- •История развития технологии вяжущих веществ, керамики и стекла
- •Характеристика производства силикатных материалов в Республике Беларусь
- •Понятия о вяжущих материалах, керамике, стекле и стеклообразном состоянии
- •К Портландцементлассификация тугоплавких неметаллических и силикатных материалов
- •Классификация вяжущих веществ
- •Классификация керамических материалов и изделий
- •Классификация стекла и стеклокристаллических материалов и изделий
- •Основные понятия и термины
- •Принципиальные технологические схемы получения вяжущих материалов, керамики, стекла и ситаллов
- •Вяжущие Керамика Стекло и материалы ситаллы
Лекция № 1
История развития технологии вяжущих веществ, керамики и стекла
Примерно 75 тысяч лет назад человек стал использовать природное вулканическое стекло для изготовления наконечников стрел.
Примерно 14 тысяч лет назад он стал применять нагрев природного обсидиана при его обработке и около 5 тысяч лет назад научился варить искусственные стёкла. Первые стеклоизделия использовались в основном как украшения: найденная археологами бусина из Фив имеет возраст 4 500 лет.
Родина первых изделий из стекла – Малая Азия, оттуда стекло перешло в Египет. Именно там были изобретены технологические приёмы, которыми в значительной степени пользуются и по сей день (например, стеклодувная трубка). Затем центром стеклоделия стал Древний Рим, а впоследствии эту технологию освоили в Византии и Венеции. Далее этим искусством овладели жители Европы: Германия, Богемия, Франция.
Обжиг глин с целью повышения их твёрдости и водостойкости стали применять примерно за 5 000 лет до н.э. Так зародилась керамика, и первоначально это были в основном предметы быта – посуда и украшения. Первый пример использования керамических изделий в строительстве относится к IV–IIIвв. до н.э. Именно тогда появились первые глинобитные жилища, при этом для обжига использовали костры, которые раскладывали с наружной части обжигаемой стены. Кирпич стали применять в Древнем Египте и Вавилоне. В Древнем Риме и Древней Греции изготавливали кирпич, черепицу, керамические трубы уже в промышленных масштабах. При раскопках в Риме обнаружены фрагменты водопровода, относящегося к эпохе рабовладения. В бытовой керамике (посуда, украшения) ведущая роль принадлежит материалам Востока (родина фарфора – Китай).
Вяжущие вещества и бетоны на их основе – древнейшие строительные материалы. Первые искусственные вяжущие – строительный гипс, а затем и известь – были использованы при строительстве уникальных сооружений:
- бетонной галереи египетского лабиринта (3600 г. до н.э.);
- фундаментов древнейших сооружений в Мексике;
- римского Пантеона, перекрытого бетонным куполом диаметром 42,7 м.
Несколько тысячелетий известь и гипс оставались единственными искусственными вяжущими. Только в XVIIIвеке в Англии появляются новые вяжущие композиции, дающие камень, не разрушающийся в воде: в 1756 г. Джон Смит – гидравлическая известь; 1796 г. – Д. Паркером запатентован романцемент, и только в 1824 году Джозефом Аспдином получен патент «На усовершенствованный способ производства искусственного камня, названного портландцементом».
На Руси силикатные материалы появились в IX–Xвеках в домонгольский период:
- стекло – в основном в виде украшений, сосудов;
- керамика – в виде посуды, игрушек, украшений, плиток для полов.
Развитие производства вяжущих веществ было связано со строительством древних городов: Киева, Новгорода, Пскова, Ростова, Владимира, Москвы. Известковый раствор был использован в Х в. при сооружении Десятинной церкви в Киеве, в ХIв. – при сооружении Каложской цервки в г. Гродно. На извести вXVв. Были сложены стены московского Кремля.
Татаро-монгольское нашествие надолго затормозило развитие Руси, в том числе и развитие технологии силикатных материалов. В возрождении этих производств особая роль принадлежит Москве. Центром керамических ремёсел стала Гончарная Слобода в районе Таганки, где производили посуду, игрушки и даже музыкальные инструменты. Первый стекольный завод на Руси был построен под Москвой в селе Духанино в 1635 г., а в 1668 г. в селе Измайлово – второй стекольный завод, принадлежащий лично царю Алексею Михайловичу. Затем количество стекольных заводов значительно выросло: 1760г. – 25, 1804 г. – 150, 1883 г. – 196, 1913 г. – 275.
300 лет назад в Александровском саду на реке Неглинной появился первый завод по производству вяжущих материалов.
В 1584 г. Иваном Грозным был создан «Каменный приказ», который ведал заготовкой камня, выпуском кирпича, производством извести.
В 1853 г. в России был построен первый завод по производству портландцемента (имел производительность около 4 000 тонн в год). Затем были пущены заводы в Риге (1866г.), Щурове (1870 г.), Пунане-Кунда (1871 г.), Глухозёрске близ Петербурга (1887 г.), Амвросиевке (1896 г.), Вольске (1897 г.) и т.д.
К 1910 году в России насчитывалось около 30 цементных заводов, общей мощностью около 1 млн. тонн цемента в год.
В Беларуси первый завод был открыт в Волковыске в 1914 году.
Российские учёные внесли весомый вклад в развитие всех ветвей технологии силикатных материалов. В стеклоделии важнейшие теоретические разработки принадлежам М.В. Ломоносову. В 1735 году он основал Усть-Рудницкую стекольную фабрику, где всего за 3 года провёл 2184 опытные плавки стекла, «коих не токмо рецепты сочинял, но и материал своими руками развешивал и в печь ставил...» Изобретателем русского фарфора (1745 г.) и основателем первого фарфорового завода был Д.Н. Виноградов.
Огромная заслуга в создании портландцемента принадлежит Е.Г. Челиеву, который в 1825 году в своей книге «Полное наставление, как приготовить дешёвый и лучший мергель или цемент, весьма прочный для подводных строений...» обобщил опыт улучшения свойств В.М., который был накоплен при восстановлении Кремля, разрушенного после войны 1812 года.
В настоящее время тугоплавкие неметаллические и силикатные материалы – это сотни тысяч продуктов и изделий, без которых не возможно представить нашу жизнь. Они используются в промышленности, строительстве, быту, науке.