Вика, Луи Жозеф

Луи́ Жозе́ф Вика́ (фр. Louis Joseph Vicat; 31 марта 1786, Невер, Ньевр (Бургундия) — 10 апреля 1861, Гренобль) — французский инженер, изобретатель цементного клинкера и портландцемента.

Биография

Родился в протестантской семье. Сын сержанта. Учился в Центральной школе Гренобля (ныне — Лицей Стендаля). В шестнадцатилетнем возрасте поступил на службу в морское ведомство; в 1804 году по совету математика Жозефа Фурье э в то время префекта Изера, поступил в парижскую Политехническую школу, а оттуда в 1806 году в Национальную школу мостов и дорог. После её окончания в качестве инженера, сначала занимался работами на реке Сене, затем строительством канала Бормида, в 1809 году был инженером в Перигё. В 1811 году ему было поручено сооружение моста на реке Дордони. Тот факт, что часть опор моста была затоплена, побудил его изучить твердение извести в воде и ее сопротивление растворению. Изучая эти процессы, он обнаружил основные принципы работы гидравлических вяжущих. Это позволяет производить искусственную гидравлическую известь и природный цемент с 1817 года.

Строительство моста Суйяк началось в 1812 году. В 1824 году мост Суйяк был завершен и вошел в историю, это первое сооружение в мире из искусственного цемента, его длина 180 метров, ширина 9 метров и 7 низких арки опираются на 6 опор.

В 1828 году построил подвесной мост из цемента, в месте выше Аржанта́, демонстрируя качество полученного материала. В последующие годы ездил по разным регионам Франции и нашёл более трёхсот карьеров для обеспечения производства гидравлической извести.

Вика открывает клинкер, составляющий элемент медленносхватывающегося цемента, и позволяет искусственно производить портландцемент. Он добровольно не подает патент на распространение этого изобретения, в итоге патент на портландцемент был подан англичанином Джозефом Аспдином в 1824 году.

Кроме того, тщательно контролируя отходы, производимые каменщиками, Вика смог показать, что правильная дозировка воды влияет на качество раствора. Он изобрел измерительный прибор для проверки качества продукта, который становится известен как "игла Вика". Игла Вика и пестик Тетмайера, позволяющие определить нормальную густоту и сроки схватывания цементного теста объединены в одном приборе Вика.

Cын Луи Жозефа ВИка, Жозеф Вика, был помощником отца в течение 20 лет, а затем основал компанию Vicat в 1853 году.

Научная деятельность

Вика первым выяснил, что свойства гидравлической извести зависят от глины, что гидравлическая известь затвердевает не только на воздухе, но и в воде. Он первым также стал употреблять гидравлическую известь в больших массах, именно при постройке вышеуказанного моста через реку Дордонь. Быки этого прекрасного моста построены из бетона, состоящего из искусственной гидравлической извести. Со времени работ Вика принята система выкладывания основания бетоном при сооружении мостов, и открытие это сразу дало изобретателю большую известность. Французское правительство поручило ему исследование цементов и цементных растворов. С этой целью он осмотрел, главным образом, бассейны Роны и Гаронны в поисках залежей естественной гидравлической извести. Тогда же Вика создал руководство для приготовления этой извести искусственным путем и для приготовления романцемента.

В 1817 году изобрёл цементный клинкер, что позволило ему же в 1840 году произвести широко распространённый ныне вид цемента — портландцемент.

В 1833 году французская Академия наук выбрала Вика в члены-корреспонденты, а в 1837 году присудила ему одну из своих премий.

В 1853 году вышел в отставку и уехал в родной город. Издал многие исследования о гидравлическом цементе и о других предметах, касающихся инженерного дела.

Научное и общественное признание

Инженер-исследователь Вика был признан еще при жизни как Академией наук, так и государством, которое предоставило ему в качестве национального признания ренту. В отчете, который Франсуа Араго написал для Национального собрания по этому случаю, мы находим точное описание характера работы и открытий Луи Вика, за которым следует представление о положительных последствиях для нации.

Араго представляет открытия, помещая их в движение предыдущей работы ученых и технических специалистов:

