cementy
CHARAKTERYSTYKA SPOIW WIĄŻĄCYCH

 

Rys historyczny cementu

Wracając do sposobu łączenia elementów konstrukcji narażonych na działanie wody, który wprowadzili Rzymianie, używająć wapna rozcieranego razem z popiołem wulkanicznym lub z drobno zmielonymi dachówkami ceramicznymi, możemy dokładniej opisać reakcje, które zachodziły przy tworzeniu spoiwa.

Aktywne tlenki krzemu i glinu znajdujące się w popiele i materiale dachówek reagowały z wapnem tworząc wyrób, który określono jako cement pucolanowy. Nazwa ta pochodzi od wioski Pozzuoli pod Wezuwiuszem, skąd pochodził wykorzystany po raz pierwszy popiół wulkaniczny. Sformułowanie „cement pucolanowy" posiada dzisiaj inne znaczenie i definiuje jeden z rodzajów cementów uzyskiwany w wyniku wspól­nego zmielenia klinkieru portlandzkiego, gipsu i „dodatków pucolanowych".

Upadek jakości i wykorzystywania spoiw mineralnych zaznaczył się wyraźnie w okresie średniowiecza. Dopiero w XVIII wieku nastąpił rozwój wiedzy o spoiwach mineralnych. John Smeaton odkrył, że zaprawa o najlepszych właściwościach hydraulicznych powstaje wtedy, gdy materiał pucolanowy zostaje zmieszany z wap­nem wyprodukowanym z wapieni zawierających znaczną ilość domieszek ilastych. Smeaton poznał znaczenie obecności gliny uważanej dotychczas za niepożądaną, stając się pierwszym, który uświadomił sobie istotę wapna hydraulicznego, tzn. spoiwa uzyskanego przez wypalenie mieszaniny wapienia i gliny [16].

Dalszy rozwój spoiw hydraulicznych nastąpił, gdy Joseph Parker zaobserwował, że kamień wapienny zanieczyszczony gliną daje po wy­paleniu i rozdrobnieniu hydrauliczny materiał wiążący.

Postęp w dziedzinie tego typu spoiw został uwieńczony w 1824r. patentem Anglika J. Aspdina na „cement portlandzki". Cement ten powstał poprzez wypalanie w piecu mieszaniny rozdrobnionej gliny i twardego wapienia, aż do usunięcia CO2.

Odkrycie spoiwa cementowego stało się impulsem do postępu we współczesnym budownictwie. Rozwój przemysłu cementowego zwią­zany był ściśle z budową sieci dróg i kolei żelaznej w Europie [30].

Wraz z rozwojem produkcji cementu na świecie nastąpił znaczący postęp w dziedzinie chemii cementu. Prawdziwy przewrót zawdzięcza­my wielkiemu uczonemu francuskiemu. Le Chatelier opracował skład fazowy klinkieru portlandzkiego oraz przedstawił hipotezy procesu hydratacji. Twierdził on, że podobnie jak w przypadku gipsu, bezwodne składniki cementu ulegają rozpuszczeniu, a roztwór staje się przesycony w stosunku do faz uwodnionych, co wywołuje proces ich krystalizacji [10].