История цемент: История цемента
«Зри в корень!» — это один из знаменитейших афоризмов Кузьмы Пруткова, написанный ещё в XIX веке. Старайся искать первопричину во всем. А что же лежит в основе любого строительства? Конечно же, строительные материалы, и одно из первых мест здесь занимает цемент. Рождение цемента произошло не так уж и давно — в 1822 году, когда русский строитель Егор Челиев получил вяжущий материал из смеси извести и глины. Свои результаты он изложил в книге «Трактат об искусстве приготовлять хорошие строительные растворы», изданной в Петербурге. Несколько лет спустя, он же выпустил книгу, где описал способ приготовления цемента и бетона, а так же плюсы его использования для кладки кирпичей при строительстве зданий и набережных. Но родиной цемента нельзя считать только Россию. Так, в 1824 году англичанин Д. Аспинд получил патент на изготовление цемента. Он предложил следующий способ изготовления цемента: смешав известковую пыль с глиной и подвергнув эту смесь высокой температурной обработке, Аспинд получил ноздреватый серый материал (клинкер) и, размолов его и смешав с водой, получил при высыхании очень прочный материал. Цемент практически сразу же оценили везде. Так, в 1875 году в России на базе нескольких цементных заводов Подольского уезда был создан цементный завод Московского Акционерного Общества. Основал этот завод, который в последствии стал крупнейшим цементным заводом, московский купец Пороховщиков. Сейчас уже невозможно представить себе какое-либо строительство (будь то строительство нового дома, или реставрация старого, или даже внутренняя перепланировка квартиры) без использования этого материала. Цемент сам по себе не является каким-то конкретным строительным материалом. Это общее название для определенной группы веществ, основными физическими характеристиками которых являются порошкообразность, вязкость и способность при смешивании с водой (в некоторых случаях с водными растворами солей) образовывать пластичную массу, которая при высыхании принимает камневидное состояние. Существует множество видов цемента, основные из них: портландцемент, шлаковые и пуццолановые цементы, глиноземистый цемент и специальные виды цемента (такие как кислотоупорный и т. д.). Цемент является важной составляющей и других строительных материалов, например, бетона и железобетона, для строительных растворов и т. д. Основная характеристика, которой обладает цемент, это, несомненно, прочность. Дом не должен быть похожим на карточный домик — чуть дунешь и он рассыплется. Дом ассоциируется с крепостью, где можно укрыться от всех невзгод. Взгляните на замки и крепости в Европе — почему они, несмотря на свой уже очень древний возраст, стоят? Потому что строились на совесть, для себя, и из «вечных» материалов. Цемент стал современным показателем того, что «вечности» достигнуть можно. |
Этот строительный материал получил название портландцемент, Портланд — это город, где добывали камень, на который цветом и прочностью походил цемент, полученный Аспиндом.
Важно отметить, что процесс это односторонний, т. е. раз затвердев, цемент уже не сможет вернуться в свое первоначальное состояние. Основными составляющими компонентами цемента являются известковые, маргелистые, глинистые породы и всевозможные добавки (бокситы, шлак и т. д.). Этот сырьевой материал подвергают высокотехнологичной и высокотемпературной обработке, в процессе которой начальное сырье доходит до стадии полного или частичного плавления. Так образуются силикаты и алюминаты кальция, благодаря которым цемент и приобретает своё главное качество — высокую прочность.
В отличие от чисто природных материалов он практически не подвержен влиянию времени. Цемент, в зависимости от состава, при затвердевании обладает разной степенью прочности (она указывается на мешках с цементом буквой М).
| История цемента: от каменного до 21 века
|
Недаром полностью затвердевшую массы именуют цементным камнем.
То есть, вместе с реабилитированной глиной ряды сырья для цемента пополнили граниты и гнейсы, порфиры, слюда и полевой шпат. Конечно, свойством затвердевать в известковом растворе обладали и «чистые» представители кремнеземистых минералов — халцедон и горный хрусталь, но такие растворы стоили бы гораздо дороже, чем возводимое с их помощью сооружение.
Научные исследования мергелей, известняком и глин, залегающих на территории Франции, не только принесли известность ученому, но и резко двинули вперед французское производство в области цементов и гидравлической извести.
В основу последней книги легли практические знания по более эффективному использованию вяжущих, накопленные в процессе разрушенного нашествием Наполеона Московского Кремля.
Г. Челиева. Более поздняя плеяда русских ученых подхватила и развила идеи Егора Герасимовича: над темой цемента работали А.А. Байков и Р.Л. Шуляченко, В.А. Кинд и П.П. Будников, В.Ф. Журавлев, В.Н. Юнг, С.И. Дружинин и другие умы нашего государства. Даже великий Дмитрий Иванович Менделеев, создавая книгу «Основы химии», уделил внимание цементам в связи с химией силикатов.
История цемента и его виды
В 1822г. в Петербурге вышла книга ‘Трактат об искусстве приготовлять хорошие строительные растворы’. Ещ? через несколько лет е? автор — русский строитель Егор Челиев издал новую книгу о том, как приготовлять цемент и бетон, и как применять их для скрепления кирпичей или камней при строительстве набережен, стен и фундаментов сооружений и т.п.
В 1824г. в Англии Д.Аспинд взял патент на изготовление цемента из известковой пыли, смешанной с глиной и обожж?нной при высокой температуре. Полученный при этом ноздреватый серый материал, называемый клинкером, он размалывал и смешивал с водой. При застывании образовывался очень прочный строительный камень, который изобретатель назвал портландцементом, так как по цвету и прочности он напоминал строительный камень, добываемый в английском городе Портланде.
В связи с ростом потребности в цементе в Подольском уезде выросли несколько цементных заводов, и, главным образом, возник (1875г.
) крупный цементный завод Московского Акционерного Общества. Основателем завода был московский купец Пороховщиков. Завод построен на земле, принадлежавшей крестьянам д.Выползово. Землю эту купил подольский голова Ф.С. Добротворский и перепродал ее Пороховщикову, который в течение 10 лет построил небольшой завод, вложив свой капитал. Этот небольшой завод в руках Московского Акционерного Общества превратился в мощный цементный завод.
Различные виды цементов и их применение
Цемент — наиболее распространенный вяжущий материал, позволяющий получать изделия и конструкции высочайшей прочности. Цемент — результат мелкодисперсного измельчения продуктов спекания одного из видов глины — мергеля или смеси известняка и глины. Процесс спекания ведется в специальных печах.
Основными материалами, сырьем и ресурсами, используемыми для производства цемента, являются:
известняк
глина
гипс
гранулированные шлаки (граншлак)
колчеданные огарки
уголь
электроэнергия
горюче-смазочные материалы — дизельное топливо, бензин, машинные масла и пр.
огнеупорный кирпич для футеровки печей
услуги железнодорожного транспорта
При измельчении к продуктам спекания делаются дозированные добавки гипса, шлака, песка и других компонентов, что позволяет получать цемент с самыми различными свойствами. В зависимости от исходного сырья и введенных добавок цементы подразделяют на портландцементы и шлакопортландцементы. Среди потрландцементов выделяют быстротвердеющие и портландцементы с минеральными добавками. Бетонные конструкции, в которых используется та или иная марка цемента могут приобретать уникальные свойства. Прежде всего это особо прочные бетоны, например, для взлетных полос аэродромов и ракетно-стартовых площадок, морозо-, огне- и солеустойчивые марки. Для обозначения максимальных прочностных качеств цемента применяется понятие марка. Марка 400 обозначает, что в заводской лаборатории при пробном испытании затвердевшего цементного кубика с ребром 100 мм при раздавливании на прессе он выдержал нагрузку не менее 400 кг/см2. Наиболее распространенными являются марки от 350 до 500.
Изготавливаются же марки цемента до 600-й и даже 700-й марки. Все цементы имеют достаточно быстрое время твердения. Начало твердения — схватывания — лежит в пределах 40-50 мин, а конец твердения около 10-12 часов.
Цемент приготавливается из особенного желтовато-зеленого известняка, называемого ‘зеленкой’. Слой его довольно толст (до 0.7 м) и встречается под землей 4 раза на глубине до 10 м. Он очень мягок и потому легче других выламывается. Чаще для устройства цементного завода известковую гору разрабатывали сносом, т.е. часть горы вместе с верхними суглинистыми отложениями ‘сносят вниз’, выбирая попадающийся камень и сортируя его. Затем ‘зеленка’ разбивалась на куски до 10 см в диаметре и складывалась в низкие, до 1. м штабеля для подсушки. Часть берега разравнивалась для укладки рельсов, установки обжигательных печей и вывоза материалов из-под горы наверх.
Основные виды:
- портландцемент
- шлаковые и пуццолановые цементы
- глиноземистый цемент
- специальные виды цемента (например, кислотоупорный).
Сырь?м для него служат известковые, мергелистые, глинистые породы и различные добавки — шлак, бокситы и др. Цемент обладает важным свойством твердеть в воде.
Сырь?м для него служат известковые, мергелистые, глинистые породы и различные добавки — шлак, бокситы и др. Цемент обладает важным свойством твердеть в воде.Применение.
Цемент применяют для кладки кирпича, фундамента и др. Его используют для получения бетона, а его в свою очередь для получения железобетона. Железобетон используют в строительстве жилых домов и других сооружений. Его используют для строительства зданий, так как он обладает особой прочностью, и подтверждению этому служит ‘Останкинская телебашня’, которая в свою очередь сделана из железобетона. Все эти материалы нашли широкое применение в нашей жизни, без которых бы мы не смогли представить себе современное сооружение.
Среди строительных материалов цементу принадлежит ведущее место. В современной строительной практике роль цемента в выпуске новых прогрессивных материалов и изделий для полносборного домостроения постоянно возрастает. Его применяют для изготовления монолитного и сборного бетона, железобетона, асбестоцементных изделий, строительных растворов, многих других искусственных материалов, скрепления отдельных элементов (деталей) сооружений, жароизоляции и др.
Крупными потребителями цемента являются нефтяная и газовая промышленность. Цемент и получаемые на его основе прогрессивные строительные материалы успешно заменяют в строительстве дефицитную древесину, кирпич, известь и другие традиционные материалы.
Портландцемент
Порошок тонкого помола, получаемый в результате обжига до спекания известняково-глинистой смеси (клинкер) и последующего ее помола в тонкий порошок. Но выпускают его в смеси с активными добавками, количество и вид которых может меняться в зависимости от назначения портландцемента.
Сульфатостойкий цемент (портландцемент)
Отличается от обычного повышенной стойкостью в агрессивной среде, пониженной экзотермией и замедленной интенсивностью твердения. В качестве исходного сырья должна применяться глина с низким содержанием глинозема. Исходное сырье должно содержать железо в ограниченных количествах. Этот цемент не должен содержать ни активных, ни инертных минеральных добавок.
Сырье, удовлетворяющее указанным требованиям, не является распространенным — это и препятствует расширению производства сульфатостойкого портландцемента. Экзотермия у такого цемента должна быть невысокой потому, что он должен применяться при бетонировании подземных и подводных массивов.
Напрягающий цемент
Разновидность расширяющегося цемента. Развивает при твердении значительные усилия (до 4 МПа), что позволяет использовать его для получения предварительно напряженных железобетонных конструкций. Применяется главным образом для изготовления железобетонных труб и тонкостенных конструкций.
На Усть-каменогорском заводе, совместно с отраслевыми научно-исследовательскими институтами, была разработана и внедрена технология производства нового вида цемента — напрягающего (НЦ), который способен расширяться и напрягаться в процессе твердения, что обеспечивает получение бетонов высокой плотности, морозостойкости, долговечности, водо- и газонепроницаемости.
Применение НЦ позволяет значительно сократить сроки строительства, сэкономить денежные средства и материалы, т.е. снизить трудозатраты, уменьшить расход арматуры, повысить надежность изделий.
Клинкер
(нем. Klinker)
Цементный полупродукт, получаемый (в виде гранул) при обжиге тонкоизмельченной смеси известняка с глиной. Применяется в производстве цементов.
Осн. минералы клинкера:
алит 40-60%
алюминат 5-14%
алюмоферрит 10-16%
белит 15-35%
феррит
Портландцемент (силикатный)
Обычный силикатный цемент, или портландцемент, представляет собой зеленовато-серый порошок, который при смешивании с водой затвердевает на воздухе (или в воде) в камнеподобную массу. Портландцемент получают мокрым или сухим способом. При мокром способе сырь? размалывают в мельнице, дробят, затем погружают в бассейн, размешивают и частично измельчают и потом в виде полужидкой массы-шлама подают во вращающуюся печь диаметром более 7 и длиной более 200м. Шлам ручь?м теч?т навстречу горящим газам, образующимся при сгорании топлива, высыхает, освобождается от углекислоты.
Образовавшееся после высыхания серые ноздреватые шариком клинкер размалывают в шаровых мельницах в тонкий порошок, получая цемент.
