Археологи (как и представители других отраслей исторической науки) и историки архитектуры в последнее время все чаще говорят о недостаточности письменных источников и необходимости изучения разнообразных вещественных источников методами естественных и точных наук. Так, Б. А. Рыбаков убедительно показал, что относительная исчерпанность основных письменных источников, наряду с их тематической ограниченностью и субъективностью изложения, определяет важное, иногда превалирующее значение археологических источников и экспериментального их изучения для некоторых разделов исторической науки. Б. А. Колчин и А. Л. Мон-гайт проанализировали состояние и возможности применения экспериментальных методов в археологии путем сотрудничества со специалистами в области естественных и точных наук. Углубленному обсуждению вопросов применения разнообразных методов естественных и технических наук в археологии (в полевой практике, при датировании памятников, для изучения материалов и истории технологии и т. д.) было посвящено специальное Всесоюзное совещание, состоявшееся в 1963 г. в Москве.1
Ю. К. Милонов расценивает исследования древних строительных растворов на территории СССР, «проведенные. . . Я. Г. Великом, И. Л. Значко-Яворским, В. Т. Иллиминской, В. В. Лапиным, В. В. Мыш-ляевой, В. В. Суровцовым, Б. С. Швецовым и В. Н. Юнгом», как «ценнейший вклад в историю архитектуры», указывающий «путь действительной научной работы в области истории строительной техники». Рассматривая задачи и методы критической истории технологии, Ю. К. Милонов относит указанные исследования к «руководящим образцам в этом отношении» и предлагает распространить их на все строительные материалы прошлых времен, без чего «изучение истории строительной техники будет носить чисто литературный характер».2
Учитывая специфичность таких исследований и особенную эффективность открытий именно на стыке различных областей научного исследования, археологи и историки архитектуры поддерживают контакт с представителями естественных и точных наук и содействуют их экспериментально-историческим исследованиям.
Плодотворность таких исследований очевидна из работ Б. А. Колчина по черной металлургии и металлообработке древней Руси, П. М. Лукьянова по древним краскам и М. А. Безбородова по истории стеклоделия.3 О ней свидетельствуют отдельные экспериментальные работы по древним вяжущим, рассматриваемые далее. Наряду с такими исследованиями,обычно выясняющими состав, рецептуру материалов прошлых времен и представления древних техников о пригодности материалов для службы в различных условиях, Ю. С. Мусабеков использует постановочные эксперименты для проверки отдельных естественнонаучных выводов, возникающих в ходе исторического анализа тех или иных результатов или заключений экспериментального или теоретического характера.4 Однако несмотря на приведенные высказывания и примеры, практически методы экспериментального исследования в изучении истории науки,, техники и материальной культуры пока применяются еще очень мало, а использование их носит обычно спорадический характер. Отдельные исследования древних растворов и вяжущих веществ выполняются чаще-без контакта с археологами и строителями, публикуются обычно в специальной химико-технологической литературе и порой остаются вне поля зрения археолога и строителя. Будучи иногда очень ценными, они, однако, почти всегда носят частный характер и лишены широких обобщений. Проведение таких исследований и сопоставление получаемых результатов осложняются отсутствием единообразной и надежной методики.

Всесторонние исследования строительных растворов, бетонов и вяжущих, использованных в сооружениях различного назначения в прошлые времена, имеют двоякое значение. Прежде всего такие исследования выясняют природу, состав и свойства этих материалов, раскрывают процессы твердения, коррозии и износа их при службе в различных условиях в течение веков и тысячелетий. Дополненные непосредственным наблюдением состояния растворов и бетонов в сооружении in situ, они дают возможность не только выяснять, но и оценивать представления древних строителей о выборе вяжущих и способах их подготовки и использования в растворах и бетонах, предназначенных для службы в различных специфических условиях и областях применения. Они также уточняют способы, время возникновения и этапы развития производства и применения вяжущих в процессе социально-экономического развития общества, устанавливают преемственность технологических приемов и строительных традиций. Они же облегчают реставрацию и сохранение памятников архитектуры.
