Глава 7. Минеральные вяжущие вещества

§ 34. Основные сведения о минеральных вяжущих и их классификация

Минеральными вяжущими веществами называют ис­кусственно получаемые порошкообразные тонкодисперс­ные материалы, которые при затворении водой (водны­ми растворами) образуют пластичное тесто, способное в результате физико-химических процессов затвердевать, т. е. переходить в камневидное состояние. Это свойство минеральных вяжущих веществ позволяет широко ис­пользовать их для приготовления строительных раство­ров и бетонов, а также для производства различных без- обжиговых искусственных каменных материалов, изде­лий и деталей, клеящих и красочных составов. Это самая большая по номенклатуре, наиболее распространенная и значимая по применению группа строительных матери­алов.

Минеральные вяжущие вещества разделяют на воз­душные и гидравлические. Воздушные вяжущие — веще­ства, которые способны твердеть, длительное время со­хранять и повышать свою прочность только на воздухе. К воздушным вяжущим относятся воздушная известь, гипсовые и магнезиальные вяжущие, жидкое стекло и др.

Гидравлическими вяжущими называют вещества, ко­торые способны твердеть, длительное время сохранять и повышать свою прочность не только на воздухе, но и в воде. К гидравлическим вяжущим относятся гидравли­ческая известь, романцемент, портландцемент и его раз­новидности, глиноземистый цемент, водонепроницаемые расширяющиеся и безусадочные цементы и др.

Минеральные вяжущие вещества, получаемые искусственно пу­тем обжига, употреблялись уже 4—5 тыс. лет назад. Например, древние египтяне использовали гипс, смесь гипса с известью и из­вестковый раствор при сооружении пирамид и других построек. Широко применяли известковые растворы в древнем Риме в I—II вв.

и. э. Несколько позже для придания известковым растворам гидрав­лических свойств в их состав стали вводить различные гидравличе­ские добавки — вулканический пепел, измельченные вулканические туфы и пемзу (пуццоланы), толченый кирпич и др.

Минеральные вяжущие вещества на Руси начали применять еще в X в. Так, в Киеве при возведении Десятинной церкви использовали известь, а несколько позже, в XI в., при постройке Софийского собо­ра— известь с добавкой цемянки (толченого кирпича). В конце XV в. на известковом растворе сложили стены Московского Кремля. Во второй половине XVIII в. были разработаны способы изготовления гидравлических вяжущих веществ из мергелей и искусствен­ных смесей, аналогичных по составу мергелям.

Техническому прогрессу в области производства и применения вяжущих веществ способствовало изобретение портландцемента. Е. Г. Челиев в 1813—1825 гг. изготовлял цемент из искусственной смеси известняка и глины, сильно обжигая ее и размалывая с до­бавкой гипса. Он завершил свои работы изданием в Москве в 1825 г. книги, содержащей не только практические данные, но и научное обоснование способа изготовления цемента.

Англичанин Д. Аспдин в 1824 г. получил патент на изготовление гидравлического вяжущего вещества, названного им портландцемен­том, хотя по свойствам оно являлось разновидностью романцемента.

Развитию производства портландцемента в России способство­вали работы русских ученых А. Р. Шуляченко, И. Г. Малюги, Н. А. Белелюбского, Н, Н. Лямина, Д. И. Менделеева и др. Большой вклад в создание новых видов минеральных вяжущих веществ и разработку теории их твердения внесли А. А. Байков, П. П. Будни­ков, В. А. Кинд, В. Н. Юнг, Ю. М. Бутт, П. А. Ребиндер, Б. Г. Скрамтаев, А. В. Волженский, М. И. Хигерович и другие со­ветские ученые.

Огромные объемы строительства в нашей стране требуют значи­тельного увеличения выпуска различных видов минеральных вяжу­щих веществ и повышения их качества. В настоящее время Совет­ский Союз занимает первое место в мире по производству минераль­ных вяжущих веществ,