При сухом способе, которому, по всей вероятности принадлежит будущее цементного производства, навстречу горящим газам подают не шлам, а размолотое в порошок сырь?: известняк, глину, шлаки. При этом экономится топливо, которое при мокром способе расходуется на испарение воды.
Портландцементом ГОСТ 10178 — 76 называется гидравлическое вяжущее вещество, твердеющее в воде и на воздухе и представляющее собой продукт тонкого помола клинкера, получаемого в результате обжига до спекания искусственной сырьевой смеси, состав которой обеспечивает преобладающее содержание в клинкере силикатов кальция (70 — 80 %).
Портландцемент по составу отличается от клинкера, так как при помоле к нему добавляют гипс, чтобы замедлить сроки схватывания и улучшить некоторые другие свойства. Содержание гипса ограничивается допустимым общим содержанием в портландцементе ангидрида серной кислоты (SO 3), которое на ГОСТ 10178 — 62 должно быть не менее 1,5 и не более 3,5%.
Кроме того, допускается введение при помоле в состав портландцемента, без изменения его наименования, до 15% активных материальных добавок или гранулированных доменных шлаков. В состав портландцемента вводят и небольшое количество (до 1%) некоторых добавок для интенсификации процесса помола и улучшения отдельных свойств готового продукта. Однако свойства портландцемента при одной и той же удельной поверхности определяются главным образом составом клинкера, а не добавок; последние могут лишь несколько влиять на них.
Состав портландцемента клинкера характеризуется:
- Содержанием отдельных окислов
- Соотношениями между главнейшими окислами, выражающимися различными коэффициентами и модулями
- Содержанием клинкерообразующих соединений ? клинкерных материалов
- Сырьевые материалы
Для получения портландцемента применяют, главным образом, карбонатные и глинистые породы. Кроме того, в качестве сырьевых материалов можно использовать и другие природные виды сырья, а также искусственные материалы, получаемые в виде отходов тех или иных производств.
К ним основные и кислые доменные шлаки, отход, получаемый при производстве глинозема, белитовый (нефелиновый) шлам, отходы от переработки горючих сланцев, зола и др. Помимо основных сырьевых материалов в производстве портландцемента используют и различные корректирующие добавки.
Сырьем для производства портландцемента служат различные виды глин, поскольку обычно используют глины, залегающие вблизи месторождения карбонатных материалов.
Способы производства портландцемента
- Производство портландцемента складывается, в основном, из следующих операций:
добычи сырья; - приготовление сырьевой смеси, состоящего из дробления, помола и ее гомогенизации;
обжига сырьевой смеси; - помола обожженного продукта (клинкера) в тонкий порошок.
Существует два основных способа производства — мокрый и сухой. При мокром способе сырьевую смесь измельчают совместно с водой. Получаемая сметанообразная жидкость — шлам — содержит 32 — 45 % воды. По сухому способу сырьевые материалы предварительно высушивают, а затем совместно измельчают. Полученный тонкий порошок называют сырьевой мукой.
По сухому способу сырьевые материалы предварительно высушивают, а затем совместно измельчают. Полученный тонкий порошок называют сырьевой мукой.Схема производства портландцемента по мокрому способу из твердого материала — известняка — и мягкого — глины. В этой схеме, указаны только основные агрегаты, без дозировочных и транспортных устройств, и другого вспомогательного оборудования. Вместо устанавливаемой на новых заводах роторной мельницы на многих ранее построенных заводах применяют болтушку.
При трехкомпонентной сырьевой смеси корректирующую добавку дробят, после чего она попадает в бункер, откуда вместе с известняком поступает в мельницу. Глину до роторной мельницы или болтушки пропускают через валковую дробилку. Сырьевые материалы дозируют перед мельницей специальными питателями.
Если при производстве по мокрому способу сырьевую смесь составляют из одних твердых материалов — известняка, мергелей и глинистых сланцев, то их дробят в дробилках без добавки воды и размалывают совместно в мельнице, куда добавляют воду.
В этом случае в схеме отсутствует роторная мельница или болтушка. При изготовлении портландцемента из одних мягких материалов (мела, глины, мягких мергелей) сырье измельчают в роторных мельницах, в болтушках или мельницах самоизмельчения ‘Гидрофол’, после чего дополнительно размалывают в шаровых мельницах. Воду добавляют на первой стадии процесса и материалы дозируют перед поступлением в болтушки.
Так как при соприкосновении мелкого порошка, образующегося при помоле, с влагой материала образуется пластичная масса, которая налипает на внутреннюю поверхность агрегата и препятствует дальнейшему помолу, то дробленные сырьевые материалы с естественной влажностью размалывать нельзя. Поэтому после выходы из дробилки сырьевые материалы высушивают и затем наплавляют в мельницу, где перемалывают в тонкий порошок. Однородные по физическим свойствам материалы можно дробить и сушить в одних и тех же аппаратах. В случае применения гранулированного шлака его подсушивают без предварительного дробления.
Помол и сушку сырьевой смеси целесообразно вести одновременно в одном аппарате — мельнице.
Можно применять и комбинированный способ производства. При котором сырьевая смесь в виде шлама, полученного при обычном мокром способе производства, подвергается обезвоживанию и грануляции, а затем обжигается в печах, работающих по сухому способу.
При мокром способе легче получить однородную (гомогенизированную) сырьевую смесь. Поэтому при значительных колебаниях химического состава известнякового и глинистого компонента он чаще применяется. Этот способ используют и тогда, когда сырьевые материалы имеют высокую влажность, мягкую структуру и легко диспергируются водой. Наличие в глине посторонних примесей, для удаления которых необходимо отмачивание, также предопределяет выбор мокрого способа. Размол сырья в присутствии воды облегчается, и на измельчение расходуется меньше энергии. Недостаток мокрого способа — значительно больший расход топлива.
Сухой способ производства целесообразен при сырье с относительно меньшей влажностью и более однородным составом.
Он же практикуется в случае, если в сырьевую смесь вместо глины вводят гранулированный доменный шлак. Его же применяют при использовании натуральных мергелей и тощих сортов каменного угля с малым содержанием летучих, сжигаемых в шахтных печах. Расход топлива при сухом способе во вращающихся печах гораздо меньше, чем при мокром. Поэтому доля сухого способа производства все возрастает и она должна в ближайшее время значительно увеличиться.
При выпуске портландцемента обычных марок сырьевые материалы и клинкер размалывают до остатка на сите с сеткой ? 008 порядка 8 — 10%. Для получения цемента более высоких марок материалы размалывают тоньше — до остатка на таком сите около 5% и даже меньше. Измельчать сырьевые материалы до получения тонкого порошка в одном аппарате невозможно. Поэтому сначала материал подвергают в дробилках двух — трехстадийному дроблению до величены кусков, не превышающей 8 — 25 мм, а затем измельчают на мельницах в тонкий порошок с размерами зерен в основном не более 0,08 — 0,1мм.
Глину, поступающую из карьера в кусках размером до 500 мм, измельчают в валковых дробилках до кусков не больше 100 мм, а затем обрабатывают в роторных мельницах или в болтушках до получения глиняного шлама с влажностью 60 — 70%. Этот шлам и подают в сырьевую мельницу.
Удельный расход сырья зависит от его химического состава и зольности топлива и составляет 1,5 — 2,4 т на 1 т клинкера. Расход электроэнергии на 1 т выпускаемого цемента составляет 80 — 100 кВт ч.
Немного истории цемента — Цемент и бетон
Немного истории цемента
История цемента, вяжущих материалов и бетона восходит к древним временам, хотя современный портландцементный бетон появился лишь менее 100 лет назад.
Древнейшими вяжущими материалами, о которых сохранились исторические данные, являются воздушная и гидравлическая известь. Воздушная известь не твердеет под водой. Она представляет собой продукт обжига относительно чистого известняка.
Когда негашеная известь гасится водой и смешивается с песком, образуется известковый раствор. Этот раствор обладает способностью твердеть вследствие того, что составляю щая его известь поглощает углекислоту из воздуха. Таким образом, известковый компонент возвращается к своему прежнему состоянию, превращаясь в известняк. Гидравлическая же известь твердеет под водой. Ее получают посредством обжига известняка, содержащего, помимо извести, кремнезем, глинозем и окись железа. При этом образуются новые соединения, обладающие способностью схватываться и твердеть под водой.
Древние египтяне применяли цемент, состоявший из обожженного гипса с примесями. Греки и римляне применяли обожженную известь, а позднее научились получать пуццолановый цемент путем совместного размола извести и вулканического пепла, прозванного пуццоланой (по названию городка Поццуоли в Италии, на берегу Неаполитанского залива, где он был впервые обнаружен). Образец такого пуццоланового бетона, изготовленного из извести и вулканического пепла горы Везувий, был добыт одним из авторов настоящей книги в Италии в 1953 г.
Этот бетон был уложен в царствование императора Юлия Цезаря (12—41 годы до н. э.) при сооружении верфи Калигулы. Он пролежал под водой в гавани Поццуоли на глубине 4,8 м больше 2000 лет.
Греки применяли аналогичный материал — санториновый туф с острова Санторин. Эти пуццолановые цементы зачастую изготовлялись путем простой добавки пуццоланового материала к извести в качестве заполнителя. Многие сооружения из пуццо-лановых цементов продолжают стоять и до сих пор, утверждая тем самым превосходство этого вяжущего над известью. Применение пуццолановых цементов свидетельствует о большом прогрессе, достигнутом греками и римлянами в развитии вяжущих материалов.
В средние века наблюдался общий упадок в области применения вяжущих материалов, характеризовавшийся возвратом к глубокой древности. Пуццоланы были забыты, качество известковых растворов и отделочных работ значительно ухудшилось. Однако в XV и XVI веках снова стали использовать пуццолану и тем самым улучшать качество строительных работ.
В 1756 г. английский парламент поручил инженеру Джону Смитону произвести перестройку Эддистонского маяка на Корн-валлийском побережье. Этот маяк подвергался действию частых и сильных бурь и поэтому должен был обладать очень высокой прочностью.
Смитон предпринял ряд опытов с различными видами извести и пуццоланами. Он испытывал их на стойкость в соленой и пресной воде. Важнейшее открытие, которое он сделал, состояло в том, что лучший гидравлический цемент получается из мягкого известняка с примесями преимущественно в виде глинистых материалов. Этот цемент и был применен Смитоном при реконструкции Эддистонского маяка.
Спустя 40 лет англичанин Джозеф Паркер из Норсфлита в графстве Кент открыл, что из зерен еще более загрязненного примесями известняка можно получить хороший гидравлический цемент. Он был назван роман-цементом, так как по цвету напоминал старинный римский цемент. В 1802 г. цемент из такого зернистого известняка был впервые получен во Франции. Эта дата знаменует зарождение французской цементной промышленности.
В 1810 г. англичанин Эдгар Доббс из Саусуика изготовил цемент из известняка и глины. В 1813 г. Вика во Франции, а в 1822 г. Джеймс Фрост в Англии начали производить цемент из известняка и глины.
Последующим шагом явилось получение натурального цемента. В 1850 г. американец Дэвид Сэйлор открыл, что цементный мергель, найденный вблизи Коплей в штате Пенсильвания, образует при обжиге вяжущий материал. В 1850 г. в Коплей был построен завод для производства натурального цемента. Состав этого цемента зависел от состава мергеля. Сырье обжигалось в шахтных печах типа прежних извеетеобжигательных и затем подвергалось измельчению до желательной тонкости. Натуральный цемент еще до сих пор производится в США и других странах. Он менее прочен, чем портландцемент, но лучше гидравлической извести.
Последним по счету в ряду вяжущих материалов является портландцемент. Изобретателем его считается англичанин Джозеф Аспдин. Но следует отметить, что Смитон еще за 68 лет до
Аспдина сообщил о проведенных им опытах, результаты которых убедили его, что он может получить цемент, «равный по прочности и долговечности лучшему портландскому камню, имеющемуся в продаже».
Название «портландский» произошло от сходства затвердевшего портландцемента с известным в ту пору строительным камнем из окрестностей города Портланд в Англии. Из описания, приведенного в патенте Аспдина, можно заключить, что он получил натуральный цемент более высокого качества, чем производившийся до него, но все же не выдерживающий сравнения с современным портландцементом.
Первый в Англии завод по производству портландцемента был построен в 1825 г. Джеймсом Фростом в Сванскомб. В других европейских странах производство портландцемента началось значительно позднее: примерно в 1855 г. были построены первые заводы в Бельгии и Германии. Ввоз портландцемента в США начался около 1865 г. Впервые портландцемент был произведен в США Сэйлором в 1871 г. Он обнаружил, что тонкий размол клинкера, полученного путем обжига цементного мергеля при повышенной температуре, позволяет получать прекрасный цемент, не уступающий по качеству ввозимому из Европы портландцементу.
Интересно привести некоторые сведения о первых американских цементных заводах.
