Читать книгу: «Кирпичики», страница 12

Глава 10. Европа далеко шагнула вперед

Европа уже далеко шагнула вперед. Инженерная мысль позволила осуществить коренное переустройство кирпичного производства. В России оборудованием для кирпичных заводов не занимались. Оно, как правило, закупалось за границей. Различные фирмы поставляли разнообразные глиномялки-тоншнейдеры (тон-нем. глина). Применение этих машин освободило рабочих от нудной, тяжелой и грязной работы по подготовке и перетаптыванию глины в твориле. Всю эту работу делали тоншнейдеры, которые изготавливались с вертикальным или горизонтальным расположением валов. Привод осуществлялся паровыми машинами. При таком механизированном способе подготовки глины при машинной выделке кирпича процесс начинался либо с обработки валками, либо, минуя их, с пропускания глины, замоченной обрызгиванием, через глиномялку винтовую, напоминающую мясорубку (шнек). Для машинной формовки глиняное тесто готовилось более крутое, сформованный кирпич-сырец можно было брать руками и ставить на ребро без опасения за прогиб или порчу формы. Лучший промес глины для получения более качественного кирпича получался за 2 прохода ее через глиномялку. Наиболее известные глиномялки поставляли фирмы Шликейзена в Берлине с филиалами в Москве, Шмельцера в Магдебурге, Йегера в Эренфельде (Кельн), Буле в Париже, Вайтгеда в Престоне и Ланкашире (Англия).

Ручная формовка постепенно вытеснялась машинной. Разработанные новые технологические процессы различались в зависимости от подготовки глиняной массы и типа машин. В основном практика кирпичного производства сводилась к 2–3 типовым технологиям: выдавливание приготовленной массы через формовочные мундштуки – формовка истечением; сухая формовка на прессах и полусухая формовка, которая отличалась от сухой только увеличенной влажностью прессуемой массы. Чтобы правильно подобрать формовочную машину, партию глины – в среднем 50 пудов – отправляли на фирму-изготовитель, где быстро подобрали по пригодности сырья наиболее производительную. По конструктивным особенностям машины мало чем отличались друг от друга, они больше различались по названиям: канадские, американские или европейские.

Формовка истечением заключалась в том, что выдавливаемая масса глины смачивалась водой при прохождении ее через формовочный мундштук и попадала на рольный стан (рольганг). Поверхность роликов обшивалась войлоком, а глиняная струя образовывала длинный непрерывный штранг, который по пути движения разрезался на мерные куски по плоскости последующей кладки. Таким образом, торцовые поверхности сырца оставались чистыми и гладкими. Клеймо ставилось «толкушкой» на тычке или ложке по торцу кирпича на каждом тысячном.

Для сухого формования глину предварительно подготавливали для выравнивания влажности. Летний сбор глины и ее сушка в сараях – летование. Иногда глина оставалась на зиму. В этих случаях глину перелопачивали и устраивали насыпь в виде конусных горок. Под навесами глина сохраняла влажность и к лету следующего года была пригодна для формовки. Этот процесс назывался зимованием. Наиболее подходящая для формования глина имела влажность 4–6 %, не считая воды, находящейся в химически связанном состоянии. Для приготовления сухой массы глину и песок перемешивали на бегунах и просеивали перед прессованием. Для формовки применялись распространенные в то время гидравлические аккумуляторные прессы, как правило, 2-х поршневые (с верхним и нижнем поршнями).

Первоначально верхний поршень опускался в форму сверху, а в конце формовки смесь сжималась от давления обоими поршнями, после чего сформованный кирпич выносился нижним поршнем из формы наружу и принимался рабочим. Усилие сжатия подавалось с постепенным увеличением удельного давления от 20 до 200 атм. В конце формовки – дополнительный поджим. Одновременно в пресс-форме формовалось до 6 кирпичей и более за один ход пресса. Кроме гидравлических прессов широко применялись и эксцентриковые. Производительность таких прессов позволяла получать до 3000 штук кирпича в час. На широкой плоскости кирпича «постели» ставилось клеймо одновременно с прессованием. Позднее в пресс-форме устраивались выступы, от которых на кирпиче образовывались продолговатые вмятины – «лодочки». Таким образом уплотнялась масса кирпича, а потом при кладке увеличивалась площадь соприкосновения с раствором.

Но для исследователей это создает свои трудности – порой невозможно отыскать клеймо и определить завод изготовитель. Казалось бы, что механизация процесса формования кирпича позволит улучшить качество вырабатываемого сырца и удешевить само производство. Но реально механизация кирпичного производства не всякому хозяину была под силу. Простые арифметические подсчеты показывали всю сложность затеи с механизацией кирпичного производства в России. Это коснулось и Мытищинских заводов. Стоимость одного пресса составляла весьма круглую сумму – 10 000 рублей. На эти деньги 10 лет назад можно было основать целый завод по выпуску 1 000 000 кирпича в год. Помимо стоимости самого пресса появились новые затраты – амортизационные отчисления, ремонт; зарплата машиниста – 600 рублей в год, 300 рублей кочегару за обслуживание котла паровой машины средней мощности 20 л. с.; стоимость топлива, страхование и т. д.

В результате – почти равные затраты, что при ручной формовке, что при машинной. Разгорались ожесточенные споры, устраивались «доказательные выступления», чтобы выяснить: какой кирпич прочнее и при каком процессе дешевле. В то время класс российских кирпичников по ручной выделке еще не был потерян как у кирпичников в развитых европейских странах, поэтому частенько ручная работа превосходила машинную, что не давало особенных шансов к скорому развитию машинного производства кирпича среди российских предпринимателей.

Таким образом, не сразу в России приживались идеи механизировать такой трудоемкий и специфический процесс, как изготовление кирпича.

При ручной формовке рабочие не стремились к чистоте выделки и безупречной точности формы кирпича, если знали, что все равно будут штукатурные работы по фасаду, а торцовые стены будущих зданий и со стороны двора – просто подкрашивались. В лучшем случае, если нужен был качественный облицовочный кирпич, то применяли калибровку путем дополнительной обработки – поджимки в специальных формах.

Какими бы отчаянными ни были споры о том, какой кирпич был лучшего качества, – при ручной формовке или машинной – одно можно отметить, что введение механизации в технологический процесс позволило расширить ассортимент в кирпичном производстве и вырабатывать более дорогой и совершенно новый вид продукции – черепицу, пустотелый кирпич, огнеупорный, различные трубы для химической или металлургической промышленности. Производство уже велось круглый год. Хозяин был вынужден строить жилье для рабочих, работающих постоянно, приучать кадровых рабочих к более высокой ступени культуры производства, общению с техникой. Образцом кирпичного производства считалась английская технология изготовления огнеупорного кирпича, получаемого путем сухого формования и сам кирпич, имевший безупречно выдержанные размеры.

Несколько слов следует сказать и о печах для обжига. Напольные печи отживали свой век, на смену им стали устраиваться по европейским образцам проходные печи Гофмана (непрерывного действия), где можно было ускорить процесс сушки сырца. Для этой цели устраивались различные пристройки вокруг печи со специальными каналами. Слабым отходящим теплом ускорялся процесс предварительной сушки. Наиболее удачными сушилками считались сушилки конструкции Рюне и Корса (в Гамбурге) – фирмы Шмельцера в Магдебурге и Шликейзена в Берлине, а также Гофмана, Оле, Отто Бокка – известного конструктора вагонных обжиговых печей.

В туннельных проходных печах Гофмана не обеспечивался равномерный тепловой поток и поэтому трудно было получить кирпич с равномерным качеством и цветом наружного вида. Особенно трудно было в тех случаях, когда поступал заказ на изготовление кирпича высшего сорта – облицовочного, для которого существенно важен равномерный и красивый цвет. Для выполнения таких заказов необходимо было добиваться более равномерного и чистого пламени в топке и более высокую температуру обжига – аналогично процессу получения огнеупорного кирпича. В этом случае в качестве топлива применяли горючие газы и лучший обжиг получался в кольцевых печах. Из газовых печей особой известностью пользовались печи Эшриха и реже – того же Гофмана. Обжиговые печи различались в зависимости от процесса: непрерывного действия и периодические, по объему – однокамерные и многокамерные, по конструкции – туннельные, полукольцевые и кольцевые.

В наиболее распространенных печах в одну камеру загрузка (садка) составляла 19–20 тысяч штук кирпича. Суточный выход обожженного кирпича из такой камеры соответствовал размеру годового производства около 6 млн. штук в год, считая в году 300 рабочих дней. Загруженный в камеру сырец представлял значительное сопротивление для обеспечения необходимой тяги. Поэтому дымогарную трубу устраивали из расчета 0,1 от площади поперечного канала печи при высоте трубы 30 метров. Чтобы уменьшить потери тепла печей и трубы, их стены выкладывались с зазором (пустотелыми) куда засыпался сухой чистый песок, в необходимых местах устраивалась перевязка – перехватывающий кирпич или металлические стяжки.

Стоимость обыкновенного строительного кирпича колебалась довольно существенно в зависимости от местности и условий его выработки. К 1890 году цена за 1000 шт. составляла уже 14–15 рублей. Заметно снизилась потребность кирпича в строительстве, снизился и заработок при той же интенсивности труда. Нехорошо было всем, в том числе и хозяину. К 1895 году Россия по производству кирпича оставалась на одном из последних мест среди развитых стран. К этому времени все российские кирпичные заводы изготавливали чуть больше одного млрд. штук кирпича в год. По данным регистрации заводов в Торговой палате в России продавалось 760–800 млн. шт. В то же время Германия, с населением в 2 раза меньшем, чем в России, изготавливала 3 млрд. шт. кирпича в год; Англия – 3,5 млрд. США – 10 млрд. (с населением в 65 млн. человек).

Та же неумолимая статистика обнаруживает и другие любопытные цифры – сколько кирпича приходилось на душу населения в конце XIX века: в США – 150 шт.; в Англии – 90 шт.; в Германии – около 60 шт.; в России – менее 10 шт.

В России производство кирпича было сосредоточено прежде всего около Москвы и Петербурга. Интерес представляют данные по отдельным областям (млн. шт. кирпича в год): Московская губерния – около 140; Петербургская – 75; Харьковская – 45; Киевская – 35; Екатеринославская – 35; Таврическая – 26; Донская обл. – 25; Кавказ – 55; Туркестан – 6,5; Сибирь – 5. Сравним данные по производительности Мытищинских кирпичных заводов: заводы И. Г. Герасимова, И. П. Воронина и М. В. Челнокова вырабатывали в это время 45–50 млн. шт. кирпича в год – это 30 % того, что выпускалось заводами всей Московской губернии. Поэтому в процессе обследования кирпичных строений в Москве приходилось удивляться – почему так часто попадается клеймо этих заводов – ведь было много и других заводов?!.. А ведь получается, что почти каждый третий дом построен из Мытищинского кирпича. Вот таков вклад Мытищинских кирпичников в градостроительство Москвы. Такая же картина наблюдалась и при обследовании строений вдоль железных дорог – от Сергиева Посада и от Щелкова до Москвы; от Москвы и до Дмитрова.

В кирпичном производстве в России было занято 30–40 тыс. рабочих, по стоимости выработанного кирпича это всего 8-ю млн. рублей в год. Машинного производства было крайне мало. Производство пустотелого и огнеупорного кирпича – и того меньше. Те специалисты, которые не признавали машинного производства, уходили на небольшие заводы, специализирующиеся на выпуске особых заказов – фигурный кирпич для строительства храмов, изготовление изразцов, посуды, электрических изоляторов, декоративных архитектурных элементов и т. д. (Российский мастеровой люд издавна весьма сдержанно относился к любым новинкам. Петр I много сил затратил на то, чтобы ввести в обиход обычную пилу. Не признавали пилу плотники и все тут. Даже поговорка сложилась в плотницкой среде: «Да я и часы могу отремонтировать топором, только вот развернуться в них негде»).