В то же время подобные исследования имеют, оказывается, наряду с историческим также и современные теоретический и практический аспекты. Само собой разумеется, что исследования длительно твердевших растворов и бетонов прошлого, изготовленных на воздушной и гидравлической извести, известково-пуццолаиовых вяжущих и романцементе, не могут дать непосредственного ответа на вопрос о долговечности сравнительно нового полиминерального вяжущего — портландцемента. Однако они дают представление о возможной долговечности и изменяющихся во времени свойствах автоклавных бесцементных бетонов, производство которых интенсивно развивается в последние годы. Эти исследования также содействуют уточнению теоретических представлений о процессах твердения и коррозии вяжущих вообще и являются предпосылкой для постановки соответствующих специальных исследований. Экспериментальное уточнение теории твердения и коррозии современных вяжущих и цементов, до сих пор не получившей исчерпывающей разработки, в значительной мере базируется как раз на изучении простейших процессов у мономинеральных вяжущих, «свежеизготовленных» исследователями.
Наконец, в ряде случаев изучение древних растворов и бетонов позволяет непосредственно или после лабораторного воспроизведения (реконструкции) и испытания использовать в современной строительной практике надежно проверенный временем опыт прошлого. В этом отношении представляют интерес, например, слоевые субструкции стен монументальных сооружений на слабых грунтах, эластичные растворы для антисейсмического строительства, защитные обмазки цистерн виноделен и рыбозасолочных установок. Не менее интересны непревзойденные по долговечности и водостойкости растворы и бетоны морских и речных гидротехнических сооружений, обмазки стыков гончарных водопроводных труб, изумительные по прочности растворы и бетоны, а по долговечности и воздухоустойчивости — штукатурки наземных строений. Возраст всех этих памятников поучительного опыта прошлого колеблется от нескольких веков до трех и более тысячелетий.
Исследование древних штукатурных и кладочных растворов сделало бы излишним запоздалое повторное открытие в наши дни таких, например, современных прогрессивных приемов, как применение негашеной извести в производстве строительных материалов и строительстве и использование известково-карбонатных вяжущих и растворов, хорошо известных с глубокой древности и незаслуженно забытых к нашему времени.
Таким образом, изучение истории и свойств древних вяжущих, растворов и бетонов имеет непосредственное отношение к важнейшим для современного строительства проблемам долговечности бетонных и железобетонных сооружений и экономии цемента. Поэтому недостаточное изучение и использование опыта прошлого приносит несомненный ущерб современной науке и технике.

Экспериментальное исследование вещественных источников имеет еще один аспект — расшифрование и корректирование терминов в письменных источниках прошлого. Дело в том, что пользование письменными источниками разных времен на любом языке очень затрудняется многозна-чимостью (полисемией) одних и тех же слов и, наоборот, обильной синонимикой, т. е. наличием различных слов — синонимов, выражающих одно и то же понятие, что объясняется существованием почти в каждом языке большого количества местных диалектов. С развитием языка изменяется и техническая терминология. Слово «цемент» на каждом языке в разное время имело различные, иногда близкие, иногда дополняющие, а порой и взаимно исключающие друг друга значения, которые обычно не расшифровывались авторами письменных источников.5 Это приводит к необходимости привлечения методов экспериментального и историко-этимоло-гического исследования.
Все вышеизложенное побудило автора (химика-технолога, исследователя в области цемента) начать работу над настоящей монографией. Она выполнена в тесном контакте с технологами-цементниками и строителями, с историками химии, техники, строительства и архитектуры, с археологами, историками и лингвистами. Это значительно расширило круг намечавшихся автором задач, но и облегчило их выполнение. Монография предназначена для перечисленных выше специалистов, но доступна и широкому кругу читателей-неспециалистов.
В процессе работы над монографией был принят во внимание ряд дополнительных обстоятельств. Поскольку в развитии химии и технологии вяжущих в разных странах наряду с элементами самобытности проявлялись и общие черты, а также взаимное влияние одних стран на другие, исследование общего развития истории вяжущих должно включать тщательное сопоставление процессов этого развития в разных странах. Это дает возможность разобраться в противоречиях и неясностях по важнейшим вопросам теории и практики производства и применения вяжущих и в подлинном вкладе в их развитие различных стран, а также устранить ошибки и искажения, которыми изобилуют немногочисленные работы по этому предмету.
Наряду с уточнением сущности, датировки и соотношения изучаемых событий, роли в них народных масс, отдельных выдающихся лиц и коллективов имеет значение определение роли и взаимоотношения теории и практики. Очень существенно также выяснение самых разнообразных предпосылок технического и социально-экономического характера к созданию и внедрению различных вяжущих и обратного воздействия последних на ход индустриального и социального развития. Наконец, неизбежно установление внутренней, частной периодизации развития вяжущих в разных странах и соотношения ее со сменой основных социально-экономических формаций.
