현대 시멘트의 발명은 차근차근 진행되는 과정이 있는데, 단번에 이루어지는 것이 아니다.

물이 굳고 석회가 굳다

18 세기 중엽에는 영국 항해업이 발달했지만 암초, 모래사장 등 해난사고가 빈번했다. 선박 사고를 피하기 위해 등대는 항법에 사용되었다. 당시 영국은 등대를 짓는 재료로는 목재와 로마 모르타르의 두 가지가 있었다. 그러나 바닷물에 노출되면 나무는 가연성과 부패하기 쉽다. "로마 모르타르" 는 일정한 내수성이 있지만 바닷물의 부식과 침식을 견디지 못한다. 물자가 바닷물에서 내구성이 없기 때문에 등대는 종종 손상되고 배는 안전하게 항해할 수 없으며 빠르게 발전하는 해운업은 중대한 장애를 겪고 있다. 해운안전문제를 해결하기 위해 65438 년부터 2008 년까지 해수 침식에 내성이 있는 재료를 찾고 내구성이 뛰어난 등대를 건설하는 것이 영국의 50 년대 경제 발전의 최우선 순위가 되었다. 이에 대해 영국 의회는 중금을 아끼지 않고 인재를 초빙했다. 영국 토목공학의 아버지로 존칭되는 엔지니어 J. 스미턴은 등대 건설 임무를 맡도록 고용되었다.

1756 등대 건설 과정에서 스미스턴은' 석회-화산재-모래' 3 조 모르타르 중 석회석이 모르타르 성능에 미치는 영향을 연구했다. 점토를 함유한 석회석이 발견되었는데, 소성과 가는 맷돌을 거친 후 물을 넣으면 서서히 굳어지고, 바닷물에서의 강도는' 로마 모르타르' 보다 훨씬 높아서 바닷물의 침식을 견딜 수 있다. 스미스턴은 새로 발견된 모르타르로 플리머스항에 세계적으로 유명한 에디스톤 등대를 지었다.

점토와 석회석으로 만든 석회를 수응고 석회라고 합니다. 스미스턴의 발견은 시멘트 발명 과정에서 지식 축적의 큰 도약으로 영국 항해업뿐만 아니라 포틀랜드 시멘트의 발명에도 중요한 역할을 했다. 그러나 스미스턴이 성공적으로 연구한 수경성 석회는 광범위하게 응용되지 않았다. 당시 석회, 화산재, 모래로 구성된' 로마 모르타르' 는 여전히 널리 사용되고 있었다.

로마 시멘트

1796 년 영국인 J 파커 (J. Parker) 는 Sepa Tria 라는 점토 석회석을 갈아서 석회보다 높은 온도에서 구워 시멘트로 만들었다. 파커는 이 시멘트를' 로마 시멘트' 라고 부르며 이 시멘트의 특허권을 얻었다. "로마 시멘트" 는 물과 접촉하는 공사에 사용할 수 있다. 왜냐하면 그것은 빠르게 응결되기 때문이다. 그것은 포틀랜드 시멘트로 대체될 때까지 영국에서 널리 사용되었다.

거의' 로마 시멘트' 를 생산하는 동안 프랑스인들은 불로네 지역에서 회암으로 화학성분을 만들어 현대 시멘트에 가까운 시멘트를 만들었다. 현대화학성분에 가까운 이런 천연 진흙회암을 시멘트 회암이라고 하며, 이 회암으로 만든 시멘트를 천연 시멘트라고 한다. 미국인도 로젠데일과 루이빌에서 흙재로 천연 시멘트를 만들었다. 19 의 80 년대와 그 이후 오랜 기간 동안 자연시멘트는 미국에서 널리 사용되고 있으며 한때 건설업계에서 매우 중요한 위치를 차지하고 있다.

영국 시멘트 회사

J. 포스터는 영국인이며 시멘트에 힘쓰는 연구원이다. 그는 두 개의 무게의 백악과 한 개의 무게의 점토를 섞은 다음, 물에 젖어 진흙으로 갈아서 한 통에 침전물을 가라앉히고, 침전물을 대기에서 건조시킨 다음 석회가마에 넣어 구웠다. 이 온도는 재료의 탄산가스가 완전히 휘발되는 것을 기초로 하고, 소결산물은 연한 노란색이며, 냉각 후 미세하게 시멘트로 갈아진다. 포스터는 이 시멘트를' 영국 시멘트' 라고 부르며 10 월 22 일 영국 특허 번호 4679, 1822+65438 을 받았다.

"영국 시멘트" 는 소성 온도가 낮기 때문에 품질이 "로마 시멘트" 보다 현저히 낮기 때문에 가격이 낮고 판매량도 크지 않다. 이런 시멘트는 널리 보급되지는 않았지만, 그 제조 방법은 현대 시멘트 제조의 초기 형태이자 시멘트 지식 축적의 또 다른 도약이다. 포스터는 또한 현대 시멘트의 발명에 기여했다.

포틀랜드 물 (포틀랜드 시멘트)

1824 10 10 월 2 1 일, 영국 리즈의 메이슨 J. 아스틴 (J. Aspdin)

그의 특허 증명서에 묘사된' 규산염 시멘트' 의 제조 방법은' 석회석을 미세한 가루로 찧고, 일정량의 점토를 넣고, 물과 섞고, 인공이나 기계적으로 풀을 섞는다' 는 것이다. 진흙을 접시에 넣고 가열하여 말리다. 마른 재료를 조각으로 깨뜨린 다음 석회석 속의 탄산가스가 완전히 빠져나올 때까지 석회가마에 넣어 굽습니다. 구운 숙료는 냉각, 분쇄, 연마를 거쳐 시멘트로 만들어졌다. 시멘트를 사용할 때 소량의 물을 넣고 적당한 농도로 섞은 모르타르는 각종 작업장에 적합하다. "

이 시멘트는 수화 경화 후 색이 영국 포틀랜드의 건축석재 색상과 비슷해 포틀랜드 시멘트라고 불린다.

