Очерки истории вяжущих веществ - Значко-Яворский И.Л.
Скачать (прямая ссылка):
По поводу самого важного результата своих исследований — производства искусственной гидравлической извести — Вика говорит, что она может быть изготовлена путем «синтеза, который под влиянием огня тесно соединяет важнейшие элементы, разделяемые анализом в гидравлических известях. Операция [изготовления] состоит в самопроизвольном превращении в тончайший порошок, в сухом и закрытом месте, исходной извести,18 замешивании ее небольшим количеством воды, с некоторым количеством серой, коричневой или просто кирпичной глины, и изготовлении из этого теста шаров, которые высушивают, чтобы затем обжечь их до надлежащей степени. Мы уже видели, что овладев составлением пропорций, вполне можем придавать искусственной извести желаемую степень энергии и достигнуть или превзойти проявляемую наилучшими естественными известями. . . Если повысить содержание глины [от обычных, указанных Вика, пределов 6—20%, в зависимости от исходной извести] до 33—40%,19 то получаемая известь не гасится; но она легко из-
18 Самопроизвольное гашение извести не является обязательным, но оно является наиболее экономичным средством измельчения, — прим. Вика.
Имеется в виду лежалая известь, хранившаяся при доступе воздуха и самопроизвольно погасившаяся под действием атмосферной влаги. В связи с несовершенством оборудования и высокой стоимостью измельчения материалов Вика предпочитает в производстве искусственной гидравлической извести применение жирной обожженной и гашеной извести, а не тонко измельченного известняка. Он считает, что дополнительные операции обжига и гашения естественной извести — древнейшего химического способа тончайшего измельчения предварительно обожженного известняка — экономичнее помола известняка или мела. Эта точка зрения, выражавшая влияние экономики на выбор технологического процесса, была принята в разных странах. Теоретик Ион, предпочитая применение известняка, не учитывал этой стороны вопроса. На практике же в связи с экономикой, а иногда и специфическими физическими свойствами известняков способ двойного обжига сырья в производстве искусственных известей и цементов в ряде случаев сохранился до XX вв. В последующей (рассматриваемой далее) работе 1828 г. Вика, однако, описывает схему производства искусствед-ной гидравлической извести путем совместного помола по мокрому способу мела и глины (4 : 1), обезвоживания шлама, формования из теста брикетов и обжига их.
19 Этот предел, от приближения к которому предостерегал и Ион, Вика в работе 1828 г. уточнил, снизив его до содержания 27—30% глины. Гл. 5. Искусственные гидравлические извести и цементы в 1800—1850 гг. 211.
мельчается и при затворении дает тесто, которое очень быстро отвердевает под водой».20
Этот вывод Вика согласуется с теперешним представлением о пределе гасимости обожженных известково-глинистых пород (и смесей) при содержании в вяжущем 30—33% глинистого вещества и 70—67% окиси кальция. Такое соотношение свойственно «предельным» («chaux limites», термин Вика) гидравлическим известям, находящимся на пределе между известями и цементами. Более высокое содержание глинистой части делает продукт цементом. Вика отмечает, что качество продукта зависит от соотношения исходных компонентов и однородности (интимности) сырьевой смеси.
Вика далее подчеркивает: «Не следует думать, что если глину обжечь отдельно, и прибавить к обыкновенной извести в указанных нами пропорциях, то получатся те же результаты, как если бы эти два вещества смешать до обжига. Огонь изменяет взаимодействующие [при обжиге] компоненты смеси, и порождает новое соединение, которое обладает новыми свойствами».21 Обобщая наблюдения Смитона, Морво, Виталиса и Декотиля, Вика идет далеко вперед и показывает, что при обжиге элементы глины (кремнезем и глинозем) образуют с известью (окисью кальция) соединения, единственно обладающие гидравлическими свойствами. Он, естественно, еще не может уточнить их состав (это впоследствии сделал A. JIe Шателье), но указывает, что кремнезему в них принадлежит доминирующая роль по сравнению с глиноземом.
Вика, таким образом, сформулировал теорию гидравличности вяжущих и, исходя из нее, предложил классификацию гидравлических известей, в дальнейшем распространенную и на все гидравлические вяжущие. В основу ее Вика положил весовое отношение кремнезема и глинозема к окиси кальция.
В выводах Вика не только предложен способ производства искусственных гидравлических известей, что уже само по себе имеет неоценимое значение. В них впервые сформулированы сущность, признаки и способ изготовления нового вяжущего — искусственного гидравлического цемента, который в отличие от уже известной гидравлической извести, не поддается гашению, а требует помола. Иначе говоря, здесь идет речь о научном открытии искусственного гидравлического цемента, т. е. об открытии, которое до сих пор является базисом для производства всех гидравлических цементов, в том числе и портландцемента.
Но отношение Вика к этому наиболее замечательному своему открытию (как показано далее) очень долго было весьма скептическим. Решительный, волевой исследователь в этом вопросе уподобился сказочному чародею, убоявшемуся вызванного им к жизни джина. А честь практического производства искусственного гидравлического цемента на эмпирической основе принадлежит английскому каменщику Аспдину (1824 г.) и русскому строителю Челиеву (1825 г.).