Около 1872 г. фирма, известная под названием Игл Симент К°, построила завод близ Каламазо а штате Мичиган. Завод пришлось закрыть в 1882 г. из-за высоких расходов на оплату персонала, хотя цемент продавался по цене около 4 долларов за бочку (примерно 170 кг). В настоящее время от этого завода не сохранилось и следа. В 1875 г. небольшой заводик по производству цемента из известняка и глины начал работать в Вампум, штат Пенсильвания. Около 1887 г. Томас Миллер из Саус Бенд в штате Индиана построил небольшой завод по производству цемента из мергеля и глины.
Из первых 10 американских цементных заводов, возникших до 1881 г., жизнеспособными оказались всего два: в Вампум и Коплей. Но к 1890 г. в США уже насчитывалось 17 заводов, которые производили 56 тыс. т цемента в год. В 1953 г. 156 действующих заводов выпустили 45 млн. г цемэнта. В 1954 г. число заводов осталось прежним, а выпуск цемента возрос до 46,2 млн. т. В 1955 г. было выпущено ’51,7 млн. г, а в 1956 г. — 54 млн. г*.
Читать далее:
Обработка шлака и легких заполнителей
Однородность заполнителей для бетона
Установка для обработки породы
Разработка месторождений заполнителей
Испытание отобранных проб заполнителей
Отбор проб
Разведка заполнителей
Поисковые работы
Легкие заполнители
Реакция между щелочами и заполнителями в бетоне
История цемента | Строительный справочник | материалы — конструкции
Римский Пантеон, 115—125. Архитектор Аполлодор из Дамаска.Один из самых известных примеров использования бетона на основе вулканического пуццоланового пепла. |
Примерно 3000—4000 лет до н.э. были найдены способы получения искусственных вяжущих веществ путем обжига некоторых горных пород и тонкого измельчения продуктов этого обжига. Первые искусственные вяжущие вещества — строительный гипс, а затем и известь — были применены при строительстве уникальных сооружений: бетонной галереи легендарного лабиринта в древнем Египте (3600 год до н.э.), фундаментов древнейших сооружений в Мексике, Великой Китайской стены, римского Пантеона.
Глина, гипс и известь способны твердеть только на воздухе, поэтому эти вяжущие материалы получили название воздушных. Все воздушные вяжущие вещества характеризуются относительно невысокой прочностью. Со временем научились повышать водостойкость известковых растворов, вводя в них тонкомолотые обожженную глину, бой кирпича или вулканические породы, известные под названием «пуццоланы».
Так их называли древние римляне по месту залежей близ города Поццуолли.
На территории Древней Руси, развитие производства вяжущих материалов связано с возникновением древних городов — Киева, Новгорода, Москвы и др. Вяжущие материалы использовали при возведении крепостных стен, башен, соборов. В 1584 г. в Москве был учрежден «Каменный приказ», который наряду с заготовкой строительного камня и выпуском кирпича ведал также производством извести.
Несколько тысячелетий гипс и воздушная известь были единственными вяжущими материалами. Однако они отличались недостаточной водостойкостью. Развитие мореплавания в XVII-XVIII вв. потребовало для строительства портовых сооружений создания новых вяжущих, устойчивых к действию воды.
В 1756 году англичанин Д. Смит обжигом известняка с глинистыми примесями получил водостойкое вяжущее, названное гидравлической известью. В 1796 году англичанином Д. Паркером был запатентован роман-цемент, способный твердеть как на воздухе, так и в воде.
В наше время эти вяжущие утратили практическое значение, но до второй половины XIX в. они были основными материалами для строительства гидротехнических сооружений. Интенсивное развитие промышленности в России в XVIII в., когда было построено 3 тысячи промышленных предприятий, не считая горных заводов, потребовало систематизации накопленного опыта производства и применения вяжущих, создания более эффективных их видов. В 1807 году академик В.М. Севергин дал описание вяжущего вещества, получаемого обжигом мергеля с последующим размолом. Полученный продукт по качеству был лучше роман-цемента.
В России цемент начали производить в 19-м столетии. 1822 году, когда русский строитель Егор Челиев получил вяжущий материал из смеси извести и глины. Свои результаты он изложил в книге «Трактат об искусстве приготовлять хорошие строительные растворы», изданной в Петербурге. Несколько лет спустя он же выпустил книгу, где описал способ приготовления цемента и бетона, а так же плюсы его использования для кладки кирпичей при строительстве зданий и набережных.
В 1856 г. был пущен первый в России завод портландцемента, который расположился в г. Гроздеце, затем были построены заводы в Риге (1866), Щурове (1870), Пунане-Кунда (1871), Подольске (1874), Новороссийске (1882), и т.д.
Цемент практически сразу же оценили везде. Так, в 1875 году в России на базе нескольких цементных заводов Подольского уезда был создан цементный завод Московского Акционерного Общества. Основал этот завод, который впоследствии стал крупнейшим цементным заводом, московский купец Пороховщиков.
Цемент сам по себе не является каким-то конкретным строительным материалом. Это общее название для определённой группы веществ, основными физическими характеристиками которых являются порошкообразность, вязкость и способность при смешивании с водой (в некоторых случаях с водными растворами солей) образовывать пластичную массу, которая при высыхании принимает камневидное состояние. Важно отметить, что процесс это односторонний, т. е. раз затвердев, цемент уже не сможет вернуться в своё первоначальное состояние.
Основными составляющими компонентами цемента являются известковые, маргелистые, глинистые породы и всевозможные добавки (бокситы, шлак и т. д.). Этот сырьевой материал подвергают высокотехнологичной и высокотемпературной обработке, в процессе которой начальное сырьё доходит до стадии полного или частичного плавления. Так образуются силикаты и алюминаты кальция, благодаря которым цемент и приобретает своё главное качество — высокую прочность.
В начале 20 века, в России работало 60 цементных заводов общей производительностью около 1,6 млн. тонн цемента. Однако после Первой мировой войны большинство цементных заводов было разрушено. С приходом советской власти цементную промышленность России пришлось создавать практически с нуля.
Уже в 1962 году, СССР занял первое место в мире по выпуску цемента. В 1971 году выпуск цемента в стране превысил 100 млн. тонн. Цементная промышленность СССР отличалась высокой концентрацией производства. Средняя мощность цементного завода в СССР была почти в 2 раза выше, чем в США, и на 30% выше, чем в Японии.
Сегодня, Россия занимает пятое место в мире по объемам производства цемента, уступая Китаю, Индии, США и Японии.
Российская цементная промышленность находится в числе самых быстрорастущих мировых индустрий с темпами около 9%, при этом в ближайшие годы можно прогнозировать увеличение темпов роста.
Сегодня, главным недостатком российских цементных заводов является то, что они используют мокрый способ производства цемента, который гораздо более энергоемкий, чем используемый в развитых странах мира сухой способ. Поэтому для компаний важно постепенно переходить на более прогрессивные энергосберегающие технологии.
История возникновения цемента | ТАТЦЕМЕНТ
История цемента
Строительное вещество — цемент появился совсем недавно. Датой происхождения этого материала считается 1822 год. Именно в этом году российский ученый Евгений Челиев изобрел необычный по своему свойству минеральный материал, который состоит из вяжущей смеси и специально добытой глины.
Полученный им в лабораториях опытным путем результат он опубликовал в своих мемуарах и статьях, в которых подробно изложил методы приготовления цементной массы, а в последующем будущем и бетона. Далее была воспроизведена методика следующего их использования для кладки строительных камневидных материалов, блоков и прочих конструктивных элементов необходимых при возведении зданий и комплексов. Однако следует отметить, что официально родиной цемента неправильно называть Российскою Федерацию, так как в 1824 году ученый — технолог Джордж Эспинд заполучил эксклюзивный патент, который дал ему право на производство цемента. Он подарил всему населению планеты Земля свой особый и оригинальный способ изготовления этого материала. После долгих технических расчетов и раздумий Джордж Эспинд начал обрабатывать добытую глину и известковую пыль путем обжига этих материалов посредством огня подвергая эти минералы воздействию высокой температуры. Полученную им консистенцию он замочил в емкости и подверг смешиванию с водой.
Спустя определенный промежуток времени концентрат был готов к использованию.
После полного высыхания полученный твердый и прочный материал в промышленности начали именовать как портландцемент. Произношение названия известной всем смеси ведет свое происхождение от города Портланд где и по сей день ведутся исследования и раскопки по добыче камня, который по своим характеристикам, прочности, твердости и особым цветом очень похож на цемент. С тех самых пор цемент в Казани получил свою славу и зарекомендовал себя как основной вяжущий элемент в промышленном и гражданском строительстве. Само же вещество не является независимым строительным материалом, так как оно состоит из нескольких групп веществ неорганического происхождения, способные под воздействием смешивания с чистой и неилистой водой получать вязкую и одновременно жидкую массу, которая в дальнейшем, при схватывании становится твердым и прочным материалом, применяемым в отделочных и монтажных работах. Необходимо заметить и подчеркнуть то, что цемент – это не вода, он не может принимать распространенные в природе агрегатные состояния при воздействии на него температуры окружающего воздуха.
Важность и незаменимость цемента заключается в том, что без него практически нельзя изготовить никакие виды строительных конструкций и железобетонные изделия. Главной характерной цемента является его прочность и твердость. Также необходимо отметить, что строительный цемент М400 это, пожалуй, единственный материал который фактически не подвержен влиянию временного фактора. Полученное бетонное изделие на протяжении срока в 200 лет набирает свою абсолютную плотность и крепость, а после проистечения этого срока он в течении еще 200 лет разрушается. Таким образом сооружения построенные посредством использования портландцемента способным прослужить как минимум 400 лет. Крупнейшим технологическим производителем этого вяжущего материала является Китай, далее по рейтингу идет Индия, а завершают тройку гигантов мирового уровня Соединенные Штаты Америки. Российская Федерация по количеству произведенного в год цемента на душу населения значительно отстает от этих стран. Но при всем при этом, необходимо отметить, что наша страна усиленными темпами набирает производственные мощности.
История цемента — ООО «Арго»
При строительстве египетских лабиринтов, фундаментов прочных сооружений в Древней Мексике, Великой стены в Китае уже использовались известь и гипс. Эти вещества быстро твердеют под воздействием воздуха, поэтому имеют название – «воздушные». Но эти они обладают невысокими показателями прочности.
Строители прежних веков методом проб и ошибок постепенно повышали устойчивость известковых составов к агрессивному воздействию воды, вводя в них обожженную глину тонкого помола, частицы вулканических пород или кирпичный бой.
На Руси, в процессе строительства великих городов: Киева, Новгорода и Москвы материалы с повышенной вязкостью использовались для возведения военных сооружений, крепостей, соборов. В 1584 году даже был создан специальный «Каменный приказ», в котором разрешалось производство извести помимо изготовления кирпича и заготовок для объектов строительства большого количества камней.
История создания вяжущих средств
Вяжущие вещества преобразовывались со временем, приобретая улучшенные качественные показатели:
- В древнем Египте, Китае и Мексике использовался гипс и известь;
- В Англии в 1756 году был изобретен роман-цемент;
- В России в начале 20 века появился портландцемент.
Известь и гипс на протяжении целых тысячелетий были единственными, известными людям вяжущими составами. С развитием мореплавания совершались новые открытия, в число которых входили ошеломляющие результаты исследований, проводимых учеными.
Англичанин Д. Смит в 1756 году, обжигая известняк и глиняные примеси, получил новое вещество, способное оставаться прочным под воздействием воды. Д. Паркер в 1796 году изобрел роман-цемент, который одинаково хорошо твердел и под воздействием воздуха, и под воздействием воды. В настоящий момент эти вяжущие потеряли свою актуальность, так как современники используют куда более качественные материалы, но в то время многие гидротехнические конструкции сооружались при помощи этих строительных смесей.
В 18 веке в России было построено около 3 тысяч предприятий промышленности и огромное количество горных заводов. Активное развитие промышленности требовало от изобретателей и ученых новых подходов и решений, способных обеспечить высокую производительность предприятий. И гениальные умы справлялись с этой задачей, находя путем долгих исследований новые продуктивные решения. В.М. Серегин, российский академик, в 1807 году предоставил подробное описание найденного им вещества, которое получилось в результате обработки мергеля обжигом и последующим его размолом. Качественные показатели вещества были куда выше, чем у уже известного роман-цемента.
Развитие цементной промышленности России
В России цемент в огромных количествах стали производить в прошлом веке. В 20-х годах Е. Делиев получил вяжущий состав из смеси глины с известью и обработки их обжигом. В 1825 году он издал свою книгу, в которой подробно описал историю поиска нового вещества и подробные результаты полученных исследований.
Спустя 30 лет, в 1856 году был запущен завод по производству портландцемента. Его построили в городе Гроздеце. Затем в 1866 году был потсроен завод в городе Риге, в 1870 году – в Щурово, потом в 1871 году – в Пуане-Кунда, в 1874 году – в Подольске, в 1882 году – в Новороссийске.
