Романцемент

Материал из СТ-Бетон
Перейти к: навигация, поиск

Романцемент — гидравлический вяжущий материал, который применяется для изготовления бетона низких марок, строительных растворов для каменной кладки, штукатурки и т. п. в подземных или наземных сооружениях. Производится как продукт измельчения магнезиальных или известковых мергелей, искусственных смесей глин и известняков, обожжённых при температурах 800-1200°С, не доводящих сырьё до спекания. Процедура обжига, как правило, осуществляется в шахтных печах. В целях повышения качественных свойств и замедления схватывания допускается добавление в состав романцемента гипса (около 5 %) и активных минеральных добавок (до 15 %). Физический процесс затвердевания и схватывания романцемента основывается на гидратации силикатов, алюминатов и ферритов кальция, а также — окислов магния и кальция[1][2].

В России о производстве романцемента известно с начала XVIII века[3]. Англичанин Д. Паркер стал одним из первых, кто в 1796 году запатентовал технологию получения романцемента, способного к затвердеванию и на открытом воздухе, и в воде. В основе этого рецепта лежала смесь из мергелей с 25 % глины[4].

Название романцемент или "римский" цемент вводит в заблуждение, так как он не похож ни на один материал, используемый римлянами, а является «природным цементом», полученным путем обжига конкреций, которые встречаются в определенных глинистых месторождениях и содержат как глинистые минералы, так и карбонат кальция. Обожженные конкреции измельчали в мелкий порошок. Раствор, замешанный с песком, застывает за 5–15 минут. [5] [6] [7]

Успех романцемента привел к тому, что другие производители разработали конкурирующие продукты путем обжига искусственных смесей глины и мела [5] [8] [9].

История

В последнее время наблюдается возрождение интереса к натуральному цементу и римскому цементу, в основном из-за необходимости ремонта фасадов, выполненных из этого материала в 19 веке. Основная путаница, с которой сталкиваются многие люди в этом вопросе, заключается в используемой терминологии. Римский цемент первоначально был названием, данным Паркером запатентованному им цементу, который является природным цементом (т.е. это мергель или известняк, содержащий цельную глину, выкопанный из земли, обожженный и измельченный до мелкого порошка). [6][9]

В 1791 году Паркеру был выдан патент «Способ обжига кирпича, черепицы, мела». Его второй патент в 1796 году «Определенный цемент или террас для использования в водных и других зданиях и штукатурных работах» [5] охватывает римский цемент, термин, который он использовал в брошюре 1798 года, рекламируя свой цемент. Он основал свой производственный завод в Нортфлиткрике, графство Кент. [6] Позже, в 1800-х годах, по всей Европе были обнаружены различные источники нужного типа мергеля, известного также как цементный камень, и поэтому по всей Европе использовался целый ряд природных цементов (с различными свойствами). [6][9]. Отличительным признаком этого цемента являлось отсутствие необходимости предварительного гашения и и несравненно более высокие темпы твердения, повышенные прочностные и водостойкие свойства бетонов на его основе, по сравнению с существующими в то время вяжущими.

Австрийский стандарт 1880 года, дающий современное определение римских цементов, гласит: «Римские цементы — это продукты, полученные из глинистых мергелей путем обжига ниже температуры спекания. Они не гасятся при контакте с водой и поэтому должны быть измельчены до мучнистой тонкости». В нем указан диапазон времени схватывания, что облегчало выбор подходящего материала для конкретной задачи: "Римские цементы вяжутся быстро, средне и медленно. Под быстровяжущимися цементами следует понимать те, которые без добавления песка начинают твердеть в течение 7 минут с момента добавления воды. Римский цемент считается медленновяжущим, если твердение начинается позже, чем через 15 минут".[7]

Примерно с 1807 года многие люди стремились сделать искусственные версии этого цемента (или, точнее, гидравлическую известь, поскольку она обжигалась ниже температуры плавления). Среди них были Джеймс Фрост, у которого было около двадцати патентов с 1811 по 1822 год, в том числе один на «Британский цемент», и в 1824 году Джозеф Аспдин, британский каменщик из Лидса, со своим теперь уже знаменитым патентом на метод изготовления цемента, который он назвал «портландцементом» [10]. Это было сделано путем добавления различных материалов вместе, чтобы получить искусственную версию природного цемента. Название «портландцемент» также упоминается в справочнике, опубликованном в 1823 году, и ассоциируется с Уильямом Локвудом, Дэйвом Стюартом и, возможно, другими [6][9][11].

Затем последовал ряд независимо обнаруженных или скопированных версий этого «портландцемента» (также называемого протопортландцементом). Протопортландцемент имел химический состав, отличный от других природных цементов, производимых в то же время: он обжигался при более высокой температуре, чем другие природные цементы, и, таким образом, преодолевает барьер между традиционным натуральным цементом, обожженным в вертикальной печи, и более поздним искусственным цементом, обожженным в горизонтальной печи. Однако этот цемент не то же самое, что современный обычный портландцемент, который можно определить как искусственный цемент [6].

