Budowniczowie, którzy żyli w średniowieczu, nie wykorzystywali betonu (akty zgodnie z wykazem Izby Inżynierów). Dopiero w XVIII wieku zaczęto szerzyć wiedzę o spoiwach mineralnych. Dużą zasługę miał w tym John Smeaton, który miał odbudować latarnię morską w Eddystone w Kornwalii. W 1756 roku odkrył, kiedy powstaje zaprawa o najlepszych właściwościach hydraulicznych. Zauważył, ze dzieje się tak w momencie, gdy wymiesza się materiał pucolanowy z wapniem, który powstał z wapieni, które zawierały dużą ilość domieszek ilastych. W 1796 roku Joseph Parker uzyskał tzw. cement romański. Powstał on na skutek wypalania grudek gliniastego wapnia. Był to następny etap rozwoju spoiw hydraulicznych.
Historia betonu i cementu
Patent na tzw. cement portlandzki zakończył badania nad spoiwami hydraulicznymi. Uzyskał go Joseph Aspodin w 1824 roku. Był on murarzem, kamieniarzem i budowniczym z Leeds. Proces przygotowywania wyglądał tak, że w piecu wypalano mieszaninę rozdrobnionej gliny i twardego wapienia. Trwało to aż do usunięcia CO2. Wykorzystano go w budowie:
– tunelu pod Tamizą w Londynie (1825-1843),
– falochronu w Algierze (1833).
Skąd się wzięła nazwa „cement portlandzki”? Z tego powodu, że powstały beton miał zbliżony kolor i jakość stwardniałego cementu do umienia portlandzkiego. Umień portlandzki to wapień, który wydobywa się w Gorset (program z aktami na uprawnienia budowlane).
Kolejnym etapem, który sprawił, że beton zaczął być powszechnie stosowany, jest wynalazek żelbetu. Opatentował go Joseph Monier w 1867 roku. Żelbet bardzo szybko stał się powszechnie stosowany i został jednym z podstawowych nowoczesnych materiałów budowlanych.
Aktualnie beton należy do najczęściej wykorzystywanych materiałów budowlanych w Polsce i na świecie. Zgodnie z normą PN-EN 206-1 mieszanka betonowa to całkowicie wymieszane składniki betonu, które znajdują się w stanie umożliwiającym jeszcze zagęszczanie wybraną metodą. Do podstawowych składników mieszanki betonowej zalicza się:
– cement,
– kruszywo grube i drobne,
– woda,
– ewentualne domieszki i dodatki.
Cement
Cement jest spoiwem hydraulicznym (wydrukowane akty prawne na egzamin na uprawnienia budowlane). Jest to zmielony materiał nieorganiczny. Po wymieszaniu go z wodą daje zaczyn, który jest wiążący i twardniejący na skutek reakcji hydratacji i innych procesów. Po stwardnieniu jest on nadal wytrzymały i twardy pod wodą.
Pierwsza cementowania w Polsce powstała w Grodźcu k. Będzina w 1857 r. Według polskich źródeł była to piąta cementowania na świecie. Jednak pojawiają się głosy, że była to szósta cementownia. Cement, który tam powstał, wykorzystywano do budowy:
– kolei warszawsko-wiedeńskiej,
– kolei warszawsko-bydgoskiej,
– wielu mostów,
– kolei i ząbkowicko-katowickiej.
Przez lata ukazało się bardzo dużo publikacji, które mówiły o:
– cementach,
– produkcji cementów,
– składu chemicznego i mineralnego,
– cech chemicznych i fizycznych.
Poniżej znajdą się jednak tylko takie informacje, których potrzebuje inżynier, żeby mógł podjąć decyzje o wyborze cementu ze względu na:
– klasę ekspozycji,
– przeznaczenie konstrukcji,
– przyjęcie metod postępowania przy wykonywaniu, transporcie i pielęgnacji betonów, aby uniknąć niepowodzeń.
Komitet Techniczny 51 Europejskiego Komitetu Normalizacyjnego podzielił cement na dwie grupy:
– cementy powszechnego użytku – bez wskazania szczególnych cech użytkowy;
– cementy specjalne – wykazujące takie cechy użytkowe, na podstawie który można cement zakwalifikować do specjalnego zastosowania.
Te, które są powszechnego użytku, są uwzględnione w poniższych normach europejskich:
