Песок с Везувия

С незапамятных времен строит себе человек жилье. Каких только материалов не перепробовал он! Пещера, землянка, хижина из чего придется - все годилось на первых порах. Дальше пошло в ход дерево, естественный камень. И, наконец, научились делать камень искусственный на основе вяжущих веществ. Когда это произошло? Никто сегодня с точностью не скажет. Только доподлинно известно, что таким секретом владели еще древние римляне. На склонах Везувия они брали вулканический песок. Увлажняли его - и через несколько недель масса эта превращалась в скалообразную породу. Песок с Везувия шел обычно на сооружение гаваней - римляне знали, что морская вода не только не размывает их рукотворную скалу, но делает ее даже прочнее.

Песок с Везувия (а потом стали находить похожий на него и в других местах) назвали бетумом. Чтобы экономить это первое в истории вяжущее, в бетум стали добавлять кусочки обычного камня, и назвали эти добавки цементумом.

Шли годы. И практически был утрачен способ изготовления искусственного камня. Рассказывают, что кое-где люди находили остатки каких-то непонятных сооружений. Одно из них, например, обнаружили под Кельном. Хотели использовать этот старый камень для новых построек, но камня-то в известном тогда представлении просто не нашли. Сколько ни исследовали стены, никак не могли обнаружить швов, кладку. Решили, что это творение не человеческих рук и отступились от развалин.

Но римский опыт не исчез бесследно. В античной литературе остались записи о чудесном песке с Везувия, советы, как его использовать. Нашлись и читатели древних книг. Потихоньку "бетум" и "цементус" снова стали возвращаться к людям.

Надо только сказать, что сами эти названия со временем претерпевали различные смысловые изменения. Сначала "бетумом" стали называть и другие вяжущие. След этого остался, например, в названии "битум", широко используемом ныне при асфальтировании улиц.

Потом "бетумом", "бетоном" уже именовали смесь вяжущего с дробленым камнем. А сам дробленый камень утратил свое первоначальное название. "Цементумом", "цементом" вдруг стали почему-то называть все вяжущие. До наших времен дошли и остались в привычном нам смысловом значении бетон - водная смесь вяжущего с заполнителем и цемент - вяжущее.

Но цемент в нашем понимании - не вяжущее вообще, а вполне определенный его вид. Мы знаем кроме него и много других. Например, обычная глина - видимо, это первое вяжущее, использованное человеком в быту. С глиной было просто обращаться: затворил водой, нанес раствор куда следует-при кладке печей, обмазке дома и т. п. - и жди, пока подсохнет.

Больших усилий требует известь. Трудно сказать, кто первый разработал технологию ее получения. В литературе встречал, что ее применяли еще древние греки, но позднее, чем появились их всемирно известные дворцы и храмы, такие как Парфенон в Афинах. Блоки этого здания не скреплены никаким раствором, а держатся прочно только за счет того, что с удивительной точностью подогнаны друг к другу.

У нас в стране первая штукатурка появилась в Киевской Руси, древнем Новгороде, Грузии - эти постройки относятся к XI-XII векам. Сначала штукатурили только храмы, потом общественные здания и, наконец, стали так отделывать и жилые дома.

Исходным сырьем для получения извести как вяжущего служит природный камень - известняк. Его обжигают и получают так называемую известь-кипелку. Строители хорошо с ней знакомы. Ее в виде белых комков привозят на площадки, чтобы потом затворить водой и получить известковое тесто или молоко - исходное сырье для известковых растворов.

Еще одно широко распространенное вяжущее - гипс. Получают гипс тоже из природного камня - это так называемый двуводный гипс. Его измельчают, нагревают, просеивают. Разная температура нагрева, степень помола дают возможность получить разное вяжущее.

Если нагревают гипс до 150...200°С и просеивают через сито с 400 отверстиями на 1 см², получают полуводный гипс, или алебастр. Раствор из алебастра самый быстросхватывающийся - для начала его твердения достаточно пяти - семи минут. Но полученное изделие непрочно.

Чтобы получить формовочный гипс (из которого, в частности, делают листы сухой штукатурки), нужен более тонкий помол. Здесь используют сито, в котором на 1 см² приходится 900 отверстий.

Именно полуводный гипс широко применяют в строительной практике. Но кроме него существуют и другие гипсы - все дело в температуре обжига природного камня.

Обжиг при 200...300°С дает гипс с меньшим сроком твердения, чем у алебастра, но при затвердении масса обладает более низкой прочностью.

Обжиг при 500...750°С дает безводный гипс, который вообще может не схватываться.

При 750...800°С начинает образовываться гидравлический гипс (эстрих-гипс), и если поднять температуру еще на 200°С, то получим нормальный гидравлический гипс (его еще называют архитектурным или медицинским). Он очень медленно схватывается, но дает плотную и крепкую массу.