• О гидравлической извести: "Самые старые известные нам исследования составов гидравлической извести датируются 1756 годом, то есть с тех времен, когда Смитон готовился к столь трудному, столь смелому строительству маяка Эдистон ... ". Араго уточняет вклад Луи Вика: "Г-н Вика создал искусственную известь, превосходящую те, что были у Сенонша. Он получил этот превосходный результат путем кальцинирования мела или чистой извести и глины в подходящих пропорциях. Благодаря этому опыту свет сменил тьму, уверенность сменилась сомнением, искусство строительства только что обогатилось замечательным открытием".
• по цементам: "Этот цемент, который первоначально назывался водным цементом, был произведен в 1796 году компанией MM. Parker & Wyatts. Это был результат обжига некоторых яйцевидных известковых галек, которые в довольно большом количестве находят на некотором расстоянии от Лондона. Луи Вика продолжил работу и обнаружил, что "когда мы увеличиваем дозу глины до 33 или 40%, мы получаем известь, которая не гасится; она легко измельчается и дает в замачивании пасту, которая очень быстро заполняет форму".
• о пуццоланах: Франсуа Араго цитирует работу Шапталя и указывает, что Луи Вика возобновил свои исследования и показал, что "мы можем получить искусственные пуццоланы, превосходящие или, по крайней мере, равные лучшим пуццоланам в Италии, путем особой модификации чистейшей глины; просто удалив из неё воду за счет повышения температуры от 600 до 700 градусов по Цельсию".

Оноре де Бальзак в романе "Деревенский священник" (1841 г.): "Какая награда будет для Вика, того из нас, кто добился единственного реального прогресса в практической науке строительства?"

Выделение аннуитета в размере 6000 золотых франков

Араго посвящает несколько страниц количественной оценке экономии, которая была достигнута на работах за последние десятилетия благодаря открытиям Луи Вика, и делает вывод: "Из всего вышеперечисленного следует один вывод: если принять искусство строительства как это было в 1818 году, до исследования г-на Вика, большинство нынешних крупных компаний было бы полностью парализовано из-за соображений времени и затрат… ". Затем он сравнил сбережения с арендной платой, которая должна была быть выделена Л. Вика, что такое 6000 франков жизни рента наряду с колоссальными сбережениями, которыми страна обязана работе М. Вика?"

Компенсация за то, что он не запатентовал свои открытия

Франсуа Араго добавляет: "Г-н Вика свободно представил свое открытие публике. Несомненно, что, обеспечив с помощью патента на изобретение привилегированное производство искусственной гидравлической извести, этот инженер сделал бы огромное состояние".

По этому поводу правительственный законопроект о выплате пенсии Л. Вика был принят без обсуждения 16 июня 1845 г.

Избранные публикации

• Recherches expérimentales sur les chaux de construction, les bétons et les mortiers ordinaires, 1818
• Recherches sur les propriétés diverses que peuvent acquérir les pierres à ciments et à chaux hydrauliques par l’effet d’une complête cuisson précédées d’observations sur les chaux anormales qui forment le passage des chaux éminemment hydraulique aux ciments, 1840
• Traité pratique et théorique de la composition des mortiers, ciments et gangues à pouzzolanes et de leurs emploi dans toutes sortes de travaux suivi des moyens d’en apprécier la durée dans les constructions à la mer, 1856

