История цемента

На протяжении всей истории люди использовали цемент в качестве основного строительного материала. Египтяне использовали кальцинированный гипс для строительства, в то время как римляне и греки добавляли в известь песок и грубые камни, чтобы сделать раствор. Однако римлянам приписывают изобретение цемента. Римляне использовали вулканический пепел и пуццолановый бетон в строительстве гавани. Не имея доступа к вулканическому пеплу, англичане использовали щебень или кирпич в качестве бетона. Следовательно, римляне были, вероятно, первой цивилизацией, которая манипулировала цементоподобным материалом для строительства.

Использование цемента в качестве строительного материала сократилось после распада Римской империи. Многие люди начали использовать раствор, затвердевший в результате карбонизации извести, что было относительно медленным процессом. Средневековые соборы в Англии и Франции были построены масонами, которым не хватало технологий для манипулирования цементными материалами, как римляне сделали тысячу лет назад.

Эпоха Просвещения и Ренессанс открыли иной образ мышления, который привел к промышленной революции. В Великобритании в течение 18-го века непрерывная потеря военных кораблей и торговых судов помогла продвинуть технологию цемента далее со строительством маяков, чтобы помочь минимизировать потерю судов в бою. В 1759 году Джон Смитон, инженер и каменщик, строил маяк у побережья Корнуолла, когда обнаружил, что смесь глины, воды и измельченного слизняка, произведенного из железа и извести, может сделать строительный раствор. Позже Джозеф Аспдин получил патент на материал под названием «Портлендский цемент», который он произвел обжигом смеси тонкоизмельченной глины и известняка, пока известняк не прокалился. Хотя Аспдин считается тем, кто первым изобрел портландцемент, его цемент был более низкого качества по сравнению с современным портландцементом, так как более ранняя форма была произведена при гораздо более низкой температуре. Тем не менее, его инновация рассматривается как большое развитие в бетонном строительстве. Исаак Джонсон произвел первый современный портландцемент в 1845 году, смешивая глину и мел и обжигая смесь при чрезвычайно высоких температурах. Высокая температура произвела высококачественный цемент как тот, который используется сегодня.

Хотя материалы, которые Джонсон использовал для изготовления портландцемента, такие же, как и те, которые мы используем сегодня, три важных события в процессе производства цемента привели к производству современного портландцемента:

• разработка вращающихся печей;
• добавление гипса в настройки контроля;
• измельчение клинкера и другого сырья с помощью шаровых мельниц.

В начале 20-го века вертикальный вал был заменен вращающимися печами, которые первоначально использовались для производства извести. Это позволило материалам, используемым в производстве цемента, быть нагретым до намного более высокой температуры через излучаемую теплопередачу. Кроме того, поскольку клинкер постоянно перемещается внутри печи, там достигается постоянная температура, создающая зону обжига.