В 20-х годах прошлого столетия на территории России насчитывалось уже более 60 заводов по производству цемента, производительность которых равнялась 1, 6 млн. тонн материала. К сожалению, Первая Мировая война принесла в страну полную разруху, и большая часть промышленных заводов была полностью уничтожена. При возникновении советского режима пришлось строить промышленные заводы сызнова, и в условиях разрушенной экономики сделать это было не так уж просто.
Знаменательным в истории России является 1962 год. В этом году СССР вышел на первое место среди заводов мира по количеству производимого цемента. В 1971 году в стране было произведено 100 млн. цемента. Этих показателей удалось достичь благодаря концентрированному производству, позволяющему увеличить мощности советских заводов. Япония и США остались по этим показателям далеко позади. В Америке цемента производилось в 2 раза меньше, а Япония отставала на 30%.
Сегодня, среди стран с высокими экономическими показателями, такими, как Индия, США, Япония, Китай Россия смогла выйти на пятое место по объемам производимого каждый год в огромном количестве цемента. Ежегодно рост увеличения объемов производства в России составляет примерно 9%.
Единственный минус российских заводов состоит в том, что при производстве цементного материала используется мокрый способ. Он требует значительного расхода энергии по сравнению с сухим способом, который с успехом используется в других странах мира. Но исследования продолжаются, и российские ученые не устают искать новые технологии, которые позволят Росси вновь занимать первые ведущие места по производству цемента.
ИСТОРИЯ ЦЕМЕНТА — Бетонные заводы МЕКА
Слово «цемент» происходит от латинского слова «caementum», что означает осколки горных пород.
Хорошо известно, что известняк является старейшим материалом, используемым в качестве вяжущего. Известь получали путем нагревания рядом с чистым известняком, а известковый раствор создавался путем добавления и смешивания воды и песка.
Бетон был впервые использован в Римской империи. Бетон, использованный при строительстве «Замка Святого Ангела» в Риме, построенного в 138 г. до н.э., сохранил свои характеристики, а камень пострадал от эрозии.
Переплеты разных типов использовались для египетских пирамид, Великой китайской стены и замков, построенных в разные периоды разными цивилизациями.
Древние греки смешивали вулканический туф с острова Санторини с известью для получения раствора или использовали глинистый известняк для производства разновидности гидравлической извести, которая использовалась для производства раствора. В Египте вместо цемента использовали неочищенный кальцинированный гипс.
Почти 2000 лет назад греки и римляне перемалывали известь и «пуццолин» – вулканический пепел, который в наши дни известен как «пуццолана» – и использовали эту смесь в качестве кладочного раствора с добавлением песка.
Хотя в древние времена использовались различные вяжущие вещества, исследования древних методов строительства не смогли собрать много информации о том, как эти вяжущие вещества были получены или об условиях работы. Например, римский философ Гай Плиний писал: «…непостижимо, как горит известь при соприкосновении с водой, после того как она была добыта путем обжига на огне».
Использование цемента в римской архитектуре началось с Колизея и римских бань в 27 г. до н.э.
Римляне смешивали измельченный вулканический пепел с известью для производства цемента, и, увидев, что цемент может схватываться под водой, цемент начали использовать при строительстве портов. Эта смесь позже будет названа «пуццолановым цементом» в честь деревни Поццуоли в Везувии, недалеко от Рима.
Образец римской архитектуры.
В Англии вулканический пепел измельчали и использовали для производства кирпича и черепицы. Большие средневековые соборы, такие как соборы Шартра и Реймса во Франции, а также соборы в Дареме, Линкольне и Рочестере в Англии, были построены с использованием передовых технологий того времени.
Римляне не знали о технологиях, которые использовались 1000 лет назад.
Скорее всего, римляне определили характерные свойства вулканического пепла и использовали его в своих постройках для различных целей. Маркус Витрувий Поллион, римский архитектор и инженер, живший в 1 году нашей эры, подробно описал конструкции и связанные с ними технологии из прошлого в своей книге «Десять книг об архитектуре» и рекомендовал бетон за его способность «придавать полированность полу и создавать крепкий фундамент».В книге также упоминается использование смешанной извести и щебня, пуццолана, для армирования зданий, который, как также говорят, сохраняет свою твердость под водой.
Европейские общества отставали от римлян. Растворы готовили специально с использованием извести, и схватывание занимало достаточно много времени. Использование пуццолана для приготовления раствора было заново открыто европейцами в средние века.
Акведук, Сеговия — Испания
В 1756 году Джон Смитон, ответственный за строительство маяка Эддистоун, изучил химические свойства извести и пришел к важным выводам о ее вяжущих свойствах.
Позже, в свете этих исследований, Джозеф Паркер произвел вяжущее, известное как «римский цемент», сырье для которого было получено из известняка вокруг Лондона, а полученное вяжущее использовалось при строительстве каналов и портов. «Английский цемент», произведенный Джеймсом Фростом в ту же эпоху, не был так популярен, как римский цемент.
Эпоха Возрождения открыла новую эру, когда людей поощряли мыслить по-новому, а двери промышленной революции были распахнуты настежь.Военно-морскому флоту Англии, состоящему из судов для торговли и эксплуатации, в 18 веке потребовались новые маяки, и это стало движущей силой цементной промышленности.
Утес Эддистоун недалеко от порта Плимут в Англии уже давно представляет угрозу для постоянного потока судов, заходящих в порт и выходящих из него. С использованием растворов, затвердевающих под водой, с целью обеспечения удобства моряков, между 1757 и 1759 годами было завершено строительство 37-метрового маяка Эддистоун, построенного из смеси извести, воды, глины и железного шлака.
Маяк был прикреплен к железным стержням, воткнутым в отверстия в морском дне, и закреплен свинцом.
В 1756 году английский инженер Джон Смитон определил, что лучший цемент делается на основе мягкого известняка с определенным содержанием глины. Почти 40 лет спустя Джеймс Паркер произвел цемент в Англии, используя известняк с высоким содержанием примесей. Производство цемента из глины и известняка было начато во Франции в 1813 году Луи Вика, а в Англии в 1822 году Джеймсом Фростом.
Вяжущее, произведенное Louis Vicat, впоследствии использовалось в мостах и бетонных каналах.Вика изучал особенности схватывания под водой гидравлического цемента, вяжущих, полученных смешиванием извести и пуццолана, и природного цемента. Он произвел синтетическое связующее, смешав в определенных количествах кремнезем, алюминий и известь. Его исследования, эксперименты пролили свет на широко применяемое сегодня производство портландцемента. Вика использовал свое гидравлическое связующее в одном из устоев моста Суйяк, строительство которого было завершено в 1822 году.
смесь еще раз, наблюдая, что смесь схватывается через некоторое время после добавления воды.Аспдин назвал свое творение «Портландцемент» из-за его сходства с породой, добываемой в карьерах на «острове Портленд на британском побережье», и его использование стало широко применяться при строительстве зданий в Англии.
Джозеф Аспдин, 1824 г.
Известно, что здание Wakefield Arms, которое до сих пор стоит рядом со станцией Киркгейт в Англии, было построено с использованием связующего, произведенного Джозефом Аспдином. Процесс, включающий обжиг сырья при высоких температурах, был разработан Исааком Джонсоном в 1845 году.
В 1845 году Исаак Джонсон обжигал смесь извести и глины при температуре 1400–1500°C, как это делается и сегодня, для производства первого современного портландцемента. Таким образом, значение тепла в производстве цемента было признано. При высоких температурах происходит клинкеризация и создаются более реакционноспособные и прочные компоненты цемента.
В первой половине XIX века спрос на цемент в Америке значительно увеличился.
В 1818 году, через год после начала раскопок канала Эри, инженер Канвас Уайт обнаружил, что материал, извлекаемый из карьера в округе Мэдисон, приобрел естественные гидравлические характеристики после прохождения простого процесса.Цемент, произведенный с использованием этого материала, использовался при строительстве канала Эри.
В 1850 году американец Дэвид О. Сейлор произвел натуральный цемент после обжига и измельчения идентифицированной им цементной породы, хотя было установлено, что прочность природного цемента, произведенного в США и некоторых других странах, ниже, чем это портландцемент.
Хотя производство цемента увеличилось к 1850 году, в Соединенных Штатах его не производили в больших количествах до 1870-х годов.Первый экспорт цемента из Европы в США был осуществлен в 1868 г., а к 1885 г. экспорт достиг 3 млн баррелей.
Первый цементный завод в США был открыт в 1871 году Дэвидом О. Сэйлором. Сейлор произвел цемент John K. Shinnportland в Филадельфии в 1876 году, используя различные материалы, добытые в его собственных карьерах.
Формирования, пригодные для производства цемента, впоследствии были обнаружены в Розендейле, штат Нью-Йорк, а также в Индиане, штат Кентукки, и долине Лихай, штат Пенсильвания.В 1874 году Роберт В. Лесли заявил, что стоимость изготовления снизится, если материал будет подаваться в печи кусками.
В 1880 году в США было произведено 42 миллиона баррелей цемента, а в последующее десятилетие производство цемента достигло 335 миллионов баррелей. Наиболее значительным фактором, стимулировавшим увеличение производства, были разработки во вращающихся печах. Раньше вертикальные печи нужно было заполнять и опорожнять после каждого этапа производства, но они были заменены вращающимися печами, что позволило обеспечить непрерывное производство.
Вращающиеся печи пришли на смену первоначальным вертикальным шахтным печам, использовавшимся для производства извести в 1890-х годах. Во вращающихся печах теплообмен и термообработка осуществлялись в лучших условиях, и поэтому достигались более высокие значения температуры.
В 1885 году Фредерик Рэнсом, английский инженер, получил патент на вращающуюся печь с меньшим наклоном. В наклонных вращающихся печах по мере того, как материал в печи перемещается к выпускному отверстию из-за движения печи, производственная мощность увеличивается, и получаются более однородные продукты.Впоследствии вертикальные печи были заменены новыми наклонно-вращающимися печами.
В конце 19 века в клинкер добавляли гипсовый камень, а для помола использовали шаровые мельницы.
В 1902 году Томас А. Эдисон установил самую длинную печь (45 м) из когда-либо построенных на Портлендском цементном заводе в Нью-Джерси. Вместе с использованием более длинных печей и использованием достижений в области дробильно-размольных мельниц увеличилась производительность цементных заводов.
Первое широкое инженерное применение портландцемента было замечено в туннеле, пробуренном под рекой Темзой в 1928 году, для которого в Уэйкфилде было открыто предприятие по производству цемента.
Короче говоря, название «Портланд» происходит от строительной породы, полученной из портландцемента, которая имеет свойства, схожие с портландцементом (Taylor, 1992). Хотя дата изобретения портландцемента неизвестна, патент на него был получен Дж. Аспдином в 1824 году.Аспдина, он должен быть признан в литературе человеком, изобретшим цемент.
В 1845 году Исаак Джонсон использовал в своем цементе то же сырье, что и портландцемент, используемый сегодня.
В Англии в 1825 году Джеймс Фрост инициировал постоянное производство портландцемента в Суонскомбе, а первые цементные заводы, построенные в Бельгии и Германии, открылись в 1855 году. Первые исследования цемента в Соединенных Штатах начались в 1865 году, и портландцемент производство было запущено в 1871 году.Были начаты регулярные исследования состава портландцемента, а в 1906 г. были применены методы термической обработки и производства, основанные на научных основаниях. Первые цементовозы были использованы в Балтиморе, штат Мэриленд, в 1913 году.
С 1926 года в различных странах проводилось множество научных исследований портландцемента, и разработка гидравлического цемента продолжалась.
В 1900-х годах использование вращающихся печей для термообработки; использование шаровых мельниц для измельчения сырья и клинкера; а добавление гипсового камня и других добавок к клинкеру привело к улучшению качества цемента, и с течением времени в производственных процессах произошли значительные изменения.В результате в цементном секторе были приняты следующие системы:
- Система Lepol компании Polysius в 1928 г.,
- Вертикальная валковая печь 1930 г.,
- Циклоны предтопочного подогрева 1932 г.,
- Гриль-холодильник Fuller, 1937 г.
- Механические классификаторы 1950 г.,
- Первая система бокового прохода печи в 1960 г.,
- Система предварительного обызвествления 1966 г.,
- Высокопроизводительные классификаторы 1970 г. ,
- Системы прокаливания с использованием третичного воздуха, поступающего из охладителя, 1973 г.
,В ближайшие годы будут применяться новые механизмы, направленные на снижение затрат, особенно те, которые используют все тепло, производимое в системе.
История портландцемента в США
История портландцемента в СШАРазработка портландцемента в США
Весной 1866 года Дэвид
О. Сейлор, Эзиас Рериг и Адам Вулевер начали Коплей
Цементная Компания.Компания Coplay Cement располагалась на западе
сторона реки Лихай и вдоль железной дороги долины Лихай (LVRR).
В начале 1870-х Сейлор начал экспериментировать с производством
портландцемента из камней из собственного карьера. С помощью этого эксперимента
Сейлор открыл возможность изготовления портландцемента из сырья.