В конце XIX и начале XX веков с увеличением числа металлургических, вагоностроительных и машиностроительных предприятий снова возросла потребность в строительном кирпиче, но уже более остро ощущалась нужда в огнеупорном кирпиче, которая частично восполнялась заграничными поставками. В Петербурге требовалось ежегодно 8–10 млн. шт., для Москвы эта потребность выражалась в 16–20 млн. шт. Таким образом общая потребность в огнеупорном кирпиче составляла 25–27 млн. шт. Англия, Германия и Швеция в общем количестве поставляли в Россию 10–12 млн. шт. в год…

Из немногих заводов огнеупорного кирпича в России работал единственный крупный завод К. Л. Вахтера в Боровичах, использовавший местные боровичские глины и производивший около 6 млн. шт. огнеупорного кирпича в год разных сортов. Этот завод и дал почин, положивший начало дальнейшему развитию в России заводского механизированного производства огнеупоров. Российские металлургические заводы для постройки и ремонта своих печей все больше использовали глину местного происхождения. И только в Петербурге продолжали закупать глину из Швеции. Постепенно была отработана технология выработки шамотного и динасового огнеупорного кирпича – кварцевого или так называемого песчанистого, при формовании которого добавляли 2–3 % извести для лучшего спекания при обжиге. Впервые в России динасовый кирпич стал выпускать Брянский завод.

К концу XIX века, освоившись с механизированным производством строительного кирпича, Мытищинские заводы находились на подъеме и в начале XX века. Их кирпич широко использовался на стройках Москвы и Московской губернии. Однако запасов огнеупорной глины в окрестностях Мытищ не было, как и запасов глины для производства фаянса, полуфарфора и фарфора. Поэтому Мытищинские заводы выпускали только строительный красный водостойкий кирпич.

Глава 11. Глина – основное сырье для производства кирпича. Вяжущие растворы

Интересно будет знать кое-что и о самой глине, используемой как исходное сырье. Глина техническая на разных языках имеет свои названия: по-французски argile, по-немецки Thon, по-английски clay, по-татарски балчык. Глина – это обломочная горная порода, получавшаяся в процессе выветривания отложений полевого шпата. В чистом виде глина, как правило, не встречается. В состав глины входят примеси: кремнекислоты, окислы железа, марганца, углекислая известь, зерна кварца, слюда, органические вещества, и другие химические соединения. В процессе разрушения горных пород, особенно при размывании водой, глинистые частицы образовывали отложения в течение миллионов лет, которые встречаются в большинстве геологических периодов формирования земной коры. Если глина смешивалась с песком, то это были суглинки; если с известняком, то мергели; со сланцами шиферные залежи. Глина в разных видах и формах довольно широко распространена в природе и уже только поэтому с незапамятных времен служила людям для производства величайшего множества разнообразнейших предметов, начиная от возведения различных построек и до изготовления тончайших фарфоровых изделий.

Для бытовых нужд из глины изготавливались различные горшки, кринки, миски, поставцы, кувшины, пуговицы и т. д. При стрижке пользовались горшками. В России такая стрижка называлась «под горшок», а на Украине «пид макитру». Горшок одевали на голову так, чтобы он не проскочил мимо ушей и носа. А торчащие из под горшка волосы быстро подравнивались ножницами…

Состав наиболее пригодной глины для кирпичного производства: 39, 5 % глинозема, 46 % кремнезема, и 14 % воды. Общая формула имеет вид Аl₂О₃ 2SiO₂ 2Н₂О. Это самый распространенный минерал алюмосиликат – половина массы земной коры. Из черной глины Юрского периода формирования земной коры (150–140 млн. лет назад) изготавливали строительный кирпич. Более поздние отложения глины имеют серый цвет. Из этой глины изготавливали фаянсовые, фарфоровые и полуфарфоровые изделия. Разница в глинах определялась повышенным содержанием триоксида алюминия – глинозёма (Аl₂О₃ поэтому при обжиге этой глины требовалась более высокая температура (1700 °С) и изделия после обжига имели белый цвет.

Различные способы приготовления глины были описаны европейскими учеными Броньяром, Малагути, Бишофом. Но наиболее глубокие научные обоснования химического состава глины были объяснены Дмитрием Ивановичем Менделеевым, который приводил в своих научных статьях любопытные сведения. Он впервые предсказал возможность получения алюминия из глинозема. Кроме этого, в зависимости от присутствия в глине минералов в виде окислов различных металлов, растительный мир принимает довольно заметный окрас в стволах деревьев и кустарников.

Из глины, как и из различных кустарников, с незапамятных времен получали различные красители. Поэтому и цвет кирпича различался до семи оттенков. Однако глина применялась не только как сырье для изготовления строительного кирпича. Некоторые дома строились из самой глины или из крупномерных блоков сырого кирпича, а вместо скрепляющего раствора применялась та же глина, устраивались глиняные полы. И это делалось не по бедности, а исходя из многолетнего опыта жизни, по мудрости.

