В статье автор исследует историю цементной промышленности.
Ключевые слова: история стандартизации, строительные материалы, цемент.
Говоря о «цементах», понимают искусственные вяжущие в виде порошка, которые, взаимодействуя с водой или другими жидкостями, превращаются в пластичную массу, твердеют и становятся цементным камнем. Однако так было не всегда.
Первым природным вяжущим, которое научился использовать человек, была глина. При смешении с водой и последующем высыхании она приобретала некоторую прочность и могла быть использована для низкопробных построек, однако её характеристик было недостаточно для создания крепкой и надёжной конструкции, а потому люди продолжали поиски более подходящего материала [1].
Так римляне (II век до н. э.) для придания гидравлических свойств извести смешивали её с пуццолами (пепел от Везувия), дроблёными кирпичами или трассом из Эйфеля. В средние века также поняли, что римским пуццоланам по водостойкости не уступают продукты обжига загрязнённых глиной известняков [2].
В дальнейшем в истории известны также использование других искусственных вяжущих, таких как гипс или известь в Египте, Индии, Китае, Греции и даже Киевской Руси, однако же до настоящего цемента тогда ещё было далеко.
Однако началом истории именно цемента по разным данным можно считать 1822 или 1824 годы. Стоит отметить, что официальный патент на «усовершенствованный способ производства искусственного камня» — цемент, — принадлежит Джозефу Aспдину. Каменщик из Британии в 1824 году разработал вещество (аналог современного цемента) на собственной кухне. Смесь, состоящую из глины и известняка, он тщательно подробил и нагрел. Получившийся камень он также тщательно подробил и получил гидравлический цемент. Название данный порошок получил «портландцемент» в честь местности, откуда добыл материалы для своего эксперимента. И хотя к современному портландцементу полученный Аспином порошок не имел отношения (скорее он являлся разновидностью современного романцемента), однако же название сохранилось до сих пор.
Однако полученное Джозефом Aспдиным вещество было запатентовано на два года позже, чем первое упоминание о схожем по структуре и функционалу. В 1822 году своей книге «Трактат об искусстве приготовлять хорошие строительные растворы» русский мастер Егор Герасимович Челиев обобщил опыт своих многолетних изысканий по созданию материала, что мог скреплять между собой кирпич и камень. Им было обнаружено, что при обжиге до «белого жару» (более 1100–1200⁰С) смеси извести и глины получается камень, при измельчении которого получается порошок с высокими механическими свойствами, что способен твердеть в воде.
Правда существовало пару нюансов, а именно: Челиев изобрёл скорее селикатный бетон и в дальнейших своих изысканиях использовал материал, изготавливаемый при температуре 900 ⁰С, тогда как для полноценного цемента необходимо 1400 ⁰С. А также то, что популярность приобрёл не этот его труд, а книга «Полное наставление, как приготовлять дешевый и лучший мертель или цемент, весьма прочный для подводных строений» 1825 года.
Однако даже то, что патент не достался русскому мастеру, не помешало развитию российской цементной промышленности и уже в 1856 г. в городе Гроздец был запущен первый завод по производству портландцемента. Далее активно появлялись заводы в Риге, Щурове, Пунане-Кунда, Подольске и Новороссийске.
Нельзя не упомянуть о русских учёных Байкова А. А., Белелюбского Н. А., Будникова П. П., Бутта Ю. М., Волженского А. В., Лямина Н. Н., Малюги И. Г., Чарномского В. И. и Шуляченко А. Р., которые занимались изучением цемента. Ведь понимание физико-механических свойств цемента требовало от них углубленного понимания физико-химических процессов данного материала.
Двадцатый век стал расцветом цементной промышленности в СССР. Страна была одним из мировых лидеров по производству и строительству. Так были построены: порт, канализации, фортификационные сооружения. О масштабах производства говорит уже тот факт, что к 1900 г. работало более 66 бетонных заводов, на которых производилось 577 тыс. т бетона в год. А в 1913 г. — до 1,8 млн. т бетона. Данный факт стал основой для развития бетонной промышленности и введения бетона и железобетона в практику. Так начался этап «научно-промышленного освоения» цемента. Подобными темпами к 1962 году СССР лидировал по производству цемента во всём мире [3].
Однако после распада СССР доля импорта цемента на российские рынки увеличивалась. Цементы, изготовленные по нормам других стран, требовали и своих методик испытания на соответствие нашим нормам. Важным шагом для сближения нормативов России с иностранными партнёрами стал ввод в действие ГОСТ 31108–2003 «Цементы общестроительные. Технические условия» и ГОСТ 30744–2001 «Цементы. Методы испытаний с использованием полифракционного песка», которые были гармонизированным в соответствии с европейскими стандартами EN 197–1 и EN 196–1. Однако же тогда было принято и другое судьбоносное решение — о параллельном и равноправном действии старых (ГОСТ 10178–85 «Портландцемент и шлакопортландцемент. Технические условия» и серия ГОСТ 310.1–310.4 на методы испытания) и новых стандартов. Причём не указывались сроки обязательного перехода от старых к новым, что существенно замедлило темпы перехода на международные нормативные базы.
Одновременно с отставанием России от мировой стандартизации продолжалось развитие нормативной базы ВТО и ЕС. Так ряд малозначительных изменений в нормативной базе на цемент вылился в итоге в создание техническим комитетом CEN/TC 51 Европейского бюро по стандартизации в 2011 году новой версии EN 197–1:2011. Разумеется, на его основе ряд стран сразу же разработали и ввели свои национальные стандарты [4].
В России же с решением данной проблемы затянули аж на 6 лет, однако же 1 мая 2017 года был введён в действие ГОСТ Р 57293–2016/EN 197–1:2011 «Цемент общестроительный. Технические условия», гармонизированный с европейскими нормами. Существует ещё немало сложностей в стремлении Российской Федерации к мировому цементному рынку, начиная от неполной гармонизации всех европейских стандартов до снижения рынка цемента в России в последние годы. Однако данная отрасль для строительства остаётся основным и приоритетным направлением, что в будущем может поспособствовать её уверенному развитию.
Литература:
- История цемента. — Текст: электронный // Строительный двор: [сайт]. — URL: https://www.sdvor.com/moscow/articles/istorija-tsementa-6264 (дата обращения: 30.05.2022).
- Цемент. — Текст: электронный // Википедия: [сайт]. — URL: https://ru.wikipedia.org/wiki/ %D0 %A6 %D0 %B5 %D0 %BC %D0 %B5 %D0 %BD %D1 %82 (дата обращения: 30.05.2022).
- Российская история цемента и бетона. — Текст: электронный // МИНПОЛ: [сайт]. — URL: http://minpol.ru/catalog/item134.html (дата обращения: 30.05.2022).
- Сивков, С. П. Актуальные вопросы нормативного регулирования производства современных цементов. Цементы для транспортного строительства / С. П. Сивков. — Текст: непосредственный // Сухие строительные смеси. — 2015. — № 1. — С. 39–40.