в его распоряжении. Он заметил, что наиболее обожженные участки его Rosendale
клинкер производил цемент, который показал бы прочность на растяжение, равную
лучшего импортного портландцемента за короткий срок.
тем не мение
у цемента была проблема рассыпаться со временем. Эта проблема была
сделать с сырьем не должным образом пропорции.
До этого эксперимента трое мужчин производили натуральные
скальный цемент. Было много других производителей природного каменного цемента.
в США в это время. Цемент Розендейл в Нью-Йорке
на рынке более тридцати лет, и производители уже
эксплуатируется в долинах рек Потомак, Джеймс и Огайо.Натуральный камень
цементы изготавливались путем отгонки углекислоты из глинистых (глинистых)
известняки. Это было сделано при низких температурах в обычной вертикальной печи.
от 1000 до 1200 градусов по Фаренгейту и произвел мягкий желтый камень.
Затем этот желтый камень растирали в порошок и составляли готовый
продукт. С другой стороны, портландцемент представляет собой искусственную смесь
сырья, имеет прокаливание при температуре выше 2000 градусов по Фаренгейту,
и использовалось более чистое сырье, чем необходимо для натуральных цементов.То
сырье, используемое в производстве портландцемента в настоящее время
были цементная порода, известняк, сланец и уголь.
В этот период Портленд
цемент не был доступен в Соединенных Штатах, и был импортирован
из Англии и Германии.
Месторождения Лихай сильно отличались от обычно используемых
в Европе, но все еще считались подходящей и достаточной чистоты
для производства портландцемента. Месторождения в этом районе были
природная смесь карбоната извести и глины в пропорциях, приблизительно
те, которые требуются для портландцементной смеси.К юго-востоку от этого
области, скалы и известняк были непригодны для производства цемента, и к
на северо-западе было много сланцев и сланцев. Эти месторождения оказались
чтобы быть подходящим, и Сейлор произвел первый портландцемент в 1875 году.
В 1876 году марка цемента Saylors получила медаль за высочайшее качество.
к столетию
Выставка в Филадельфии. Горные породы, используемые для производства этого цемента, были
взято из карьера
рядом с заводом и имели вариации состава породы на разных
слои.Это означало, что для пропорционального распределения требовались частые изменения.
смесь правильно. Химики определяли эти пропорции несколько раз
ежедневно.
В 1878 г. завод имел семь печей для обжига портландцемента, производивших 2500 баррелей в месяц. В 1893 году для экспериментального производства была построена печь непрерывного действия. целей. В эту печь загружали сырье сверху, а клинкер вытягивался со дна днем и ночью в течение нескольких месяцев. Единственный раз огонь остановился был на ремонте.С 1900 года цементный завод Coplay, использующий непрерывную печи, максимальная производительность которых составляла 500 баррелей портландцемента в день.
Прежде чем сырье поступит в печь, цементная порода и известняк
смачивают, измельчают и взвешивают отдельно. Цементная порода и известняк
затем выгружались вместе, когда весовые пропорции были правильными для
производить полностью однородную смесь, так что химическое взаимодействие между
частицы могли иметь место. Затем эти две породы смешали вместе и
природный цемент добавляется для придания смеси необходимой пластичности.
Эта смесь
затем превращали в куски или шарики, подходящие для загрузки в печь или
печь. Все эти процессы происходили на сырьевом заводе. Эти
Затем шарики отправлялись в туннельные сушилки, где они освобождались от влаги.
Затем эти шары поднимались на верхний или зарядный этаж непрерывного
печь. Затем эту сухую суспензию загружали через дверцы наверху.
этаж. Все это время печь до этого момента была постоянно заполнена.
Топливо подавалось через топочные отверстия этажом ниже.То
длинная вертикальная шахта, верхняя часть печи, служившая подогревателем
для кирпичей или шаров. Узкий участок посередине был горением.
камеру или тигель, а нижняя секция охлаждала клинкер и нагревала
течение воздуха. Этот поток воздуха снизу нагревался за счет прохождения
над горячим клинкером до того, как он попадет в камеру сгорания. Продукты
сгорания нагрел шары до высокой температуры, прежде чем они достигли
Огонь. Эти печи использовали газовый уголь в качестве топлива и оказались очень экономичными.
потому что все тепло было использовано.Клинкер прибыл на решетку
внизу, на высоте шести футов над нижним этажом, было почти холодно. Сожженный
клинкер извлекается из углов печей через равные промежутки времени
в вагоны, и это содержимое взвешивается. Вагоны были составлены
спуститься по тросу на второй этаж цементного завода. Здесь клинкер
хранился до тех пор, пока не понадобился на первом этаже, где его измельчали и
в упаковке.
Эти вертикальные печи мельницы B стоят до сих пор и служат О.Музей цемента Сэйлор. В 1976 году Coplay Cement была приобретена Essroc. Компания, которая до сих пор производит портландцемент Saylors. Многие портленд цементные заводы все еще существуют в долине Лихай сегодня, в том числе: Essroc I и Essroc III расположены в Назарете, Hercules Cement находится в Стокертауне, Keystone Cement, расположенный в Бате, Allentown Cement, расположенный в Эвансвилле, и Whitehall Cement, расположенный в Сементоне.
Информация, составленная Джоном Харакалом
История бетона и цемента
Бетон — это «термин», используемый в нашей повседневной жизни.
Когда мы говорим или планируем какое-либо строительство, термин «бетон» первым приходит на ум. Для различных типов конструкций нам нужен бетон, будь то проезды, дороги, здания, тротуары или другие конструкции. Существует обширная история бетона и цемента, поскольку они появились много десятилетий назад.
Никто не может представить строительный мир без бетона, а также развитый мир без него выглядел бы совершенно иначе. Но задумывались ли вы когда-нибудь, откуда взялся бетон, как он попал в наш мир и так далее?
Этот важный строительный материал имеет долгую, но впечатляющую тысячелетнюю историю.История этого материала началась еще до того, как египетские пирамиды эволюционировали во времена римских сооружений и все еще направляются к современному строительству.
Здесь мы узнаем о бетоне, годе введения портландцемента/бетона, хронологии истории бетона на протяжении веков и т. д.
Как бетон и цемент появились в этом мире? Когда бетон был впервые изобретен, зависит от того, как кто-то интерпретирует слово «бетон».
Раньше материалы представляли собой необработанный цемент, полученный путем обжига и дробления гипса или известняка.Известь обычно называют дробленым или обожженным известняком.
Всякий раз, когда к сырому цементу добавляли воду и песок, они становились раствором. Раствор был похожим на гипс материалом, который использовался для склеивания камней друг с другом. Эти материалы развивались и улучшались на протяжении тысячелетий и, наконец, превратились в современный бетон.
Современный бетон изготавливается из портландцемента, мелких заполнителей из камня и песка, крупнозернистого и водного. Добавки добавляются в бетонную смесь для контроля ее свойств схватывания.Они используются в основном при заливке бетона в экстремальных условиях, таких как ветреная погода, высокие/низкие температуры и т. д.
В 1824 году Джозеф Аспдин изобрел портландцемент, обжигая мелкоизмельченную глину и мел до полного исчезновения углекислого газа. Aspdin дал название «Цемент» после добычи высококачественных строительных камней в Портленде в Англии.
Первое использование портландцемента было сделано во Франции и Англии между 1850 и 1880 годами. Он был использован Франсуа Куанье, который также добавил стальные стержни для предотвращения расползания наружных стен.
Хронология истории бетона на протяжении вековС течением времени бетон развивался год за годом, как и другие средства строительства и развития. Первоначально древние люди открыли природный материал и решили, что могут использовать его для улучшения основных частей инфраструктуры, таких как дома, стены, заборы и т. д.
| Период | История бетона |
|---|---|
| 12 миллионов лет назад | Самовозгорание горючего сланца и известняка с образованием «естественного цемента», который в дальнейшем образует бетон. |
| Десять тысяч лет до нашей эры | Структура известняка. Турция была самым ранним известным известняковым сооружением из Т-образных колонн этого храма. |
| 6500 г. до н.э. | Цистерны пустыни. Первые бетонные сооружения, такие как секретные цистерны для хранения скудной воды, построенные бедуинскими торговцами или набатеями. |
| 5600 г. до н.э. | Предварительно бетонные полы и поверхности. Хижины были найдены в середине 1960-х годов в районе Лепенски Вир на территории бывшей Югославии с бетонными полами. |
| 3000 г. до н.э. | Египетские пирамиды. Формирование блоков в египетских пирамидах производится из предварительного бетона раннего типа. |
| 1400-1700 гг. до н.э. | Минойские постройки Крита. |
| 1300 г. до н.э. | Первый слой извести. Средневековые строители обожгли известняк и смешали в нем воду. Он использовался для покрытия внешней стороны их глиняных стен. |
| 1000 г. до н.э. | Греческие гробницы.Микенцы использовали этот тип раннего цемента для строительства гробниц. Сегодня их можно увидеть на Пелопоннесе. |
| 770 — 476 г. до н.э. | Великая Китайская стена. Северные китайцы использовали эту форму цемента для строительства лодок и части Великой китайской стены. |
| 700 г. до н.э. | Раствор, печи и гидравлическая известь. Бедуины, которые строили подземные цистерны, позже построили печи для обжига, чтобы производить рудиментарный вид гидравлической извести. |
| от 300 до 500 SD | Архитектура в римском стиле.Рим начался с того же сырья, что и минойский вулканический пепел, обнаруженный у Везувия и Помпеи. Они сгущали обожженную смесь известняка, песка, воды и измельченных камней для строительства дорог и террас. |
| 82 г. н.э. | Колизей. Император Веспасиан задался целью построить самый большой театр мира после Гражданской войны в Риме, насчитывающий более 50 000 мест. Около трети сооружения до сих пор является культовым символом Римской империи. |
| 117–125 гг. н.э. | Пантеон и бетонные потери.Римскому Пантеону будет около 1900 лет, и он по-прежнему крепок. Неармированный бетонный купол храма был вдвое выше и шире другого купола, созданного в то время. |
| 1507 | Ренессанс-Дам Бридж-Пант Нотр. Итальянский монах Джованни Джокондо в темное время суток построил мост Пон-Нотр-Дам в Париже, используя остатки информации о древнеримском процессе производства цемента. Эта структура была снесена через 250 лет, потому что построенные дома добавили слишком много веса. |
| Прогресс 16 века | Каменщик в Германии попытался смешать вулканический пепел с известковым раствором, и в результате получился прочный и водостойкий материал. С этим открытием произошла цепная реакция, которая привела к созданию современного цемента. |
| 17 век | Голландцы продали трассу (смесь вулканического пепла и известняка) в Великобританию и Францию в 17 веке для использования в зданиях, требующих гидроизоляции. |
| 1793 производство современной гидравлической извести | год, когда британский инженер-строитель Джон Смитон построил новый маяк на скале Эддистоун в Корнуолле в Англии.Подобрав ближе известняк с высокой концентрацией глины, он обжег его и превратил в клинкер. Измельчите его в порошок и смешайте с водой, чтобы получилась паста и постройте маяк. После того, как бетонные секреты были потеряны, Смитон заново открыл, как делать цемент. |
| 1824 | Изобретение портландцемента. В конце концов Джозеф Аспдин усовершенствовал процедуру, смешав известняковый мел с глиной и обжег смесь в печи. Он дополнительно нагревал кремнезем и оксид алюминия, пока материалы не стали стеклообразными.Затем добавляли его в известняк, смешанный с гипсом. |
| 1836 | Испытание на прочность. Первые испытания бетона на сжатие и растяжение были проведены в Германии. |
| 1850-е | Армирование патентованной стальной сеткой. Жозеф Монье, французский садовник, провел успешный эксперимент, залив бетоном стальную сетку. |
| 1880-е | Железные прутья арматуры. Эрнест Рэнсом начал тестировать бетон и двухдюймовые железные стержни для проверки сцепления материалов.Он скрутил железные прутья для создания арматуры, вокруг которой строил бетон желаемой формы. |
| 1889 | Первый железобетонный железобетонный мост – мост через озеро Алворд. В Сан-Франциско мост через озеро Алворд был построен в 1889 году. Он пережил землетрясение без повреждений и стоит до сих пор спустя 100 лет. |
| 1891 | Первая американская бетонная улица. Джордж Варфоломей построил первую улицу из бетона в Америке. |
| 1903 | Ingalls Building – первое бетонное высотное здание.По системе Рэнсома в 1903 году в Цинциннати была построена первая высотка из бетона. |
| 1899 | Мост через реку Вьен во Франции. Мост через реку Вьен был построен в 1899 году в Шательро во Франции и является самым известным железобетонным мостом в мире. |
| 1908 | Бетонные дома. Первые в мире бетонные дома были построены в штате Нью-Джерси Томасом Эдисоном. |
| 1913 | Первая готовая смесь. Первая готовая бетонная смесь доставлена в Балтимор.Смешивание бетона в одном месте и доставка его на грузовике на стройплощадку стала великой революцией в бетонной промышленности. |
| 1915 | Цвет Бетон. Линн Мейсон Скофилд открыла LM Scofield, то есть первую фирму, производившую цвет бетона. |
| 1930 | Воздухововлекающие добавки были впервые применены в бетоне для защиты от повреждений от оттаивания и замерзания. Это стало благом для практики строительства в холодную погоду во всем мире и в Соединенных Штатах. |
| 1936 | Плотина Гуверабыла крупнейшим бетонным проектом, расположенным на границе Аризоны и Невады. |
| с 1956 по 1992 год | Американская система автомагистралей между штатами сделана из бетона. |
| 1963 | Актовый зал Университета Иллинойса. Это была первая спортивная площадка с бетонным куполом, построенная на территории кампуса Иллинойсского университета в Урбана-Шампейне в 1963 году. |
| 1970-е | Волокнистая арматура, в которой углеродные, стальные, стеклянные или другие синтетические волокна смешиваются с влажным бетоном перед заливкой для укрепления бетона. |
| 1992 | Самое высокое здание из железобетона в Чикаго с постмодернистской структурой. |
считается отличным решением проблем строительства в мире, потому что он пластичен во влажном состоянии и прочен/прочен в сухом состоянии. Кроме того, это более дешевый материал, который можно использовать для строительства почти всего, что вы пожелаете.
