Cement jest hydraulicznym spoiwem, które wiąże ze sobą piasek i kruszywa wchodzące w skład mieszanek betonowych lub zapraw murarskich.
Antyczny materiał |
|
|
Nie wiadomo, kiedy po raz pierwszy jako spoiwa murarskiego użyto uwodnionego niehydraulicznego wapna w połączeniu z pucolanami. Z całą pewnością beton, do produkcji którego wykorzystuje się cement, pojawił się i był wykorzystywany na dużą skalę w budownictwie Rzymian, aczkolwiek według ostatnich doniesień naukowców mógł być używany jeszcze wcześniej - już przy budowie egipskich piramid.
Wysokie parametry użytkowe spoiw Rzymianie osiągnęli ok. I w. n.e. Przełomem okazało się wykorzystanie w mieszance wulkanicznej ziemi z okolic miasta Pozzuoli, położonego nieopodal Neapolu. Dziś wiemy, że tamtejsza gleba zawierała od 60 do 90% gliny i od 10 do 40% wapienia. Od nazwy miejscowości wzięły swoją nazwę pucolany, czyli związki, które reagują pod wpływem wody z klinkierem, tworząc mieszaninę krzemianów i glinianów wapnia o rosnącej wytrzymałości. Rzymscy budowniczowie stosowali w produkcji cementu zarówno pucolany naturalne (np. pumeks), jak i sztuczne (pokruszone cegły lub zmieloną ceramikę). Wiele budowli powstałych przy użyciu rzymskiego cementu zachowało się w doskonałym stanie do dzisiaj, jak choćby monolityczna kopuła Panteonu. W średniowieczu o cemencie w zasadzie zapomniano i na budowy powrócił dopiero w czasach nowożytnych. |
|
1817: Renesans cementu |
|
|
W 1817 r. młody francuski inżynier Louis Vicat rozpoczął badania nad właściwościami uwodnionej mieszanki wapienia i popiołów wulkanicznych. W efekcie, jako pierwszy wyznaczył precyzyjne proporcje rozdrobnionego kamienia wapiennego i krzemianów, które po wypaleniu w określonej temperaturze i zmieleniu stawały się spoiwem hydraulicznym odpowiednim do zastosowań budowlanych, innymi słowy - cementem. Wynalazca receptury, która gwarantowała powtarzalne właściwości, zapomniał tylko o jednym - opublikował wyniki swoich badań przed ich opatentowaniem. |
|
XIX wiek: Produkcja przemysłowa |
|
|
Skład mieszanki udoskonalił Szkot Joseph Aspdin, który w 1824 roku stał się właścicielem patentu na cement o wydłużonym czasie wiązania. Określił go mianem "portlandzkiego", ponieważ wytworzony przy jego użyciu beton przypominał skałę z regionu Portland (Wybrzeże Jurajskie) na południu Anglii.
Pierwsza cementownia we Francji powstała w 1846 roku w mieście Boulogne-sur-Mer nad kanałem La Manche. W 1868 roku firma Lafarge rozpoczęła produkcję cementu w Teil (departament Ardeche, region Rodan-Alpy). Wzrastający popyt na ten materiał doprowadził do szybkiej ewolucji technologii jego wytwarzania. |
PucolanyMateriały naturalne lub przemysłowe, odpowiednio przygotowane (rozdrobnione), krzemionkowe, glinokrzemianowe lub mieszane. Składają się głównie z reaktywnego dwutlenku krzemu i tlenku glinu, a także tlenku żelaza i innych metali, przy czym ilość reaktywnego tlenku wapnia nie jest istotna. Pucolany nie twardnieją samodzielnie po zmieszaniu z wodą, ale drobno zmielone w obecności wody reagują w temperaturze otoczenia z rozpuszczonym wodorotlenkiem wapnia (produkt hydratacji głównych minerałów klinkieru portlandzkiego), tworząc mieszaninę krzemianów i glinianów wapnia o rosnącej wytrzymałości. Związki te są podobne do tych, które tworzą się podczas twardnienia cementu. |
XX wiek: innowacje firmy Lafarge |
|
|
Na początku XX w. firma Lafarge stworzyła dwa przełomowe wynalazki:
Współcześnie dzięki rozbudowanej sieci ośrodków badawczych firma Lafarge stale pracuje nad innowacyjnymi cementami, które łączą w sobie wysoką jakość i estetykę gotowej powierzchni ze zminimalizowanym wpływem produktu na środowisko naturalne w całym cyklu jego produkcji oraz użytkowania. |
Oznaczenia techniczne cementuW oznaczeniu technicznym jako pierwszy element podaje się symbol, który odnosi się do składu cementu. Ze względu na skład wyróżnia się pięć jego klas:
|