Публикации

• Отчет о проволочных подвесных мостах через Рону в «Анналах мостов и дорог». Воспоминания и документы, относящиеся к строительному искусству и инженерной службе, 1831, 1-е семестр, с. 93–144 и табличка III.
• Влияние способа крепления цепей на сопротивление опор подвесных мостов // Летопись мостов и дорог. Воспоминания и документы, относящиеся к строительному искусству и инженерной службе, 1832, 1-е семестр, с. 394-397 и табличка xxvi.
• Наблюдения о причинах сжатия, которому подвержены известняковые растворы или цементы, в «Анналах мостов и дорог». Воспоминания и документы, относящиеся к строительному искусству и инженерной службе, 1832, 2-е семестр, с. 257-260.
• Некоторые наблюдения над морозоустойчивыми камнями в «Анналах мостов и дорог». Воспоминания и документы, относящиеся к строительному искусству и службе инженера, 1833, 1-е семестр, с. 376-382.
• Экспериментальное исследование физических явлений, которые предшествуют и сопровождают разрыв и оседание определенного класса твердых тел, в «Анналах мостов и дорог». Воспоминания и документы, относящиеся к строительному искусству и инженерной службе, 1833, 2-е семестр, с. 201-268 и листы lxix, lxx, lxxi.
• Обратите внимание на постепенное удлинение железной проволоки, подвергающейся различным напряжениям, в «Анналах мостов и дорог». Воспоминания и документы, относящиеся к строительному искусству и инженерной службе, 1834, 1-е семестр, с. 40-44, .
• Новый способ изготовления тросов в «Анналах мостов и дорог». Воспоминания и документы, относящиеся к строительному искусству и инженерной службе, 1834, 1-е семестр, с. 129-142.
• Бассейн Роны. Статистические исследования гидравлических известняков в департаментах Изер, Верхние Альпы, Нижне-Альпы, Дром, Воклюз, Вар, Буш-дю-Рон, Гар, Ардеш и дю Рон в «Анналах мостов и дорог». Воспоминания и документы, относящиеся к строительному искусству и инженерной службе, 1834, 1-е семестр, с. 224-235, .
• Наблюдения по воспоминаниям М. Э. Мартина о подвесных мостах в «Анналах мостов и дорог». Воспоминания и документы, относящиеся к строительному искусству и инженерной службе, 1834, 2-е семестр, с. 169-172.
• Статистические исследования гидравлических известняков в департаментах Эро, Од, Восточные Пиренеи, Арьеж, Верхняя Гаронна, Жер, Ланды и Тарн, в «Анналах мостов и дорог». Воспоминания и документы, относящиеся к строительному искусству и инженерной службе, 1835, 1-е семестр, с. 357-371.
• Эксперименты по трудовым и непредвиденным расходам, зависящим от обслуживания мостов и дорог, в «Анналах мостов и дорог». Воспоминания и документы, относящиеся к строительному искусству и инженерной службе, 1835, 2-е семестр, с. 34-61.
• Различные наблюдения о прочности и долговечности тросов в «Анналах мостов и дорог». Воспоминания и документы, относящиеся к строительному искусству и службе инженера, 1836, 1-е семестр, с. 207-213.
• Обратите внимание на различия в одновременных уровнях воды реки возле моста во время сильного наводнения в «Анналах мостов и дорог». Воспоминания и документы, относящиеся к строительному искусству и инженерной службе, 1836, 2-е семестр, с. 90-92 и табличка cxix.
• Уведомление о производстве пуццолана в Аржантате в «Анналах мостов и дорог». Воспоминания и документы, относящиеся к строительному искусству и инженерной службе, 1836, 2-е семестр, с. 96-99.
• Статистические исследования известковых веществ для производства гидравлической извести и цемента в департаментах Канталь, Лозер, Аверон, Тарн-и-Гаронна, Ло-и-Гаронна, Ло, Дордонь, Жиронда, Верхние и Нижние Пиренеи, в Анналах. мостов и дорог. Воспоминания и документы, относящиеся к строительному искусству и инженерной службе, 2-е семестр 1836 г., с. 129-146.
• Статистические исследования гидравлической извести и цементных известняков в департаментах Канталь, Верхняя Луара, Луара, Пюи-де-Дом, Крез, Коррез, Верхняя Вьенна, Шаранта и Атлантическая Шаранта, в «Анналах мостов и дорог». Воспоминания и документы, относящиеся к строительному искусству и инженерной службе, 1837, 2-е семестр, с. 334-345.
• Новые наблюдения за магнезиальной гидравлической известью в «Анналах мостов и дорог». Воспоминания и документы, относящиеся к строительному искусству и инженерной службе, 1838, 1-е семестр, с. 375-377.
• Статистические исследования известняка, пригодного для поставок гидравлической извести и цемента, в департаментах Эн, Юра, Ду, Верхняя Сона, Кот-д'Ор, Ньевр, Алье и Сона и Луара, в «Анналах мостов и дорог». Воспоминания и документы, относящиеся к строительному искусству и инженерной службе, 1839, 2-е семестр, с. 227-250.
• Примечание к отрывку из статьи: Пирсы в море (пуццолан: влияние размера его частей на его энергию) в «Анналах мостов и дорог». Воспоминания и документы, относящиеся к строительному искусству и инженерной службе, 1839, 2-е семестр, с. 251-252.
• Статистические исследования известковых веществ, пригодных для производства гидравлической извести и цемента, в департаментах Верхний Рейн, Нижний Рейн, Мозель, Маас, Мерт, Верхняя Марна и Вогезы, в «Анналах мостов и дорог». Воспоминания и документы, относящиеся к строительному искусству и инженерной службе, 1840, 1-е семестр, с. 368-382.
• Статистические исследования месторождений известняковых веществ, способных давать гидравлическую известь или цемент, в «Анналах мостов и дорог». Воспоминания и документы, относящиеся к строительному искусству и инженерной службе, 1841, 2-е семестр, с. 35-44.
• Статистические исследования гидравлической извести и цементных известняков части бассейна Луары в «Анналах мостов и дорог». Воспоминания и документы, относящиеся к строительному искусству и инженерной службе, 1842, 1-е семестр, с. 118-126, доступно на Gallica.
• Примечание об искусственных пуццоланах в «Анналах мостов и дорог». Воспоминания и документы, относящиеся к строительному искусству и инженерной службе, 1842, 2-е семестр, с. 135-137.
• Статистические исследования месторождений и карьеров цементных и гидравлических известняков в западных департаментах, в «Летописях мостов и дорог». Воспоминания и документы, относящиеся к строительному искусству и инженерной службе, 1843, 2-е семестр, с. 116-125.
• Статистические исследования гидравлической извести и цементных известняков в департаментах Сена и Уаза, Сена и Марна, Эр и Луар, Эр и Об, в Анналях мостов и дорог. Воспоминания и документы, относящиеся к строительному искусству и инженерной службе, 1844, 1-е семестр, с. 257-264.
• Примечание об открытии природного невулканического пуццолана в департаменте Арденны в «Анналах мостов и дорог». Воспоминания и документы, относящиеся к строительному искусству и инженерной службе, 1846, 2-е семестр, с. 127-128.
• Открытие природного пуццолана; заметка в ответ на жалобу г-на Берто в «Анналах мостов и дорог». Воспоминания и документы, относящиеся к строительному искусству и инженерной службе, 1847, 2-е семестр, с. 78-80.
• Исследование некоторых вулканических пуццоланов из Неаполитанского залива, острова Бурбон и департаментов Ардеш и Эро применительно к работам на море, с последующими важными соображениями по экономике и продолжительности этих работ, в «Анналах мостов и дорог». Воспоминания и документы, относящиеся к строительному искусству и инженерной службе, 1849, 2-е семестр, с. 257-289.
• Мемуары об использовании несвежего цемента по сравнению с живым цементом, за которыми следуют некоторые наблюдения о цементе, обожженном или приготовленном до размягчения, в «Анналах мостов и дорог». Воспоминания и документы, относящиеся к строительному искусству и службе инженера, 1851, 1-е семестр, с. 236-254.
• Заметка об использовании трасса в качестве пуццолана при работе на море. Несколько слов о трудности оценки гидравлической ценности материалов, предназначенных для работы на море, в «Анналах мостов и дорог». Воспоминания и документы, относящиеся к строительному искусству и службе инженера, 1852, 1-е семестр, с. 377-381.
• Разные факты: об окислении железа в конструкциях, о неэффективности покрытий или лаков и о консервирующей способности извести и строительных растворов, в «Анналах мостов и дорог». Воспоминания и документы, относящиеся к строительному искусству и службе инженера, 1853, 1-е семестр, с. 335-342.
• Наблюдения по поводу мемуаров г-на Минара о подводном известково-карбонатном растворе в «Анналах мостов и дорог». Воспоминания и документы, относящиеся к строительному искусству и службе инженера, 1854, 1-е семестр, с. 28-31.
• Краткое изложение исследований и исследований о разрушительном действии морской воды на силикаты, известные в строительстве под названиями гидравлических растворов, цементов и пуццолановых пород любого вида, в «Анналах мостов и дорог». Воспоминания и документы, относящиеся к строительному искусству и службе инженера, 1854, 2-е семестр, с. 8-10.
• Обратите внимание на одну из причин избытка цементного молока, образующегося при погружении бетона, в «Анналах мостов и дорог». Воспоминания и документы, относящиеся к строительному искусству и службе инженера, 1854, 2-е семестр, с. 203-205.
• Примечание в ответ на последние замечания г-на Минара по поводу заметок г-на Вика, касающихся строительных растворов на море, в «Анналах мостов и дорог». Воспоминания и документы, относящиеся к строительному искусству и инженерной службе, 1854, 2-е семестр, с. 371-375.
• Строительные растворы, используемые на море. Рассмотрение некоторых предложений, изложенных в меморандуме, опубликованном М.М. Риво и Чатони о материалах, используемых в приморском строительстве, в «Анналах мостов и дорог». Воспоминания и документы, относящиеся к строительному искусству и инженерной службе, 1857, 2-е семестр, с. 320-339.
• Строительные растворы на море. Некоторые мысли о пригодности некоторых материалов для работы на море // Летопись мостов и дорог. Воспоминания и документы, относящиеся к строительному искусству и службе инженера, 1859, 2-е семестр, с. 232-235.