Проблема в том, что это не навсегда.Он не остается неповрежденным и жизнеспособным в течение очень и очень долгого времени, даже если его нелегко сломать.
Современный бетон может сохранять свою целостность без какого-либо серьезного ремонта или замены около века. Железобетон сегодня уже не идет ни в какое сравнение с римским бетоном.
Если железобетон сделан дешево из некачественных ингредиентов, несбалансированной смеси или небрежной заливки, он может начать разрушаться изнутри. Следовательно, появится много новых методов улучшения качества бетона, в том числе специальная обработка для предотвращения проникновения воды через сталь.
Другие достижения отреагируют на повышенное внимание всего мира к устойчивому развитию. В недавнем отчете говорится, что воспроизведение рецепта римского бетона возможно, потому что он водонепроницаем и прочнее при контакте с морской водой.
История цемента и история бетона
Узнайте больше о цементе и бетоне и их истории в строительстве
Цемент существует не менее 12 миллионов лет.Когда сама земля претерпевала интенсивные геологические изменения, создавался природный цемент.
Именно этот природный цемент впервые применил человек. В конце концов, они узнали, как делать цемент из других материалов.
Знаете ли вы? – Древние римляне разработали специальный бетон, затвердевающий под водой (гидравлический цемент). Их специальная смесь содержала известь и вулканический пепел. Их бетон был настолько прочным, что многие из их зданий, мостов и дорог все еще существуют сегодня, спустя 2000 лет после их постройки.
12 000 000 лет до н.э.
Реакции между известняком и горючим сланцем во время самовозгорания произошли в Израиле с образованием природного месторождения цементных соединений. Месторождения были охарактеризованы израильскими геологами в 1960-х и 70-х годах.
3000 г. до н.э. — египтяне
Используется глина, смешанная с соломой, для связывания сухих кирпичей.
Они также использовали гипсовые и известковые растворы в пирамидах.
Китайский
Использовали вяжущие материалы, чтобы скреплять бамбук в своих лодках и в Великой китайской стене.
800 г. до н.э. — греки, Крит и Кипр
Использовались известковые растворы, которые были намного тверже, чем более поздние римские растворы.
300 г. до н.э. — вавилоняне и сирийцы
Используемый битум для связывания камней и кирпичей.
300 г. до н.э. — 476 г. н.э. Римляне
Цемент из пуццолана из Поццуоли, Италия, недалеко от горы Везувий, использовался для строительства Аппиевой дороги, римских бань, Колизея и Пантеона в Риме, а также акведука Пон-дю-Гар на юге Франции.
Они использовали известь в качестве вяжущего материала. Плиний сообщил о растворной смеси из 1 части извести на 4 части песка. Витрувий сообщил, что на 1 часть извести приходится 2 части пуццолана. В качестве примесей использовались животный жир, молоко и кровь (вещества, добавляемые в цемент для улучшения свойств). Эти структуры существуют и сегодня!
1200 — 1500 Средневековье
Ухудшилось качество вяжущих материалов.Использование обжигающей извести и пуццолана (примесь) было утеряно, но вновь введено в 1300-х годах.
1678
Джозеф Моксон писал о скрытом огне в нагретой извести, который появляется при добавлении воды.
1779
Брай Хиггинс получил патент на гидравлический цемент (штукатурку) для наружной штукатурки.
1780
Брай Хиггинс опубликовал «Эксперименты и наблюдения, сделанные с целью улучшения техники составления и применения известняковых цементов и приготовления негашеной извести».
1793
Джон Смитон обнаружил, что при обжиге известняка, содержащего глину, образуется известь, затвердевающая под водой (гидравлическая известь).Он использовал гидравлическую известь для восстановления маяка Эддистон в Корнуолле, Англия, который ему было поручено построить в 1756 году, но сначала ему пришлось изобрести материал, на который не повлияет вода. Он написал книгу о своей работе.
1796
Джеймс Паркер из Англии запатентовал природный гидравлический цемент путем прокаливания конкреций нечистого известняка, содержащего глину, названный цементом Паркера или римским цементом.
1802
Во Франции использовался аналогичный процесс производства римского цемента.
1810
Эдгар Доббс получил патент на гидравлические растворы, штукатурку и гипс, хотя они были низкого качества из-за отсутствия мер предосторожности при обжиге.
1812 -1813
Луи Вика из Франции получил искусственную гидравлическую известь путем прокаливания синтетических смесей известняка и глины.
1818
Морис Сен-Леже получил патент на гидравлический цемент. Натуральный цемент производится в США.
Натуральный цемент — это известняк, в котором естественным образом содержится достаточное количество глины для изготовления того же типа бетона, который открыл Джон Смитон.
1820 — 1821
Джон Тикелл и Абрахам Чемберс получили новые патенты на гидравлический цемент.
1822
Джеймс Фрост из Англии приготовил искусственную гидравлическую известь, как у Вика, и назвал ее British Cement.
1824
Джозеф Аспдин из Англии изобрел портландцемент, обжигая мелкоизмельченный мел с мелкоизмельченной глиной в печи для обжига извести до тех пор, пока не будет удален углекислый газ. Затем спеченный продукт измельчали, и он назвал его портландцементом в честь высококачественных строительных камней, добываемых в Портленде, Англия.
1828
И.К. Брюнелю приписывают первое инженерное применение портландцемента, который использовался для заполнения бреши в туннеле Темзы.
1830
Первое производство извести и гидравлического цемента началось в Канаде.
1836
В Германии были проведены первые систематические испытания прочности на растяжение и сжатие.
1843
Компания J. M. Mauder, Son & Co. получила лицензию на производство запатентованного портландцемента.
1845
Исаак Джонсон утверждает, что обжег сырье для портландцемента до температуры спекания.
1849
Компания Pettenkofer & Fuches провела первый точный химический анализ портландцемента.
1860
Начало эры портландцемента современного состава.
1862
Блейк Стоунбрейкер из Англии представил щековые дробилки для дробления клинкера.
1867
Жозеф Монье из Франции укрепил цветочные горшки Уильяма Ванда (США) проволокой, положив начало идее железных арматурных стержней (арматурных стержней).
1871
Дэвид Сэйлор получил первый американский патент на портландцемент.
Он показал важность настоящего клинкера.
1880
J. Grant of England показывают важность использования самых твердых и плотных частей клинкера.Ключевые ингредиенты подвергались химическому анализу.
1886
В Англии появилась первая вращающаяся печь, которая заменила печи с вертикальным валом.
1887
Анри Ле Шателье из Франции установил соотношение оксидов для приготовления необходимого количества извести для производства портландцемента.Он назвал компоненты: алит (трехкальциевый силикат), белит (двухкальциевый силикат) и целит (тетракальциевый алюмоферрит). Он предположил, что твердение обусловлено образованием кристаллических продуктов реакции между цементом и водой.
1889
Построен первый железобетонный мост.
1890
Добавление гипса при измельчении клинкера в качестве замедлителя схватывания бетона было введено в США.Печи с вертикальным валом были заменены вращающимися печами, а для помола цемента стали использоваться шаровые мельницы.
1891
Джордж Варфоломей заложил первую бетонную улицу в США в Беллефонтейне, штат Огайо. Он существует и сегодня!
1893
Уильям Михаэлис утверждал, что гидратированные метасиликаты образуют желеобразную массу (гель), которая со временем обезвоживается и затвердевает.
1900
Основные испытания цемента стандартизированы.
1903
Первый бетонный высотный дом был построен в Цинциннати, штат Огайо.
1908
Томас Эдисон построил дешевые уютные дома из бетона в Юнионе, штат Нью-Джерси.Они существуют и сегодня!
1909
Томас Эдисон получил патент на вращающиеся печи.
1929
Доктор Лайнус Полинг из США сформулировал набор принципов строения сложных силикатов.
1930
Введены воздухововлекающие добавкидля повышения устойчивости бетона к повреждениям от замораживания/оттаивания.
1936
Построены первые крупные бетонные плотины, плотина Гувера и плотина Гранд-Кули. Они существуют и сегодня!
1956
Конгресс США присоединил Федеральный закон о межгосударственных автомобильных дорогах.
1967
Первое спортивное сооружение с бетонным куполом, Актовый зал, было построено в Университете Иллинойса в Урбана-Шампейн.
1970
Внедрено волокнистое армирование бетона.
1975
CN Tower в Торонто, Канада, было построено самое высокое здание скользящей формы. Water Tower Place в Чикаго, штат Иллинойс, было построено самое высокое здание.
1980
Суперпластификаторы вводились в качестве добавок.
1985
В качестве пуццолановой добавки был введен микрокремнезем. Бетон «самой высокой прочности» использовался при строительстве Union Plaza в Сиэтле, штат Вашингтон.
1992
Самое высокое железобетонное здание в мире было построено по адресу 311 S. Wacker Dr., Чикаго, Иллинойс.
Содержание предоставлено Институтом информации о полезных ископаемых
Материалы предоставлены Институтом информации о полезных ископаемых, © 2002 www.mii.org
Цемент — Энциклопедия Нового Света
Этот грузовик для перевозки бетона предназначен для смешивания цемента с заполнителем (например, песком или гравием) и водой для производства бетона. Цемент, в самом общем смысле этого слова, является связующим, веществом, которое схватывается и твердеет независимо друг от друга и может связывать другие материалы вместе. Название «цемент» восходит к римлянам, которые использовали термин «opus caementitium» для описания каменной кладки, которая напоминала бетон и была сделана из щебня с негашеной известью в качестве связующего.Вулканический пепел и добавки из пылевидного кирпича, которые добавлялись к негашеной извести для получения гидравлического вяжущего, позже стали называть цементом, цементом, цементом и цементом.
Цементы, используемые в строительстве, характеризуются как гидравлические , или негидравлические .
Наиболее важным применением цемента является производство строительного раствора и бетона — соединение природных или искусственных заполнителей с образованием прочного строительного материала, устойчивого к обычным воздействиям окружающей среды.
Гидравлические и негидравлические цементы
Гидравлические цементы представляют собой материалы, которые схватываются и твердеют после соединения с водой в результате химических реакций с водой затворения и после затвердевания сохраняют прочность и устойчивость даже под водой. Ключевым требованием для этого является то, что гидраты, образующиеся при непосредственной реакции с водой, практически нерастворимы в воде. Большинство строительных цементов сегодня являются гидравлическими, и большинство из них основано на портландцементе , , который производится в основном из известняка, некоторых глинистых минералов и гипса в высокотемпературном процессе, который отгоняет углекислый газ и химически объединяет первичные ингредиенты в новые соединения.
Негидравлические цементы включают такие материалы, как (негидравлические) известковые и гипсовые штукатурки, которые должны оставаться сухими, чтобы они набрали прочность, и оксихлоридные цементы, имеющие жидкие компоненты. Известковые растворы, например, «схватываются» только за счет высыхания и очень медленно набирают прочность за счет поглощения углекислого газа из атмосферы с образованием карбоната кальция путем карбонатизации.
Схватывание и твердение гидравлических цементов обусловлено образованием водосодержащих соединений, образующихся в результате реакций между компонентами цемента и водой.Реакцию и продукты реакции называют соответственно фазами гидратации и гидратов или гидратов. В результате немедленно начавшихся реакций может наблюдаться застывание, вначале очень небольшое, но усиливающееся со временем. После достижения определенного уровня этот момент времени называется началом схватывания. Последовательное дальнейшее укрепление называется схватыванием, после которого начинается фаза твердения.
Затем прочность на сжатие материала неуклонно возрастает в течение периода, который колеблется от нескольких дней в случае «сверхбыстротвердеющих» цементов до нескольких лет в случае обычных цементов.