Только выяснение всех этих вопросов путем комплексного изучения источников разных типов может привести к широким обобщениям и к трактовке истории вяжущих не только как истории фактов, но и как истории идей, которые возникают из обобщения опыта предшествующей практики, чтобы в свою очередь воздействовать на прогресс последующей практики. В выяснении фактов и идей прошлого в их постоянной взаимосвязи и в анализе их с позиций нашей современности заключается бесспорная ценность истории науки, техники, культуры для дальнейшего их совершенствования.
В монографии исследуется история развития на территории нашей и других стран химии и технологии вяжущих веществ от их возникновения в древнейшие времена до создания в середине XIX в. современного портландцемента. При этом история вяжущих рассматривается во взаимосвязи с общим процессом исторического и народнохозяйственного развития, а выясняемые факты оцениваются с точки зрения предшествовавших, современных им и теперешних научных и технических представлений. Изучение предмета по письменным (литературным и архивным) источникам сочетается с комплексным (химическим, петрографо-минера-логическим, физико-механическим и иногда термическим) экспериментальным исследованием вещественных источников и историко-этимологи-ческим исследованием терминов.

Исторические источники, использованные в нашем исследовании, по типам могут быть разделены на три категории.Вещественные (материальные) источники — образцы строительных растворов и бетонов, применявшихся в сооружениях различного' назначения разных народов прошлых времен.
Б. Лингвистические источники — специальные термины, изменявшиеся в языках разных народов в различные эпохи.
B. Письменные (рукописные и печатные) источники — актовый материал и литературные памятники разных стран и времен.
Источники этих трех категорий уточняют и дополняют друг друга. Комплексное критическое изучение их в отдельности и в сопоставлении: дало возможность установить новые данные по истории вяжущих и сделать выводы, имеющие теоретическое и практическое значение для современности. Все использованные источники более или менее подробно (с указанием местонахождения актового материала) описаны в ходе дальнейшего изложения в тексте, подстрочных сносках и списке литературы. Здесь в сжатой, самой общей форме приведем характеристику источников всех трех категорий и некоторые соображения об их значении, и использовании, пояснив это отдельными примерами.
А. Вещественные источники. Для изучения развития вяжущих у различных народов, находившихся на территории СССР, автором собраны и исследованы образцы растворов и бетонов, применявшихся в сооружениях разного назначения от начала их использования (VI в. до н. э.) до возникновения в XIX в. современной промышленности вяжущих веществ, выпускающей паспортизуемую продукцию. На местах при участии археологов и архитекторов были отобраны 220 проб и выяснены условия службы растворов сооружений культового, общественного, оборонительного и производственного назначения многих народов античного и средневекового Северного Причерноморья, Северо-Восточного Причерноморья Кавказа и Западной Грузии III—XVIII вв., Руси— России XI—XIX вв. и Прибалтики XIII—XIX вв. Был изыскан первый русский гидравлический цемент, современный английскому портландцементу Дж. Аспдина и изготовленный в 1825 г. Е. Г. Челиевым.10 Результаты обширного их исследования (предмет особого рассмотрения) кратко изложены и проанализированы во второй и четвертой частях книги.
Для выяснения истории вяжущих на территории зарубежных стран автор использовал опубликованные другими исследователями результаты химического анализа 260 образцов растворов и бетонов (от 2900 г-до н. э. по XIX в. н. э.) из сооружений различного назначения многих народов. Для этого потребовалось прибегнуть к экспериментально-историческим трудам XIX—XX вв., изданным в Германии, Франции, Польше,. Италии, Чехословакии, Румынии, Индии, Египте и нашей стране, а с некоторыми их авторами вступить в переписку.

Сочинения античных авторов — Геродота, Теофраста (Феофраста), Калликсена, Филона Византийского, Агатархида Книдийского, Катона Старшего, Диодора Сицилийского, Страбона, Плиния Старшего, Витру-вия, Сенеки, Фронтина, Диоскорида, Корнелия Тацита, Арриана, Пав-саиия, Афинея, Поллукса, Палладия и др. Эти сочинения V в. до н. э.— IV в. н. э. относятся к философии и литературе, истории и географии, естествознанию, медицине и земледелию, строительному искусству и фортификации. В них можно найти сведения об определении и свойствах, способах производства и применения вяжущих веществ. Витрувий попытался даже дать теоретическое объяснение процессов обжига и твердения извести.