В 1826 году Джеймс Фрост построил мануфактуру по производству искусственного цемента [12]. В 1843 году сын Аспдина Уильям усовершенствовал их цемент, который первоначально назывался «Patent Portland cement», хотя у него не было патента. В 1848 году Уильям Аспдин еще больше усовершенствовал свой цемент и в 1853 году переехал в Германию, где занялся производством цемента [11]. Уильям Аспдин сделал то, что можно было бы назвать мезопортландцементом (смесь портландцемента и гидравлической извести) [9][13].

Развитие в 1860-х годах технологии вращающихся горизонтальных печей привело к значительным изменениям в свойствах, что, возможно, привело к появлению современного цемента [9]. Конечно, трудно определить, была ли старая штукатурка натуральным цементом (мергель из одного источника) или искусственным, но нет никаких сомнений в том, был ли цемент обожжён в вертикальной или горизонтальной печи. Названия «природный цемент» или «римский цемент» определяют цемент, полученный из одной материнской породы. Ранний или протопортландцемент может быть использован для получения раннего цемента, который получается из ряда исходных и смешанных материалов [9]. Не существует широко используемой терминологии для этих цементов 19-го века. Для того, чтобы заново открыть эту технологию, были осуществлены два проекта, осуществленные Европейским Союзом ROCEM, а затем ROCARE[14] (текущий проект). Оба они имеют дело только с натуральным цементом, который называется римским цементом без ссылки на ранние искусственные цементы.

Литература

  • Thurston A P, Parker's "Roman" Cement, Transactions of the Newcomen Society 1939 Pp.193-206 (Newcomen Society)
  • Major A J Francis, The Cement Industry 1796-1914 A History, 1977, Davis & Charles (Publishers) Ltd, Devon UK, North Pomfret Vermont US, North Vancouver Canada
  • Weber J, Mayr N, Bayer K, Hughes D, Kozłowski R, Stillhammerova M, Ullrich D, Vyskocilova R (2007) Roman cement mortars in Europe’s architectural heritage of the 19th century. Journal of the American Society for Testing Materials International, Vol, 4 No 8

Примечания

  1. ↑ Романцемент // Строительство / Г. А. Караваев. — М.: «Советская Энциклопедия», 1965. — С. 95. — 592 с.
  2. ↑ Романцемент // Большой строительный терминологический словарь-справочник / Ю. В. Феофилов. — Минск: «Минсктиппроект», 2008. — С. 448. — 816 с. — ISBN 978-985-6735-52-6.
  3. ↑ Шаблон:БРЭ
  4. ↑ Р. З. Рахимов, Н. Р. Рахимова, О. В. Стоянов. Геополимеры (русский) // Вестник Казанского технологического университета. — 2014. — Т. 17, № 23. — С. 189-196. Архивировано 28 июня 2018 года.
  5. ↑ 5,0 5,1 5,2 James Parker's Patent for "Roman Cement" in 1796 (Patent No 2120: granted 28 June, enrolled 27 July).. — Cement Kilns, 1796. — 28 июня. — Дата обращения: 20.05.2013.
  6. ↑ 6,0 6,1 6,2 6,3 6,4 6,5 Roman Kozłowski, David Hughes, Johannes Weber. Materials, Technologies and Practice in Historic Heritage Structures. Roman cements - key materials of the built heritage of the nineteenth century. 2010. С. 259-277 doi 10.1007/978-90-481-2684-2_14
  7. ↑ 7,0 7,1 Roman Cement - What is it?. — IATCS - Institute of Art and Technology / Conservation Sciences, University of Applied Arts Vienna. — Дата обращения: 20.05.2013.
  8. ↑ What is Roman Cement?. — Roman Cement, LLC. — Дата обращения: 20.05.2013.
  9. ↑ 9,0 9,1 9,2 9,3 9,4 9,5 9,6 R. J. M. Sutherland, D. Humm, M. Chrimes. Historic Concrete: The Background to Appraisal. 2001. С.46-52. Thomas Telford. isbn=978-0-7277-2875-3
  10. ↑ Gillberg, B. Fagerlund, G. Jönsson, Å. Tillman, A-M. (1999). Betong och miljö [Concrete and environment] (in Swedish). Stockholm: AB Svensk Byggtjenst. ISBN 91-7332-906-1
  11. ↑ 11,0 11,1 Francis A.J. The Cement Industry 1796-1914: A History. 1977
  12. ↑ Reid H. A practical treatise on the manufacture of Portland Cement. 1868. E. & F.N. Spon. London
  13. ↑ Rayment D. L. The electron microprobe analysis of the C-S-H phases in a 136 year old cement paste // Cement and Concrete Research, 1986. V.16, issue 3, Pp. 341–344 doi=10.1016/0008-8846(86)90109-2
  14. ↑ The EU-project ROCARE Roman Cements for Architectural Restoration to New High Standards. — IATCS - Institute of Art and Technology / Conservation Sciences, University of Applied Arts Vienna. — Дата обращения: 20.05.2013.
Источник — «https://stroytechnolog.ru/wiki/index.php?title=Романцемент&oldid=2340»