История
Раннее использование
Самые ранние строительные цементы так же стары, как строительство, [1] и не были гидравлическими. Везде, где использовались примитивные сырцовые кирпичи, их укладывали вместе с тонким слоем глиняной суспензии. Материалы на основе глины также использовались для штукатурки стен деревянных или плетнево-мазанных сооружений. Известь, вероятно, впервые использовалась в качестве добавки к этим штукатуркам и для стабилизации глинобитных полов. «Мазня», состоящая из грязи, коровьего навоза и извести, образует прочное и водонепроницаемое покрытие из-за коагуляции известью белков коровьего навоза.Эта простая система была распространена в Европе до недавнего времени. С появлением обожженных кирпичей и их использованием в более крупных сооружениях различные культуры начали экспериментировать с более прочными растворами на основе битума (в Месопотамии), гипса (в Египте) и извести (во многих частях мира).
Неясно, где впервые было обнаружено, что комбинация гашеной негидравлической извести и пуццолана образует гидравлическую смесь, но бетон, изготовленный из таких смесей, впервые был широко использован римлянами.В этих бетонах использовались как натуральные пуццоланы (трасса или пемза), так и искусственные пуццоланы (шлифованный кирпич или керамика). Многие превосходные образцы конструкций из этих бетонов все еще стоят, в частности, огромный монолитный купол Пантеона в Риме. Использование конструкционного бетона исчезло в средневековой Европе, хотя слабые пуццолановые бетоны продолжали использоваться в качестве основного заполнения каменных стен и колонн.
Современный цемент
Современные гидравлические цементы начали разрабатываться с началом промышленной революции (около 1700 г.) в связи с тремя основными потребностями:
- Гидравлические штукатурки для отделки кирпичных зданий во влажном климате
- Гидравлические растворы для кладки портовых сооружений, в т. ч. контактирующих с морской водой
- Разработка прочных бетонов
ч. контактирующих с морской водой В частности, в Великобритании в период быстрого роста строительный камень хорошего качества становился все более дорогим, и стало обычной практикой строить престижные здания из нового промышленного кирпича и отделывать их штукатуркой. для имитации камня.Для этого отдавалось предпочтение гидравлической извести, но необходимость быстрого схватывания стимулировала разработку новых цементов. Самым известным среди них был «римский цемент» Паркера [2] . Он был разработан Джеймсом Паркером в 1780-х годах и, наконец, запатентован в 1796 году. Фактически, он не был похож ни на один материал, использовавшийся римлянами, но был « Натуральный цемент, получаемый путем обжига септариев — конкреций, которые обнаруживаются в некоторых месторождениях глины и содержат как глинистые минералы, так и карбонат кальция. Обожженные конкреции измельчали в мелкий порошок.Этот продукт, приготовленный в растворе с песком, схватывается через 5-15 минут.
Успех «Римского цемента» побудил других производителей разработать конкурирующие продукты путем сжигания искусственных смесей глины и мела.
Джон Смитон внес важный вклад в разработку цемента, когда он планировал строительство третьего маяка Эддистоун (1755-1759) в Ла-Манше. Ему нужен был гидравлический раствор, который застывал бы и набирал силу в течение двенадцати часов между последовательными приливами.Он провел исчерпывающее исследование рынка имеющейся гидравлической извести, посетив их производственные площадки, и отметил, что «гидравличность» извести напрямую связана с содержанием глины в известняке, из которого она изготовлена. Смитон был по профессии инженером-строителем и не стал развивать эту идею дальше. По-видимому, не зная о работе Смитона, тот же принцип был определен Луи Вика в первом десятилетии девятнадцатого века. Затем Вика разработал метод соединения мела и глины в однородную смесь и, обжигая ее, в 1817 году произвел «искусственный цемент».Джеймс Фрост, [3] , работавший в Великобритании, примерно в то же время производил то, что он называл «британским цементом», аналогичным образом, но не получил патента до 1822 года.
В 1824 году Джозеф Аспдин запатентовал аналогичный материал, который он называется портландцементом, потому что штукатурка, изготовленная из него, по цвету похожа на престижный портландцемент.
Все вышеперечисленные продукты не могут конкурировать с известково-пуццолановыми бетонами из-за их быстрого схватывания (недостаточное время для укладки) и низкой начальной прочности (требуется многонедельная задержка перед снятием опалубки).Гидравлическая известь, «натуральные» цементы и «искусственные» цементы зависят от содержания в них белита для набора прочности. Белите медленно набирает силу. Поскольку они обжигались при температуре ниже 1250 °C, они не содержали алита, ответственного за раннюю прочность современных цементов. Первый цемент, постоянно содержащий алит, был изготовлен сыном Джозефа Аспдина Уильямом в начале 1840-х годов. Это то, что мы сегодня называем «современным» портландцементом. Из-за атмосферы таинственности, которой Уильям Аспдин окружил свое произведение, другие (например, Вика и И.
C. Johnson) претендовали на первенство в этом изобретении, но недавний анализ [4] как его бетона, так и сырого цемента показал, что продукт Уильяма Аспдина, произведенный в Нортфлите, Кент, был настоящим цементом на основе алита. Однако методы Аспдина были «эмпирическим правилом»: Вика отвечает за установление химической основы этих цементов, а Джонсон установил важность спекания смеси в печи.
Инновация Уильяма Аспдина была нелогичной для производителей «искусственных цементов», потому что им требовалось больше извести в смеси (проблема для его отца), потому что им требовалась гораздо более высокая температура печи (и, следовательно, больше топлива) и потому что полученный клинкер был очень твердым и быстро изнашивал жернова, которые были единственной доступной технологией помола того времени.Таким образом, производственные затраты были значительно выше, но продукт схватывался достаточно медленно и быстро набирал прочность, что открывало рынок для использования в бетоне.
Использование бетона в строительстве быстро росло с 1850 года и вскоре стало доминирующим применением цемента. Таким образом, портландцемент начал играть свою главенствующую роль.
Типы современного цемента
Компания Blue Circle Southern Cement работает недалеко от Берримы, Новый Южный Уэльс, Австралия.Портландцемент
Цемент получают путем нагревания известняка с небольшими количествами других материалов (например, глины) до 1450 °C в печи.Полученное твердое вещество, называемое «клинкер», затем измельчают с небольшим количеством гипса в порошок, чтобы получить «обычный портландцемент», наиболее часто используемый тип цемента (часто называемый OPC).
Портландцемент является основным компонентом бетона, строительных растворов и большинства неспециализированных растворов. Чаще всего портландцемент используется для производства бетона. Бетон представляет собой композитный материал, состоящий из заполнителя (гравия и песка), цемента и воды. В качестве строительного материала бетон может быть отлит практически в любой желаемой форме, а после затвердевания может стать конструкционным (несущим) элементом.
Портландцемент может быть серым или белым.
Смеси портландцемента
Они часто доступны в виде межмолотых смесей от производителей цемента, но аналогичные составы часто также смешиваются из молотых компонентов на бетоносмесительных установках. [5]
Портландцемент для доменных печей содержит до 70 процентов молотого гранулированного доменного шлака, остальное портландклинкер и немного гипса. Все композиции обладают высоким пределом прочности, но с увеличением содержания шлака снижается начальная прочность, повышается сульфатостойкость и снижается тепловыделение.Используется как экономичная альтернатива сульфатостойким и низкотемпературным портландцементам. [6]
Зола-портландцемент содержит до 30% золы-уноса. Летучая зола является пуццолановой, поэтому предельная прочность сохраняется. Поскольку добавление летучей золы позволяет снизить содержание воды в бетоне, можно также сохранить раннюю прочность. Там, где доступна дешевая летучая зола хорошего качества, она может быть экономичной альтернативой обычному портландцементу.
[7]
Портланд-пуццолановый цемент включает зольный цемент, поскольку зольная пыль является пуццоланом, но также включает цементы, изготовленные из других природных или искусственных пуццоланов.В странах, где имеется вулканический пепел (например, в Италии, Чили, Мексике, на Филиппинах), эти цементы часто используются чаще всего.
Портландцемент на основе силикагеля. Добавление микрокремнезема может обеспечить исключительно высокую прочность, и иногда производятся цементы, содержащие 5-20 процентов микрокремнезема. Однако микрокремнезем чаще всего добавляют в портландцемент в бетономешалке. [8]
Кладочные цементы используются для приготовления кладочных растворов и штукатурки, их нельзя использовать в бетоне.Обычно это сложные запатентованные рецептуры, содержащие портландклинкер и ряд других ингредиентов, которые могут включать известняк, гашеную известь, воздухововлекающие добавки, замедлители схватывания, гидрофобизаторы и красители.
Они разработаны для получения рабочих растворов, которые позволяют быстро и последовательно выполнять кладочные работы. Тонкие вариации цемента для каменной кладки в США — это пластиковые цементы и штукатурные цементы. Они предназначены для создания контролируемой связи с кирпичными блоками.
Расширяющиеся цементы содержат, помимо портландклинкера, расширяющиеся клинкеры (обычно сульфоалюминатные клинкеры) и предназначены для компенсации эффектов усадки при высыхании, которая обычно наблюдается при использовании гидравлических цементов.Это позволяет изготавливать большие плиты перекрытий (до 60 м2) без деформационных швов.
Белые смешанные цементы могут изготавливаться с использованием белого клинкера и белых дополнительных материалов, таких как метакаолин высокой чистоты.
Цветные цементы используются в декоративных целях. В некоторых стандартах допускается добавление пигментов для получения «цветного портландцемента». В других стандартах (например, ASTM) пигменты не допускаются в состав портландцемента, а цветные цементы продаются как «смешанные гидравлические цементы».
»
Непортландские гидравлические цементы
Цементы пуццоланово-известковые. Смеси молотого пуццолана и извести использовались римлянами в качестве цемента, и их можно найти в сохранившихся римских сооружениях (например, в Пантеоне в Риме). Они медленно набирают силу, но их конечная сила может быть очень высокой. Продукты гидратации, обеспечивающие прочность, в основном такие же, как и продукты портландцемента.
Цементы шлако-известковые. Измельченный гранулированный доменный шлак сам по себе не является гидравлическим, а «активируется» добавлением щелочей, наиболее экономичным является использование извести.По своим свойствам они аналогичны пуццолановым известковым цементам. В качестве цементного компонента эффективен только гранулированный шлак (т. е. закаленный в воде стеклообразный шлак).
Суперсульфатные цементы. Они содержат около 80 процентов молотого гранулированного доменного шлака, 15 процентов гипса или ангидрита и немного портландцемента или извести в качестве активатора.
Они обеспечивают прочность за счет образования эттрингита с медленным ростом прочности, аналогичным портландцементу. Они проявляют хорошую устойчивость к агрессивным агентам, в том числе к сульфатам.
Цементы на основе алюмината кальция представляют собой гидравлические цементы, изготовленные в основном из известняка и бокситов. Активными ингредиентами являются алюминат монокальция CaAl 2 O 4 (CA в обозначении химика цемента) и майенит Ca 12 Al 14 O 33 (C 12 в CCN A ). Прочность формируется за счет гидратации до гидратов алюмината кальция. Они хорошо приспособлены для использования в огнеупорных (жаропрочных) бетонах, например, для футеровки печей.
Calkium Sulfoaluminate Cements сделаны из клинкеров, которые включают Ye’Elimite (CA 4 (ALO 2 ) 6 SO 4 или C 4 A 3 S¯ {\ DisplayStyle {\ бар {\ mathrm {S} }}} в обозначениях химика цемента) в качестве первичной фазы.
Они используются в расширяющихся цементах, в цементах со сверхвысокой ранней прочностью и в цементах с низким энергопотреблением. В результате гидратации образуется эттрингит, а специальные физические свойства (такие как расширение или быстрая реакция) достигаются за счет регулирования доступности ионов кальция и сульфата.Их использование в качестве низкоэнергетической альтернативы портландцементу было впервые применено в Китае, где производится несколько миллионов метрических тонн в год. известняк (который должен быть эндотермически декарбонизирован) в смеси. Кроме того, более низкое содержание известняка и более низкий расход топлива приводят к выбросу CO 2 примерно в два раза меньше, чем при использовании портландклинкера. Однако выбросы SO 2 обычно значительно выше.
«Природные» цементы соответствуют некоторым цементам допортландской эпохи, производимым путем обжига глинистых известняков при умеренных температурах. Уровень глинистых компонентов в известняке (около 30-35 процентов) таков, что большое количество белита (минерал с низкой ранней прочностью и высокой поздней прочностью в портландцементе) образуется без образования избыточного количества свободной извести.
Как и любой природный материал, такие цементы обладают очень разнообразными свойствами.
Геополимерные цементы производятся из смесей водорастворимых силикатов щелочных металлов и алюмосиликатных минеральных порошков, таких как летучая зола и метакаолин.