В каждом сочинении автор отражает представления и практику своего или предшествующего времени. У античных (греческих и римских) авторов отсутствуют специальные термины для обозначения штукатурки, раствора, бетона. Их обозначали по исходным, входящим в их состав, компонентам (например, известь и песок), а применявшееся римлянами слово «цемент» имело первоначальное значение необработанного или битого камня.
3. Труды средневековых писателей. Сюда мы относим духовно-философские и церковно-политические труды конца IV—VI вв. Иеронима Стри-донского (Восток), Августина (Аврелия) Гиппопского (Африка), Сидо-ния Аполлинария, Примазиуса (Франция); сочинения научно-энциклопедического и общетехнического характера XIII в. Варфоломея Глэнвил-ского (Англия) и Теофила (Феофила) Тегернзейского (Швейцария); труд начала XVI в. по медицине Яна Черного (Чехия); переводы Витрувия и Корнелия Тацита, выполненные в XVI—начале XVII в. Гуальтером Ривиусом (Базель) и Яковом Мициллусом (Франкфурт), а также некоторые сочинения общестроительного характера, рассматриваемые несколько ниже. Переводы Ривиуса и Мициллуса интересны тем, что излагаемые в них произведения античного времени трактуются с точки зрения технических представлений XVI—начала XVII в.
Во всех перечисленных трудах в соответствии с уровнем знаний IV— XVII вв. описываются 11 свойства обожженной и гашеной извести, способы гашения извести и происходящие при этом явления, даются определения извести и цемента, под которым уже подразумевались строительный раствор и штукатурка.
Первое применение слова «цемент» в этом новом смысле встречается в латинском переводе Библии, сделанном с еврейского подлинника в 386— 405 гг. Иеронимом Стридонским. В Библии (Ветхий Завет), создававшейся на протяжении большого исторического периода до нашей эры,12 содержатся сведения о строительном деле и строительных материалах того времени, в том числе о битуме, глине, извести и растворах. Переводчики Библии отражали в переводах терминологию и практику своих стран и своего времени.
В рассматриваемой группе средневековых источников несколько обособленно стоят сочинения общестроительного характера XV—середины XVIII в. Хотя некоторые из них опубликованы в первой половине XVIII в., по своей сущности они остаются на уровне знаний XVII в. Подлинные научные исследования в области вяжущих и растворов начались только во второй половине XVIII в.
В трудах XV и XVI вв. Л. Б. Альберти и А. Палладио (Италия) по архитектуре, охватывавших различные области строительного дела и строительные материалы, описан по данным римской практики бетон. Довольно скудные сведения об извести, гидравлических добавках и строительных растворах содержатся в руководствах по строительному делу Ф. Делори (XVI в., Франция), Л. Френшпергера (1564 г.) и И. Фур-тенбаха (1628 г., Германия), Гере (1705 г., Голландия), в Архитектурном словаре А. С. Давиле (1710 г., Франция) и Экономическом словаре Цинкена (1753 г., Германия). Производство извести и других материалов и использование их в горнопромышленном строительстве России в первой половине XVIII в. кратко охарактеризовал В. де Геннин в рукописном описании Уральских и Сибирских заводов (1735 г.).

Актово-документальные материалы многих учреждений, характеризующие развитие вяжущих веществ в связи с прогрессом науки, техники и различных отраслей хозяйства России XVIII—первой половины XIX в., находятся также в других государственных и ведомственных архивах разных районов страны.
