каменных инженерных сооружений к легким, изящным конструкциям из искусственного камня — бетона. В седой древности устойчивость сооружений обеспечивалась огромным весом каменной массы. В начале нашей эры и вторично в новое время фактором устойчивости сооружений стало применение цемента — материала для связывания камней, кирпича и изготовления бетона.Древние сооружения превосходно выполняли предназначенные им функции, были прочны, долговечны, красивы. Будут ли современные сооружения более прочными и долговечными — покажет время. Однако несомненно, что прогресс в области строительной техники, включая производство строительных материалов, освободил колоссальное количество человеческого труда и чрезвычайно сократил сроки строительства. Поэтому он явился одной из предпосылок не только индустриального, но и социального прогресса.

Comments Off