Глиняные полы устраивались с добавлением в глину соломы, отбросов волос после выделки шкур, кострики, навоза и т. п. Верхний слой глины тщательно утрамбовывался, слегка смачивался водой и выглаживался. Такой пол не промерзал и был теплее деревянного. Кровлю в избах добрый хозяин устраивал тоже довольно интересно: плетеные полотнища из соломы укреплялись от конька до нижнего края и пропитывались все той же глиной. После пропитки соломенной кровли ее дополнительно обрабатывали дегтем и тогда получали надежную защиту от любых дождей, прочность такой кровли была невероятно высокой и была огнестойкой.

Изучая историю российских предпринимателей, обнаруживается любопытный факт: мало кто брался за домостроительство с таким искренним желанием помочь людям избавиться от частых пожаров, регулярно разорявших Москву на протяжении многих веков. Одним из инициаторов строительства домов для крестьян был довольно известный представитель отечественного предпринимательства Александр Александрович Пороховщиков. В начале 1890-х годов он по всей России рекламировал строительство так называемых огнестойких домов, которые заменили бы крестьянские избы с соломенными крышами. Новые дома предполагалось строить, прежде всего, из глины, по образцу саманных построек. Пороховщиков выступал с лекциями и объяснял преимущества такого строительства.

Дом Александра Пороховщикова в Староконюшенном переулке в Москве

Он издал специальную брошюру массовым тиражом, а на Красной площади, около Кремлевской стены, собирался поставить «образцовую» несгораемую саманную избу для крестьянской семьи лицом к крестьянину Минину и князю Пожарскому. Показательные образцы проекта демонстрировались на Всероссийской художественно-промышленной выставке в Нижнем Новгороде в 1896 году. Было начато строительство экспериментального поселка Спасское-Котово, в 20 верстах от Москвы. С его идеи по всей России стали широко применять кровельную черепицу.

Но прославился А. А. Пороховщиков еще и тем, что в начале 1870-х годов он взял подряд на строительство гостиницы «Славянский базар» и реализовал его, как тогда говорили «чесгь-честью». Гостиница была задумана, как центр городской жизни: магазины, ресторан, большой концертный зал. В оформлении внутреннего интерьера принимал участие тогда еще молодой художник И. Е. Репин. Кроме этого, А. Пороховщиков принимал участие в реконструкции бывшего дома Нарышкиных под устройство в нем архива Министерства иностранных дел. На открытии реконструированного здания архива присутствовал сам император Александр II, поблагодаривший строителей и подрядчика за отменную работу.

В зависимости от назначения изделий из глины, ее состав всегда можно было изменить: уменьшить количество ненужных примесей или наоборот – добавить специальные примеси для улучшения заданных свойств. Например, при изготовлении плавильных тиглей, реторт, цилиндров гальванических элементов, химической или бытовой посуды, изразцов и т. д. В качестве добавок применяли мелкоизмельченную шамотную глину, кварцевый песок, графит. Секреты приготовления глины – это тоже своего рода искусство, передававшееся от отца к сыну. Обжиг глиняных изделий производился в тех же печах Гофмана, Бока или Мендгейма. Быстро осваивался процесс изготовления и обжига фарфоровых, полуфарфоровых и фаянсовых изделий, метлахской или ментонской отделочной плитки.

* * *

Для жителей городов и деревень очень важным обстоятельством из области применения глины и кирпича было устройство печей. Кроме каменщиков-строителей существовала и еще одна специальность, которая имела свои традиции и свой прокорм – это печники. Не всякого печника приглашали на кладку печи.

В России издавна применялись русские печи «битые». Находились мастера, называвшиеся печебоями, которые устраивали печи целиком из глины, без единого обожженного кирпича. В русской печи, традиционно занимавшей почти половину избы, можно было варить, жарить, парить, печь хлеб. Кроме этого, на печи можно было и отогреться, и даже попариться.