아스피린은 영국 웨이크필드에 최초의 포틀랜드 시멘트 공장을 지었다. 나중에 그의 아들은 영국 그라츠하이드에 또 다른 공장을 짓고 독일 1856 에 또 다른 공장을 짓고 그곳에서 만년을 보냈다.

아스푸틴 부자는 오랫동안 포틀랜드 시멘트 생산 방법을 비밀로 유지해 왔으며, 공장 주변에 높은 담을 쌓고 아버지의 허락 없이는 누구도 공장에 들어갈 수 없는 비밀 조치를 취했다. 근로자들은 일자리 밖에서 걷는 것을 허용하지 않는다. 허상을 만들기 위해 황산동이나 기타 분말을 접시에 담아 가마에 넣을 때 마른 재료에 뿌리는 경우가 많다.

아스피린 특허증서에 묘사된' 포틀랜드 시멘트' 의 제조 방법은 포스터의' 영국 시멘트' 와 본질적으로 다르지 않다. 소성 온도는 재료의 탄산가스의 완전 휘발에 기반을 두고 있다. 시멘트 생산 상식에 따르면 이 온도에서 만든' 실리콘 시멘트' 의 품질은' 영국 시멘트' 보다 좋을 수 없다. 그러나 포틀랜드 시멘트는 시장에서 영국 시멘트보다 경쟁력이 있다. 1838 템즈강 터널을 개조할 때 포틀랜드 시멘트의 가격은 영국 시멘트보다 훨씬 높았지만 업주들은 포틀랜드 시멘트를 선택했다. 분명히 아스피린은 기밀 유지상의 이유로 포틀랜드 시멘트의 모든 생산 기술을 특허증서에 기록하지 않았으며 시멘트 생산에 대한 이해는 실제로 특허증서에 표시된 것보다 더 많았다. 아스피린은 공사 생산에서 높은 소성 온도를 사용했을 것이다. 그렇지 않으면 경화 시멘트는 포틀랜드석의 색깔을 가지지 않을 것이며, 그 제품도 그렇게 경쟁력이 없을 것이다.

그러나 특허 증명서에 실린 내용 및 관련 자료에 따르면 아스피린은 정확한 연소 온도와 정확한 실리콘 시멘트 원료의 비율을 파악하지 못했다. 그래서 그의 공장에서 생산된 제품의 품질은 매우 불안정했고, 심지어 시멘트 품질 문제로 인해 일부 건물이 무너졌다.

영국에서 아스피린과 동시대의 또 다른 시멘트 연구 천재는 존슨이다. 그는 영국 백조구 화이트의 사장으로' 로마 시멘트' 와' 영국 시멘트' 를 전문으로 하고 있다. 1845 기간 동안 존슨은 실험에서 소성한 후 일정 양의 유리체를 함유한 시멘트 숙료를 우연히 발견했으며, 연마 후 매우 좋은 수경성을 가지고 있다. 게다가, 우리는 소결 제품에 석회가 함유되어 있다면 시멘트가 굳으면 금이 간다는 것을 발견했다. 이러한 예상치 못한 발견에 따르면 존슨은 시멘트 제조의 두 가지 기본 조건을 확정했다. 하나는 가마의 온도가 충분히 높아야 소결구에 일정량의 유리가 함유되어 짙은 녹색을 띠게 할 수 있다는 것이다. 둘째, 원료의 배합비는 정확하고 고정적이어야 하며, 구운 완제품에는 과도한 석회를 함유해서는 안 되며, 시멘트가 경화된 후에는 균열할 수 없다. 이러한 조건은 규산염 시멘트의 품질을 보장하고 아스피린이 해결할 수 없는 품질 불안정의 문제를 해결했다. 이때부터 현대 시멘트 생산의 기본 매개변수를 찾았다.

1909 년 존슨이 98 세였을 때, 그는 영국 정부에 그가 1845 년에 만든 시멘트가 진짜 포틀랜드 시멘트라고 고소했고, 아스피린은 품질이 안정된 시멘트를 만들지 않았기 때문에 포틀랜드 시멘트라고 부를 수 없다고 불평했다. 그러나 영국 정부는 존슨의 불만에 동의하지 않고 아스피린이 포틀랜드 시멘트 특허권을 보유하기로 한 결정을 유지하고 있다. 영국과 독일의 동료들은 존슨의 일을 높이 평가하면서 포틀랜드 시멘트의 발명에 지울 수 없는 중요한 공헌을 했다고 생각한다.

인류 역사상 첫 산업혁명은 18 세기 유럽에서 발생해 서방국가의 사회경제의 빠른 발전을 촉진하고 건축젤링 재료의 발전을 가속화했다. 로마모르타르를 기초로 1756 년 서방 국가에서 수경성 석회가 발견되었다. 1796 은' 로마 시멘트' 와 비슷한 천연 시멘트를 발명했다. 1822' 영국 시멘트' 가 나타났다. 1824 년 영국 정부는 최초의 포틀랜드 시멘트 특허를 수여했다. 포틀랜드 시멘트, 현대 건축의' 식량' 은 서방에서 서서히 탄생하여 끊임없이 보완적인 여정에 올랐다.