2. Законодательные источники. Сведения об организации, государственном контроле и регулировании каменного строительства, о производстве кирпича, извести, а также гидравлических добавок, цемента, раствора и других материалов имеются в законодательных актах Правительства, опубликованных в Полном собрании законов Российской империи.25 Так, например, в указе о пуске в 1752 г. Большого каменного канала Петра Великого в Кронштадте приведена подробная техническая характеристика канала и описано качество местного семента, с успехом заменившего здесь дорого стоивший голландский трасс — классическую гидравлическую добавку.26
3. Статистические источники, освещающие интересующие нас вопросы, разделяются на печатные издания, восходящие к XVIII в., и отчетные документы первой половины XIX в. фондов Центрального статистического комитета (в 1834—1852 гг. Статистического отделения) Министерства внутренних дел и упоминавшихся ранее учреждений Министерства финансов.27 Обжиг извести и изготовление цемента (гидравлической добавки) по данным 1724—1727 гг. рассмотрены уже в первом русском обобщающем статистико-экономическом труде И. К. Кирилова «Цветущее состояние Всероссийского государства. . .» [205]. Разрозненные сведения о ввозе негашеной и гашеной извести и семента из-за границы в XVIII в. приводит М. Чулков [434] в многотомном труде «Историческое описание Российской Коммерции при всех портах и границах . . .» (1781—1788 гг.). Наиболее полно сводная статистика фабрично-заводской промышленности по губерниям представлена за 1815—1825 гг. в издании «Статистические ведомости о состоянии российских мануфактур».К этой группе источников условно отнесены рукописные и опубликованные в XVIII—первой половине XIX в. сочинения (книги, статьи,патенты) научного, технического, популярного, инструктивного и учебного характера, частично или полностью посвященные вяжущим веществам. Эти источники малочисленны, почти единичны в первой половине XVIII в. и необычайно многочисленны и разнообразны в следующие сто лет.
1. Научные, технические и популярные сочинения. Развернувшиеся во второй половине XVIII и особенно в первой половине XIX в. научные исследования и практические опыты по вяжущим веществам отражены в научной и технической литературе этого времени. Публиковавшиеся в 1760—1813 гг. в странах Европейской части материка работы (как и упомянутые ранее труды XVI—первой половины XVIII в.), были посвящены изучепию свойств известей и изысканию местных гидравлических добавок для изготовления классических известково-пуццолановых гидравлических растворов. Наряду с этим исследователи стремились уточнить теоретические представления о процессах твердения извести и о роли отдельных окислов в твердении растворов.

Инструктивно-нормативные руководства по строительству являются ценным источником сведений о свойствах и производстве известковых и гипсовых вяжущих, гидравлических добавок, растворов, бетонов и о применении их в крепостном, гражданском и гидротехническом строительстве в России в XVIII—первой половине XIX в. Первое из них — рукописный трактат-кодекс «Должность Архитектурной Экспедиции», разработанный виднейшими архитекторами в 1737—1740 гг. В этом трактате использованы классические труды прошлого и критически обобщен строительный опыт петровского времени. Трактат сочетал в себе элементы теории, практики и законодательства архитектурно-строительного дела и производства строительных материалов.
Основанные на идеях и сведениях, изложенных в трактате, Урочные реестры и положения на различные строительные работы 1811, 1818, 1832, 1843, 1869 гг., Правила по производству шоссейных и мостовых работ 1825, 1833, 1840-х гг. и другие общие и частные руководства обобщали опыт своего времени и служили ценным пособием для строителей-технологов. Составлявшиеся лучшими инженерными силами военного, путейского и других ведомств, эти руководства имели общегосударственное значение и отражали фактическое состояние строительного производства в России.
Первый из Урочных реестров (1811 г.) вполне соответствовал уровню развития науки и техники передовых стран того времени. Нося в значительной степени описательный характер, он (подобно Должности Архитектурной Экспедиции) побуждал строителя-технолога к творческим исследованиям для совершенствования практики. Однако отчасти в связи с начинавшейся специализацией и разделением строительства и технологии, развитием цензовой промышленности строительных материалов, уже в Реестре 1818 г. наметилось, а в дальнейшем усиливалось отставание строительных руководств от науки. Последующие Урочные положения 1832, 1843 гг. (так же как и 1869, 1914 гг.) носили чисто инструктивный и: нормативный характер.
3. Курсы технологии. В этих фундаментальных трудах конца XVIII— первой половины XIX в. значительное место отведено гипсовым и известковым вяжущим, гидравлическим добавкам и растворам. Авторы курсов — выдающиеся технологи своего времени — излагали в них теоретические представления о химических процессах образования и твердения вяжущих, описывали технологические процессы и производственное оборудование. Но все же они несколько отставали в отношении освещения последних достижений науки и техники от авторов научных книг и журнальных статей. Сопоставление курсов технологии раскрывает эволюцию теории и практики предмета за 50 лет.