С появлением обожженного кирпича устройство печей почти не изменилось. Основание печи выкладывалось на деревянном срубе и называлось опечье, пространство под основанием именовалось подпечье, а промежуток между печью и стеной – запечье или припечье. Подошва основания внутри печи называлась подом, а над подом – свод. Перед подом устраивался шесток с загнеткой, отделенный очелком или задорожкой от пода. В задорожке устраивалось чело или устье. Над шестком – кожух и труба. Сотни поговорок, пословиц и присказок было связано с русской печью:

– Печь, что мать родная.

– Корми деда на печи, скоро и сам будешь там.

– Не хвались печью в истопленной избе.

– До 30-ти лет греет жена, после 30-ти рюмка вина, а после и печь не греет.

– Пока баба с печи летит 7 дум передумает.

– Печным теплом в дорогу не ездят.

– Печушник – лентяй, который все на печи лежит.

– Печегляд – любитель чужих обедов.

У чистоплотного хозяина печь всегда сохранялась в исправном состоянии. Побелка была всегда под рукой. Чердачная часть трубы белилась дважды в год, чтобы легче было обнаружить возможные трещины и вовремя подмазать их глиной.

После каждой топки, пока печь еще теплая, подбеливались запачканные места. Баночка с побелкой и кистью стояли всегда в углублении самой печи. Русские печи сохранились в старых деревенских избах.

* * *

Из Европы в столичные города России были завезены другие конструкции печей: шведские, голландские, комнатные калориферы, а также камины на английский манер. В отделке стали применять кафель и изразцы. Эта мода перешла в дома пригородов и дачных строений. Устройство печей стали разделять по назначению: либо обогревательные, либо для быстрого приготовления пищи. Появились новые специальности – истопники и трубочисты. Наружные лицевые стены печи, отделанные изразцами, назывались зеркалами. На обратной стороне каждой плитки делался оттиск – клеймо, как и на кирпиче. Клеймо было четко различимо, чтобы было видно имя хозяина завода и медали, полученные на торговых и промышленных выставках. Покупатели знали продукцию заводов. И, если их устраивала цена и качество, то покупали и другим советовали…

Промышленные печи имели более сложные устройства. Они имели свое функциональное назначение: для выплавки и рафинирования металла, стекловарные, для выжига алебастры, извести, прокаливания цемента, печи для термообработки, кузнечные горны и т. д.

ВЯЖУЩИЕ РАСТВОРЫ

XIX век подводил свои итоги в строительном искусстве. В XX веке строить надо было быстрее, но и не забывать о качестве строительных материалов. Кирпич уступал место бетону в промышленном строительстве, известковые растворы заменялись цементными. На рубеже веков градостроительство Москвы достигло своего расцвета. Кирпич поставлялся в основном с окраин губернии. Наибольший вклад в строительство общественных зданий Москвы внесли кирпичные заводы из подмосковного города Мытищи. Здесь располагались три наиболее крупных завода: И. Г. Герасимова, И. П. Воронина и династии Челноковых. Однако не только кирпич определял темпы и качество строительных работ. Интерес представляет история строительных растворов, без которых невозможно выполнить кладку.

В 1885 году в Дрездене была принята международная классификация применяемых в строительном деле цементов: гидравлические извести, роман-цементы, портландцементы, гидравлические добавки (пуццоланы и цемянки), шлаковые (пуццолановые) цементы и смешанные цементы. С тех пор прошло более 100 лет. Перечень применяемых в строительстве традиционных и суперсовременных материалов расширился настолько, что писать об их эволюции в упрощенном виде не представляется возможным. Для специалистов же предмет интереса может быть обнаружен в перечне докладов II Международной научно-практической конференции-школы-семинара молодых ученых, аспирантов и докторантов, проходившей в Белгородской государственной технологической академии строительных материалов в октябре 1999 года. Конференция была посвящена творчеству В. Г. Шухова и проходила под девизом: «Сооружения, конструкции, технологии и строительные материалы XXI века».

Для молодых специалистов и любознательных читателей следует напомнить, что роман-цемент был открыт Джеймсом Паркером в 1796 году при обжиге известняков из окрестностей Лондона, на который он получил патент в том же году.

Через несколько лет французы сделали подобное открытие в Булоне. Французские ученые активно продолжали исследования исходных сырьевых минералов для приготовления гидравлических цементов, которые затвердевали бы под водой при строительстве портовых и береговых оборонительных сооружений.