Экологические и социальные воздействия
Производство цемента оказывает воздействие на окружающую среду на всех стадиях процесса. К ним относятся выбросы загрязняющих веществ в атмосферу в виде пыли, газов, шума и вибрации при работе машин и при проведении взрывных работ в карьерах, ущерб сельской местности от разработки карьеров. Широко используется оборудование для снижения выбросов пыли при разработке карьеров и производстве цемента, все более широкое применение получает оборудование для улавливания и разделения выхлопных газов.Охрана окружающей среды также включает реинтеграцию карьеров в сельскую местность после того, как они были закрыты, путем их возвращения в природу или рекультивации.
Климат
Производство цемента способствует выбросу парниковых газов как непосредственно за счет образования двуокиси углерода при нагревании карбоната кальция с образованием извести и двуокиси углерода, [10] , так и косвенно за счет использования энергии, особенно если энергия поступает из ископаемого топлива.
Цементная промышленность производит 5 процентов глобальных антропогенных выбросов CO2, из которых 50 процентов приходится на химические процессы, а 40 процентов — на сжигание топлива. [11]
Топливо и сырье
Цементный завод потребляет от 3000 до 6500 МДж топлива на метрическую тонну произведенного клинкера, в зависимости от сырья и используемого процесса. Большинство цементных печей сегодня используют в качестве основного топлива уголь и нефтяной кокс, и в меньшей степени природный газ и мазут. Отобранные отходы и побочные продукты с восстанавливаемой теплотворной способностью можно использовать в качестве топлива в цементной печи, заменяя часть традиционных ископаемых видов топлива, таких как уголь, если они соответствуют строгим требованиям.Отборные отходы и побочные продукты, содержащие полезные минералы, такие как кальций, кремнезем, глинозем и железо, могут использоваться в качестве сырья в печи, заменяя сырье, такое как глина, сланец и известняк. Поскольку некоторые материалы имеют как полезное минеральное содержание, так и восстанавливаемую теплотворную способность, различие между альтернативными видами топлива и сырьем не всегда ясно.
Например, осадок сточных вод имеет низкую, но значительную теплотворную способность и при сгорании образует золу, содержащую полезные ископаемые в клинкерной матрице. [12]
Локальные воздействия
Производство цемента имеет значительные положительные и отрицательные последствия на местном уровне. С положительной стороны, цементная промышленность может создавать рабочие места и возможности для бизнеса для местного населения, особенно в отдаленных районах развивающихся стран, где мало других возможностей для экономического развития. Негативные воздействия включают нарушение ландшафта, пыль и шум, а также нарушение местного биоразнообразия в результате добычи известняка (сырья для цемента).
Цементный бизнес
В 2002 году мировое производство гидравлического цемента составило 1 800 миллионов метрических тонн. В тройку крупнейших производителей вошли Китай с 704 тоннами, Индия с 100 тоннами и Соединенные Штаты с 91 миллионом метрических тонн, что в сумме составляет около половины общемирового объема трех самых густонаселенных штатов мира.
За последние 18 лет Китай стабильно производил больше цемента, чем любая другая страна мира. […] Экспорт цемента из Китая достиг пика в 1994 году, когда было отгружено 11 миллионов тонн, и с тех пор неуклонно снижается.В 2002 г. из Китая было экспортировано всего 5,18 млн. тонн. Китайский цемент, предлагаемый по цене 34 доллара за тонну, вытесняет себя с рынка, поскольку Таиланд просит всего 20 долларов за то же качество. [13]
Ожидается, что спрос на цемент в Китае будет увеличиваться на 5,4 процента в год и превысит 1 миллиард метрических тонн в 2008 году, что обусловлено медленным, но уверенным ростом расходов на строительство. Цемент, потребляемый в Китае, составит 44 процента мирового спроса, и Китай останется крупнейшим в мире национальным потребителем цемента с большим отрывом. [14]
По оценкам, в 2006 году Китай произвел 1,235 миллиарда метрических тонн цемента, что составляет 44 процента от общего объема производства цемента в мире.
См. также
Примечания
- ↑ ПК Хьюлетт (редактор), Lea’s Chemistry of Cement and Concrete, , 4-е издание (Лондон: Арнольд, 1998, ISBN 0340565896).
- ↑ А.Дж. Фрэнсис, Цементная промышленность 1796–1914: история (Ньютон Эббот, Великобритания: Дэвид и Чарльз, 1977, ISBN 0-7153-7386-2).
- ↑ Фрэнсис (1977), глава 5.
- ↑ Хьюлетт (1998), глава 1.
- ↑ С.Х. Косматка и В.К. Panarese, Design and Control of Concrete Mixers (Skokie, IL: Portland Cement Association, 1998, ISBN 0-89312-087-1).
- ↑ Федеральное управление автомобильных дорог США, Измельченный гранулированный доменный шлак. Проверено 24 июня 2008 г.
- ↑ Федеральное управление автомобильных дорог США, летучая зола. Проверено 24 июня 2008 г.
- ↑ Федеральное управление автомобильных дорог США, Silica Fume.Проверено 24 июня 2008 г.
- ↑ Г.К. Пока, Portland Cement, 2-е издание (Лондон: Томас Телфорд, 1997, ISBN 0727727664).
- ↑ Управление энергетической информации, Отчет о выбросах парниковых газов. Проверено 25 июня 2008 г.
- ↑ Всемирный совет предпринимателей по устойчивому развитию, Инициатива устойчивого развития производства цемента: отчет о ходе работы. Проверено 24 июня 2008 г.
- ↑ Всемирный совет предпринимателей по устойчивому развитию, Руководство по выбору и использованию топлива и сырья в процессе производства цемента.Проверено 24 июня 2008 г.
- ↑ Yan, Li Yong 2004. Путь Китая вперед вымощен цементом. Азия Таймс. Проверено 24 июня 2008 г.
- ↑ Cement Americas, спрос на цемент в Китае превысит 1 миллиард тонн в 2008 г. Дата обращения 24 июня 2008 г.
Ссылки
Ссылки ISBN поддерживают NWE за счет реферальных сборов
- Бхатти, Джавед И., Ф. МакГрегор Миллер и Стивен Х. Косматка. 2004. Инновации в производстве портландцемента. Скоки, Иллинойс: Ассоциация портландцемента.ISBN 9780893122348.
- До свидания, Г.К. 1999. Портландцемент, 2-е издание. Лондон: Томас Телфорд. ISBN 0727727664.
- Хьюлетт, П.К. изд. 1998. Химия цемента и бетона Леа, 4-е издание. Лондон: Арнольд. ISBN 0340565896.
- Лохер, Фридрих Вильгельм. 2006. Принципы производства и применения цемента. Дюссельдорф, Германия: Verlag Bau + Technik GmbH.
Внешние ссылки
Все ссылки получены 20 января 2017 г.
Кредиты
Энциклопедия Нового Света авторов и редакторов переписали и дополнили статью Википедии в соответствии со стандартами New World Encyclopedia . Эта статья соответствует условиям лицензии Creative Commons CC-by-sa 3.0 (CC-by-sa), которая может использоваться и распространяться с надлежащим указанием авторства. Упоминание должно осуществляться в соответствии с условиями этой лицензии, которая может ссылаться как на авторов New World Encyclopedia , так и на самоотверженных добровольных участников Фонда Викимедиа.
Чтобы процитировать эту статью, щелкните здесь, чтобы просмотреть список допустимых форматов цитирования. История более ранних вкладов википедистов доступна исследователям здесь:
История этой статьи с момента ее импорта в New World Encyclopedia :
Примечание. На использование отдельных изображений, лицензированных отдельно, могут распространяться некоторые ограничения.
Заброшенный цементный завод (и его история) в Цемент-Сити
Я помню, как в молодые годы мы с несколькими приятелями отправлялись в Цемент-Сити, чтобы исследовать старый цементный завод, заброшенный с 1961 года.
Это место для нас было НАСТОЛЬКО крутым… там были подземные шахты ( да, мы прошли через них, не понимая, насколько опасно туда спускаться ), стальные и цементные «башни» для подъема и другие здания для исследования.
Я никогда не слышал, чтобы кто-то испытывал что-то жуткое на этом сайте, но у нас там был странный опыт. Мы пошли туда после полуночи с фонариками в руках.
.. Ходили слухи, что рабочие упали в огромные чаны с цементом, и их невозможно было вытащить; поэтому они все еще были заключены в цемент.Луна была яркой… и по какой-то причине мы замолчали… через несколько секунд мы услышали звук, похожий на то, как ноги бежали по стальной лестнице, которая огибала одно из зданий, как будто приближаясь к нас. Излишне говорить, что мы разделились быстро…
Лучший способ добраться до заброшенной фабрики — это припарковать машину на одной из двух грунтовых дорог, пройти по железнодорожным путям, пройти по мосту, и вы уже там. Это было опасно, но все равно было интересно исследовать эту жуткую старую фабрику.
Цементный город возник в 1830-х годах как Углы Келли. Название было изменено на Вудсток, а затем разделено на две части: правая часть стала называться Вудсток, а большая левая — Цемент-Сити. В конце концов весь район обосновался в «Цементном городе» благодаря заводу, построенному к югу от города компанией Peninsular Portland Cement Company of Jackson в 1899 году ( — первый в мире завод, работающий от электричества) .
Сейчас трудно сказать, но в городе были кузница, гостиница, универсальный магазин, депо и почта, а также другие предприятия.
Когда в 1961 году фабрика окончательно закрылась, внезапная безработица затронула население города, так как многие переехали в поисках работы в другом месте.
В конце концов, в 1990-х годах, после 30 лет пустующего существования, которое служило источником острых ощущений для искателей приключений, все это было снесено в нерешительной попытке сделать что-то новое с собственностью… этот день.
Это затерянная деревня, которую редко посещают приезжие, что очень жаль…это очень исторический маленький городок, на проезд которого у вас уйдет несколько минут. Посмотрите на фотографии ниже, чтобы увидеть несколько зданий… а также территорию, на которой когда-то располагался цементный завод.
Mason Schoodhouse
Заброшенные Блейн-стрит-синагога, Детройт
Заброшенное каменное здание в Bay Shore
Заброшенная каруча радара
Бетон и цемент — Центр истории общественных земель
Обработка бетона и цемента в значительной степени повлияла на район вдоль реки Каш-ла-Пудр, поскольку многие материалы, необходимые для производства как бетона, так и цемента, поступали из мест, расположенных рядом с рекой.
Гравийные карьеры у берегов реки давали камень для бетона, но также образовывали зияющие ямы. Цемент, вяжущее вещество, скрепляющее смесь камня и песка в бетоне, производился на заводе Ideal Cement в двух милях к северу от реки. Производители бетона использовали воду из реки Каш-ла-Пудр для создания бетона, который можно было заливать. Сегодня бетоном проложены дороги и тропы, которые следуют за рекой или пересекают ее, а плотины и отводные сооружения из бетона перемещают воду вверх и из реки Каш-ла-Пудр.
Идеал Цемент
Бизнесмен из Денвера Чарльз Бетчер построил цементный завод в 1927 году недалеко от Лапорта. Идеальный цементный завод располагался к югу от озера Кертис вдоль канала округа Лаример и добывал известняк в карьерах к северу от завода для создания своей продукции. В статье 1928 года Rock Products Cement and Engineering News компания объяснила, что завод использовал сухой процесс, а не более распространенный мокрый процесс для производства цемента, потому что вода была «дефицитной и дорогой и остро нуждалась для орошения в плодородных землях».
Сельскохозяйственные угодья в долине реки Пудре.[1. Пол С. Ван Зандт, «Новый завод по производству сухого способа производства Colorado Portland Cement Company, Бетчер, Колорадо, Доказательство того, что можно построить завод по производству сухого способа, который будет иметь все преимущества завода по производству мокрого способа», Rock Products Cement and Engineering News 23 июня 1928 г., в LC — Businesses — C, Vertical Files, Архив краеведческого музея Форт-Коллинза.] В то время как для сухого процесса практически не требовалось воды, заводу по-прежнему требовалось большое количество воды для других операций, и компания установила воду. сеть и сантехника.Новостные статьи и истории компаний не раскрывают, какая компания первоначально поставляла воду Ideal Cement. Однако, когда завод (теперь принадлежащий Holcim, Inc.) прекратил работу в 2003 году, компания владела 885 акциями воды Colorado Big-Thompson, которые она продала водному округу Форт-Коллинз-Лавленд за 9,1 миллиона долларов в 2005 году.
2. «Многие ранены, когда 200 ящиков с динамитом взорвались к северо-западу от города», The Coloradoan , 30 января 1939 г., в LC — Businesses — C, Vertical Files, Краеведческий архив Музея Форт-Коллинза; Уильям Лайчак, Цемент и основы компании: цементные заводы Холнама, их история и люди (Холнам, 1996), 60–67; «Продан старый цементный завод», Denver Business Journal , 19 сентября 2005 г., http://www.bizjournals.com/denver/stories/2005/09/19/daily6.html; Кевин Дагган, «Закрытие цементного завода открывает дверь в неопределенное будущее», The Coloradoan , 20 февраля 2005 г., http://www.aggregateresearch.com/articles/5827/Cement-plant-closure-opens-door-to- неопределенное-будущее.aspx.]