К таким трудам относятся, например, общие курсы технологии И. Бек-мана [27], И. Г. М. Поппе [309, 310] в Германии, Труды Фуркруа [416],
A. Броньяра [58] во Франции, Технологический словарь Жобера [163] и Химический словарь Ш. Л. Каде [122] во Франции, Курс Химической технологии И. Ф. Гмелина [117] в Германии. В России основными были университетские курсы химической технологии И. А. Двигубского [131],
B. М. Севергина [349], Ф. А. Денисова [309], П. А. Ильенкова [184]. В русских курсах широко освещалось содержание иностранных трудов, а первые три из перечисленных русских авторов построили свои курсы в значительной степени на иностранном опыте. Сочинения Гмелина, Каде и Поппе были переведены и изданы в России.

Сколько-нибудь исчерпывающего труда по истории цемента и предшествовавших ему вяжущих веществ, как уже отмечено ранее, в мировой литературе не имеется. Однако эта тема занимает довольно большое место в специальных (полностью или частично посвященных ей) трудах и в исторических сочинениях общего (т. е. не специального с точки зрения нашего предмета) характера, где она затрагивается косвенно, имея вспомогательное значение. При этом трактовка темы весьма разнообразна как по форме (объем и характер изложения), так и по существу (хронологические и географические рамки исследования; рассмотрение предмета в целом или в отдельных аспектах; целевая установка и т. д.). Исходя из этого, опубликованные работы по истории вяжущих и цемента^ для общего обзора и оценки их, можно разделить на несколько групп.31
A. Специальные обобщающие труды по общей (в разных странах) истории вяжущих и цемента в виде отдельных книг и больших статей.
Б. Специальные обобщающие обзоры по тому же предмету в учебных курсах и монографиях по химии и технологии вяясущих, цементов и строительных материалов. Иногда эти обзоры дополняются частными историческими обзорами по отдельным вопросам, помещаемыми в соответствующих главах курса, книги.
B. Специальные частные труды в виде книг и статей по истории вяжущих и цемента (полностью или в отдельных аспектах) в какой-либо стране. Иногда для сопоставления в этих трудах излагаются также факты, имевшие место и в других странах.Сочинения общего характера по истории человеческого общества, истории отдельных стран, городов и учреждений, истории культуры и искусства, архитектуры и строительства, истории химии, технологии и других отраслей науки и техники.
Для характеристики каждой из этих групп остановимся на наиболее значительных работах, не пытаясь дать критический разбор всей литературы предмета.
А. Специальные обобщающие труды. Наиболее фундаментальными из таких трудов являются книги Ф. Квитмайера (1912 г.) «К истории изобретения портландцемента» [200] в Германии, А. Дэвиса (1924 г.) «Сто лет портландцемента. 1824—1924» [156] в Англии и большая статья Д. О. Дрэфина (1943 г.) «Краткая история извести, цемента, бетона и железобетона» [155] в США. В них описываются вкратце возникновение и развитие вяжущих в древнем мире и более подробно — в странах Западной Европы в средние века и новое время.
К большим статьям обобщающего характера относятся также работы Ф. Феррари (1954 г.) «Гидравлические вяжущие. Исторический очерк» [405] в Италии, Дж. Уотсона (1939 г.) «Происхояедение цементов» [390] в Англии, А. Ломматча (1955 г.) «Важнейшие достижения исследований цемента от их возникновения до нового времени» [237] в ГДР, P. X. Бога (1926—1927 гг.) «Строение портландцементного клинкера» [53] и К. Дж. Мердингера (1956 г.) «Строительные материалы на протяжении веков» [263] в США, а также сжатый хронологический обзор И. Д. Запорожца и В. В. Кинда (1937 г.) «Основные даты истории развития способов получения и применения гидравлических вяжущих веществ (цементов)» [166].
Книги Квитмайера, Дэвиса и статья Дрэфина являются основными работами, которые в комплексе дают представление об общем развитии производства и применения вяжущих от древнейших времен до современности. Однако в этих работах — в первых двух в связи с основным объектом исследования (открытие и развитие портландцемента), а в третьей за ограниченностью места — совершенно недостаточно изложены возникновение и развитие вяясущих в древнем мире. Вне всякой преемственности с этим исходным этапом внимание авторов сосредоточено на развитии вяжущих в Западной Европе в средневековье и новое время. Наряду с развитием идей, здесь освещены вопросы производства, испытания, стандартизации вяжущих в ряде стран, но с более углубленной разработкой практики Англии и США у Дэвиса и Дрэфина.