Практически же было известно, что еще за 3000 лет до н. э. древние строители смешивали известь с порошком пуццоланы и трассы (веществ вулканического происхождения из окрестностей Неаполя) и получали смеси, которые прекрасно затвердевали под водой. А римляне для этих же целей использовали толченый кирпич (цемянку). Но все достижения далекого прошлого относились к области практического опыта, научных же исследований в то время не существовало. Так практика человеческой мудрости шла впереди науки. И только в конце XVIII и начале XIX века профессора Фуке и Вика смогли с научной точки зрения объяснить то, что древние строители знали за несколько тысяч лет до них.

Однако англичане опередили французских исследователей. Каменщик Аспдин в Лидсе сумел получить смесь из шоссейной пыли (углекислая известь) с 25 % глины, прокалил ее при 1500–1700°С и назвал эту смесь портландцементом. Патент был получен в 1824 году. Независимо от Аспдина в России Е. Г. Челиев опытным путем получил портландцемент в 1825 году.

В 1851 году на Всемирной выставке в Лондоне английские портландцементы завоевали признание, и на европейском рынке стали преобладать их марки. К 1880 году производство портландцементов стало быстро расширяться в Германии и в России. К 1900 году Россия была третьей страной в Европе, производившей 40 млн пудов портландцемента. На VII съезде российских промышленников и инженеров обсуждались планы по выработке 70 млн. пудов портландцементов и 10 млн. пудов роман-цементов. В производстве отечественного цемента ведущая роль определялась работами российских ученых А. Р. Шуляченко, Н. А. Белелюбского, Н. Г. Малюги, Н. Н. Лямина и др.

Таким образом, цементные растворы для кладки кирпичных строений стали широко применяться во всем цивилизованном мире лишь с начала-середины XIX века.

А что же применяли в качестве исходного сырья для приготовления строительного раствора наши предки, когда еще не было промышленного производства цемента? Известь! И никто не претендовал на изобретение и получение патентов. Известь (техническая) вырабатывалась посредством обжига природных известняков, добываемых в приломах (каменоломнях). На протяжении тысячелетий она являлась для строителей одним из важнейших служебных материалов при строительстве кирпично-каменных сооружений. Опыт приготовления извести и подготовка (технология) строительных растворов передавался из поколения в поколение. В природе известь встречается главным образом в двух видах: углекислая и сернокислая. Углекислая известь – это мел, исландский шпат, мрамор, арагонит, доломит и другие известняковые породы минералов неорганического происхождения. Сернокислая – это гипс. Однако углекислая известь встречается и в органическом мире – это раковины моллюсков, кораллы, скорлупа яиц. Кости и чешуя рыб – это фосфорнокислая известь, часто применяемая как удобрение в сельском хозяйстве. В строительном деле применяется известь углекислая.

При обжиге в печах или в кучах углекислая известь СаСОз разлагается на углекислоту СО, и известь СаО. Распадению углекислой извести при высокой температуре способствует водяной пар, образующийся при разложении химически связанной воды. Идеально чистую известь можно получить только в лабораторных условиях из мрамора, но это слишком дорогое удовольствие.

На практике же использовались известняки, содержащие сопутствующие природные примеси. Поэтому первые же затруднения с получением качественной извести в процессе обжига возникали из-за наличия этих примесей: кремнезема SiO₂ и глинозема Аl₂О₃. Допустимой величиной примесей принято считать 10 %. Если же примесей более 10 %, то такая известь при обжиге давала гидравлический цемент, который был малопригоден для строительства подземных сооружений. Встречались и другие трудности. Из всей массы известняка, подвергавмого обжигу, часть получалась недожженной, часть пережженной, которая тоже была мало пригодна в строительном деле. И только опыт подсказывал, что температура обжига должна обеспечивать видимое невооруженным глазом легкое спекание по поверхности обжигаемых кусков известняка. Обожженную, годную к дальнейшему применению известь, хранили в ящиках или мешках в виде порошка. А если требовалось сразу же приготовить раствор для кладки, то обожженную известь подвергали гашению. Что производится и в сегодняшнее время при реставрационных работах по восстановлению храмов и других сооружений, представляющих историческую и культурную ценность.