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.

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.).

Сочинения путешественников содержат сведения о состоянии строительной техники и производства строительных материалов в посещавшихся авторами странах. Будучи очень многочисленными, такие сочинения связаны с разнообразными целями путешествий и иногда иллюстрированы рисунками и чертежами. Остановимся на некоторых использованных нами сочинениях X—XVIII вв.
Еврейский путешественник из Аравии Ибрагим ибн Якуб (965 г.) писал о поразившей его Праге X в., выстроенной из камня и извести. В ряде сочинений сообщается о строительстве и строительных материалах в Москве XVII в.: член голштинского посольства А. Олеарий (1634— 1639 гг.) описал сущность организации строительного дела, антиохий-ский архидиакон Павел Алеппский (1655 г.) — качество и способы применения извести, раствора и бетона, а член шведского посольства И. Ф. Кильбургер (1674 г.) — качество и цены извести.
Более систематические сведения об организации производства строительных материалов и строительного дела в Московском государстве того времени приводит Г. К. Котошихин (подьячий Посольского приказа,изменивший родине и бежавший за границу) в своем сочинении, написанном в Стокгольме по требованию шведских властей (1666—1667 гг.).
В сочинении путешественника-ориенталиста К. Нибура (1761 г.) и материалах французских ученых, участников военной экспедиции Наполеона в Египет (1798 г.) подробно описаны оборудование и процессы обжига и помола гипса и извести в этой стране.
5. Эпистолярные источники, представившие для нас интерес (частично неопубликованные и используемые нами впервые), относятся к XVIII—первой половине XIX в. Среди них письма Петра I коменданту Москвы М. П. Гагарину (1710 г.) и кабинет-секретаря А. В. Макарова торговому комиссару в Амстердаме О. А. Соловьеву (1717 г.) о присылке оттуда в Петербург образцов семента (т. е. гидравлической добавки), письмо петербургского генерал-полицеймейстера А. М. Девиера А. Д. Мен-шикову (1722 г.) о доставке в Петербург извести. Зодчий В. И. Баженов в письмах государственному деятелю П. В. Завадовскому (1776 г.) писал об особенностях применения извести с сементом при строительстве Царицынского дворца.
Профессор Института путей сообщения А. Рокур де Шарлевиль в письме к академику П. Н. Фусу (1827 г.) критиковал тогдашнюю науку составления растворов и предлагал меры к усовершенствованию ее. В письме Николаю I, быв. генерал-инспектору по Инженерной части, (1839 г.) создатель научных основ цементного производства, французский ученый и инженер Л. Ж. Вика изложил философию своих исследований и высоко оценил роль русских инженеров во внедрении их в практику.
К эпистолярным источникам примыкают дарственные надписи авторов и пометы их современников на книгах, иногда имеющие значение источника (книги русского изобретателя искусственного цемента Е. Челиева, Шарлевиля).
6. Литературные произведения и мемуары, авторы которых излагают современные им события и представления, могут быть источниками сведений о производстве и применении вяжущих. Так, например, в сочинении «Roman de la Rose» (1237 г.) говорится о затворении известкового раствора (для увеличения прочности) на уксусе. Участник вторжения англо-американских войск на европейский континент во время второй мировой войны Ральф Ингерсолл в книге «Совершенно секретно» (1947 г.) образно описывает прочность мощной каменной кладки на известных нам вяжущих в средневековых и современных укреплениях Меца (Франция), обнаруживавшуюся при авиаобстрелах.