Существенным дополнением к этим работам служат упомянутые выше статьи Феррари, Уотсона, И. Д. Запорожца и В. В. Кинда по общей истории вяжущих, Мердингера по отдельным ее деталям, Ломматча и Бога по развитию химии цемента.

Проведенные нами экспериментальные исследования строительных растворов из сооружений петровского и послепетровского Петербурга и изыскания лингвистического характера, а также дополнительные-письменные источники того времени, в сопоставлении с аргументами Б. Ратенберга позволили установить подлинное значение петровского-цемента. Это измельченная, иногда обожженная, добавка, придававшая воздушной извести водостойкость (старый прием римлян) и ускорявшая твердение и нарастание прочности воздушной и гидравлической известей (цемянка, глинит, карбонаты кальция, магния и т. д.).
В записке С. Н. Богомолова — служащего компании Руцынского — описаны элементы технологии цемента того времени: «Цемент делаетца таким образом: собирают из земли камень белой и разбивают оной молотами в мелкие куски, а потом в ступах толкут и сеют ситом, а которые на севке явятца те мелютца на жерновых на мельницах, и что высеетца и смелятца мелкое то и семент называетца. Токмо во время проб по усмотрению архитекторскову в тот семент прибавляетца известь серая по третей доле или сколько за удобно рассудитца. А кроме оного никаких материалов не кладетца».106
Описание Богомолова исчерпывающе характеризует и процесс производства семента и сам раннепетербургский цемент, или семент — безобжиговую тонкомолотую известняковую (карбонатную) добавку (микронаполнитель) к серой, т. е. тощей воздушной, или гидравлической извести. Она вводилась в раствор в количестве, соответствовавшем классическому составу известковых растворов 1 : 3, или по надобности.
Имеются указания о практиковавшемся на карьерах отборе камня по слоям для производства семента и извести — «а оного камня верхней слой [обычно отличающийся повышенным содержанием глинистых веществ] беретца на дело семента, а средний и нижней на дело извести»' (месторождение по реке Пудости). В донесении Беретина об израсходовании «на зжение семента дров 150 сажен ценою 225 рубли» 107 речь идет о другом сементе того времени — обжигаемых добавках к извести в виде глины (глинит), мергеля, доломита и т. д. Широко применявшейся обжигаемой и глинистой добавкой к извести оставался и популярный в древней Руси семент в виде кирпичной или черепичной муки, позднее названный цемянкой.
Исследование нами строительных растворов ряда петербургских монументальных сооружений XVIII—начала XIX в. (см. стр. 300—306) обнаружило следующее. В растворах Петропавловского собора (1712— 1733 гг.), наряду с обычными естественными заполнителями, применены цемянка различной степени обжига и доломитизированный известняк, отчасти обожженный, при величине зерен от 0.02 до 1.5 мм, иногда и до< 2—3 мм. Растворы Большого Гостиного двора (1761—1775 гг.) и Исаакиевского собора (1796—1820 гг.) менее прочные, чем у. Петропавловского' собора, содержат из добавок только цемянку. В качестве вяя^ущего вещества использована раньше, чем в других странах гидравлическая, чаще' сильно гидравлическая известь с различным содержанием окиси магния. С самого начала каменного строительства в Алексапдро-Невском монастыре (1717 г.) использовали «кирпичную щебень» с новых кирпичных заводов «для буту».108
Что касается упомянутых Богомоловым «проб», т. е. испытаний семента в смеси с известью, то известен метод испытания его на водонепроницаемость, примененный 1 июня 1736 г. для допуска поставщика к участию в публичных торгах на поставку семента. Испытание заключалось в изготовлении из известково-сементной смеси сосудов (ящиков), наполнении их водой и наблюдении за сохранностью во времени. Отмечены случаи сохранности ящиков в течение четырех и даже семи недель.
Наибольший размах использование семента получило в гидротехническом и крепостном строительстве. Около 75% семента, изготовленного в первой половине XVIII в., было израсходовано на строительстве Ла-.дожского канала. В феврале 1736 г. три раза (19, 23 и 26 числа) было объявлено о том, что «к строению кронштацкого канала, доков и военной гавани потребно доброго сементу несколько тысящь бочек. . . и кто оные ставить желает, теб привозили пробы сементу. . . сем месяце господину Генералу от фортификации Лубрасу в Санктпетербурге а по том в Крон-штат в Кантору от строеней немедленно».