Отличия и награды

• Его имя входит в Список 72 имён на Эйфелевой башне - список наиболее выдающихся французских учёных и инженеров XVIII—XIX веков, помещённый на первом этаже Эйфелевой башни.
• Командор Ордена Почётного легиона
• Кавалер ордена Святых Мориса и Лазаря (Сардиния)
• Орден Красного орла (Пруссия)
• Орден Святой Анны (Российская империя)
• В 1841 году парижский муниципалитет в награду за оказанные им услуги поднес Л. Вика серебряную вазу стоимостью в 2400 франков
• В 1843 году палата депутатов Франции назначила ему в виде национальной награды пенсию в 6000 франков, которая переходила после смерти изобретателя к его детям.
• В 1855 году избран иностранным почётным членом Американской академии искусств и наук.
• Лицей Métiers du Bâtiment в Суйяке носит его имя.
• Луи Вика был одним из личностей, выбранных Высшим комитетом по национальным празднованиям на 2011 год .
• Его имя носит здание Специальной школы общественных работ Парижа (ESTP), построенное в 2019 году.
• Главная улица деревни Genevrey de Vif, где был когда-то цементный завод Вика названа проспектом Луи Вика.

Литература

• История цемента
• Cement and Vicat: A family business flourishing for more than 160 years.