В основата и на най-внушителните и на най- запомнящите се архитектурни постижения, стоят не само творческите хрумвания на автора им, но и чисто прагматични неща като строителни технологии, смеси и материали. Може би най-разпространеният и най-произвежданият строителен материал в историята на човечеството, е циментът.
Циментът е основният компонент на бетона и хоросана, от които всяка година се използват приблизително 3 млрд. куб. м. Ако това количество бъде разпределено по равно на всеки човек на планетата, то на всеки от нас ще се пада по около 2 тона. Най-големите производители на цимент в световен мащаб са Китай, Индия и Америка. През миналата 2006 г Китай е произвел 44% от цимента в света, като се очаква през 2008 г годишното производство да достигне 1 млрд. метрични тона.
В най-общи линии циментът се дели на две групи- хидравличен и нехидравличен, което се опреледя от това дали се смесва с вода или не.
Редица проучвания показват, че някои форми на цимента /нехидравличния/ са били използвани още от древните асирийци, вавилонци и египтяни. Римляните пък смесвали вар, която добивали от изгарянето на варовик, с вулканична пепел, за да направят цимент. В някои от случайте използвали т.нар. поцолан /pozzolan/, който също е вид вулканична пепел. Името на този материал идва от село, намиращо се до вулкана Везувий, откъдето римляните взимали пепелта. Всъщност поцолан е всеки един материал, който съдържа силикон и който развива качествата на цимент при смесване с вода и вар – така те първи открили хидравличния цимент. Именно по този начин, през 2 в. сл. Хр, била построена Вила Хадриа /Villa Hadriana/ , която представлява комплекс от 30 сгради разположени върху площ от 100 хектара. И до днес голяма част от нея е запазена и е под закрилата на ЮНЕСКО.
Строителни Материали Цимент
След падането на Римската империя, обаче, начинът за правене на цимент бил «изгубен».
Модерният хидравличен цимент се появил с Индустриалната революция около 1700 г.
През 1756 г. британският инженер Джон Смитън /John Smeaton/ развива формулата на първия хидравличен цимент, а в последствие и на хидравличния бетон чрез добавяне на чакъл, тебешир и глинеста лиска.
Към днешна дата хидравличния цимент се прави от много фин клинкер, който съдържа калциеви силикатни материали, формирани при изгарянето на варовик при много висока температура.
През 1824 г. друг британски изследовател – Джоузеф Аспдин /Joseph Aspdin/ патентова Портландския цимент, наречен така, заради използания в него варовик, добиван от о-в Портланд. Аспдин открил, че при изгаряне на варовик и клей, химическите свойства на материалите се променят и така полученият цимент придобива по-добри механични качества. След 1870 г Портландския цимент започва да се използва и в САЩ.
Като цяло производството на цимент е свързано с използване на огромно количество енергия, която обикновенно се произвежда от изгарянето на въглища, при което се отделят големи количества карбонов и въглероден диоксид. Всеки тон цимент се равнява на един тон въглероден диоксид, който се “изхвърля” в атмосферата.
Именно заради негативните последствия за околната среда, Джон Харисън /John Harrison/ от Хобарт, Тасмания, който е и наш съвременник, развива алтернативен цимент, който е базиран на магнезиев карбонат вместо на калциев карбонат, което до голяма степен редуцира вредните карбонови емисии. Този цимент става известен като еко-цимент, но съвсем не е ново откритие.
През 1867 г французина Станислаус Сорел /Stanislaus Sorel/ създава подобна смеска, но тъй като не преценил дозировката на материалите, се оказало, че след продължително изглагане на вода, този цимент и произведения от него бетон, се разваля.
Сместта на Харисън, обаче, била сполучлива. Тя редуцира вредните емисии, тъй като изисква много по-ниски температури при производство – 650 град. по целзий, вместо обичайните 1450. От своя страна това намалява и разхода на гориво, а и понижава цената на еко-цимента, защото магнезият е много по-лесен за добив.
За създаването на еко-цимента, Харисън бил вдъхновен от начина, по който природата се справя с карбона в атмосферата – тя го отлага в твърди образувания като варовик, въглища и дървета. По същата логика, след като еко-циментът се втвърди под формата на бетон или тухли, той ще абсорбира карбона от атмосферата и ще го превръща в карбонат. Магнезият е ключов елемент в този процес, защото притежава порьозна структура – съответно колкото повече магнезит има в циментовата смес, толкова повече карбон ще абсорбира той. По предварителни изчисления, всяка една тухла от еко-цимент ще може да абсорбира карбон от въздуха в продължение на година.
Сред най-важните черти на този материал е и възможността в последствие да бъде рециклиран.Към този момент еко-циментът може да бъде използван за 2/3 от строителството, тъй като порьозната му структура не позволява постигане на максимална степен на устойчивост. Изследванията и опитите с него продължават.
|