Актовые, законодательные, статистические и другие документальные источники XVII и особенно XVIII—первой половины XIX в. относительно полно освещают отечественную практику производства и применения вяжущих веществ, которая только попутно отражалась в летописях XIV—XVI вв. и сочинениях путешественников XVII в. Развитие этой практики наиболее исчерпывающе прослеживается на опыте основных центров каменного строительства — Москвы и Петербурга.
1. Актовые источники. Сведения об организации, способах и масштабах производства извести, стоимости продукции и о людях, участвовавших в производстве извести для снабжения ею Москвы и крупнейших государственных строек в других городах, имеются в правительственных и частных актовых материалах Московского государства XVII в. Из государственных актов представляют интерес материалы приказов — Каменного, Разрядного (переписные и строельные книги городов, столбцы), Поместного (писцовые книги), Большого дворца, Тайного и других приказов, архивы провинциальных учреждений, грамоты царей и т. д. Из частных актов наиболее интересны для нас монастырские архивы.14
Несравненно полнее и разнообразнее материалы о строительстве,, производстве и использовании воздушной и гидравлической извести, гипса, отечественного и заграничного семента (т. е. гидравлической добавки) в Петербурге и Москве XVIII в. представлены в актово-докумен-тальных источниках этого времени. Сюда относятся архивные фонды Сената, П. В. Завадовского, материалы нового Каменного приказа и другие источники, находящиеся в Москве.15 В Ленинграде сосредоточены относящиеся к указанным вопросам фонды Сената (именные указы и высочайшие повеления), Синода (Александро-Невская лавра) и Министерства имп. двора (высочайшие повеления, Кабинет е. и. в., Контора от строений е. и. в. домов и садов и предшествовавшие ей учреждения, Гоф-интендантская контора, Царскосельское дворцовое управление и другие учреждения Удельного ведомства, Конторы и Канцелярии членов имп. фамилии).16 В Ленинграде находятся также фонды Главного инженерного управления и Конторы по строению канала Петра I, гаваней и зданий в Кронштадте,17 а также документы Канцелярии главной артиллерии и фортификации.18
Наиболее полные сведения по интересующим нас вопросам находятся в актово-документальных источниках первой половины XIX в. Это прежде всего относится к фондам учреждений Министерства путей сообщения (с 1809 г. Главного управления путей сообщения (ГУПС), а с 1833 по 1865 гг. Главного управления путей сообщения и публичных зданий (ГУПС и ПЗ)), Министерства финансов (Общая канцелярия министра и Департамент мануфактур и внутренней торговли) и к некоторым фондам частного происхождения.19
В архиве Главного управления путей сообщения и публичных зданий особенно интересны фонды Департамента путей сообщения (изыскания, проектирование и строительство) и Департамента искусственных дел (техническая часть строительства). В первом фонде отражены производство и применение естественных и искусственных гидравлических из-вестей, изготовление и использование растворов и бетонов, освещена деятельность Е. Челиева, последователя Вика в России — А. Рокура де Шарлевшгя и выдающихся инженеров путей сообщения. Из материалов второго фонда — Департамента искусственных дел — выясняется, что в России тогда систематически проводились работы по изысканию и изучению строительных материалов страны, а также велись обстоятельные производственные опыты с английскими и русскими цементами, предшествовавшие их практическому внедрению. Материалы фонда Северной дирекции СПб.—Московской железной дороги иллюстрируют раннее применение в России цемента.
В фондах Министерства финансов имеются сведения о состоянии и развитии производства гипса, извести, цемента. Особенный интерес представляют не использовавшиеся ранее данные о заводском производстве естественного романцемента в Петербурге начиная уже с 1839 г. (ранее начальной датой считался 1848 г.). В личном фонде члена Мануфактурного совета В. А. Всеволожского хранятся ценные сведения об усовершенствованном изготовлении цемента (т. е. гидравлического раствора), предложенном инженером И. Пуадебардом.20
Вклад военных инженеров в развитие производства и использования воздушной и гидравлической извести, растворов, бетонов и практические испытания английского портландцемента выясняется из материалов фонда Департамента военных поселений Военного министерства.21
Чрезвычайно скудные до сих пор сведения о деятельности Челиева и Шарлевиля, имевшей весьма существенное значение для развития цементного производства, пополняются не только материалами Главного управления путей сообщения и публичных зданий. Их значительно дополняют также документы Комиссии для строений в Москве,22 Саратовского дворянского депутатского собрания 23 (о Челиеве) и Конференции Петербургской Академии наук 24 (о Шарлевиле).

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.

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.

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.