Новый Институт, организованный с учетом программ, методов и опыта работы Политехнической школы и Школы мостов и дорог Франции, вскоре стал научным центром в области дорожного, гидротехнического, гражданского строительства и производства строительных материалов. В 1821—1822 гг. по поручению Главноуправляющего путями сообщения генерал-лейтенанта Огюстена (Августина Августиновича) Бетанкура (A. de Betancourt, 1758—1824) обширные исследования известей ряда месторождений провели приглашенные из Франции молодые талантливые инженеры Корпуса, профессора Института Антуан Рокур де Шарлевиль (1799—1841), Габриель Ламе (G. Lame, 1795—1870) и Бенуа Поль Эмиль Клапейрон (В. P. Е. Clapeyron, 1799—1864).2 Наибольший интерес для нас представляет деятельность Шарлевиля.
Окончив Политехническую школу, Шарлевиль решил применить только что опубликованные Вика методы превращения обычных воздушных известей в гидравлические в широком производственном масштабе. Он воспользовался предложением принять участие в строительстве морских сооружений в Тулонском порту, где мог осуществить свои опыты. Продолжавшиеся в течение 1819—1820 гг. опыты показали возможность и эффективность отказа от дорогостоящей итальянской пуццоланы за счет легкого и дешевого превращения местной воздушной извести Прованса в гидравлическую. Оптимальным по прочности, стойкости и экономичности в морских сооружениях явился раствор 1:1 из искусственной гидравлической извести и песка. Морское ведомство решило возводить подводные части сооружений только на искусственной гидравлической извести. Такого решения главный инженер Тулона добился и от Военного департамента.
В 1821 г. Шарлевиль приступил к работе в Петербурге в качестве профессора по курсу построений (строительного искусства) в Институте Корпуса инженеров путей сообщения. В это время многие работы по строительству дорог, каналов и мостов (особенно в подводных частях) осложнялись вследствие затруднений с получением хороших растворов.3 Искусственные гидравлические цементы Аспдина и Челиева еще не были известны. Поэтому Бетанкур поручил Шарлевилю наряду с чтением лекций также проектирование моста через р. Нарову и исследование известей России с последующим опубликованием полученных результатов в печати.Мостовые устои из каменной кладки на сколько-нибудь значительных реках обычно сносились водой. Существовало мнение, что сооружение моста на Нарове со скоростью течения 10—15 фт./сек. (3—4.5 м/сек.) и глубиной более 30 фт. (9.1 м) — невозможно. Местная нарвская известь считалась совершенно непригодной; она так плохо гасилась, что обычную воздушную известь для городских построек завозили из других мест. Однако на деле она оказалась отличной сильно гидравлической (а потому и плохо гасящейся) известью, которую после обжига оставалось только измельчить и затворять, чтобы удовлетворить любым требованиям. Выполненные на ней бетонные устои нарвского моста были безупречны.4
Образцы известняков для изучения Шарлевилем были получены из разных районов страны, однако основные исследования проведены над четырьмя характерными разновидностями известей из сырья, залегавшего в окрестностях Петербурга в районах Нарвы (две разновидности), Ладожского озера и Тосно. Эти извести представляли практический интерес для проводившегося здесь крупного строительства и охватывали весь диапазон естественных воздушных и гидравлических известей.
Опыт работы в Тулоне и деятельное участие в работе Ламе и Клапейрона помогли Шарлевилю выполнить и опубликовать поразительные по масштабу, разнообразию и обстоятельности исследования в течение всего двух лет (1821—1822 гг.). О масштабе этих работ можно судить по тому, что в процессе изучения четырех основных разновидностей извести было проведено около 1500 опытов. А для исследования отдельных закономерностей и характера процессов производства вяжущих и растворов ряд опытов был повторен на 2000 образцов различных естественных и искусственно изготовленных известей.5
Это позволило разработать новые практические указания для рационального в техническом и экономическом отношениях применения четырех детально изученных типических разновидностей известей Петербурга и после экспериментальной проверки распространить их на все подобные им извести различных районов страны. Эти указания расходились с существовавшими тогда представлениями о вяжущих и растворах и вносили в эти представления необходимые коррективы. В отношении петербургских известей были установлены следующие оценки и рекомендации.
Нарвская известъ-1. Жирная воздушная известь, наиболее подходящая для применения в тесте или очень жирных растворах. Для использования в гидравлических растворах ее необходимо смешивать с очень сильными пуццоланами или превращать в искусственную гидравлическую известь.