Introducere - Lianti anorganici

Introducere - Lianti anorganici

Liantii anorganici reprezinta substante minerale, in forma pulve­rulenta, cu sau fara adaosuri, care, amestecate cu apa sau cu solutiile apoase ale unor saruri, prezinta proprietatea de a se intari, fie in mediu umed (lianti hidraulici), fie in mediu aerian (lianti aerieni), fie in ambele conditii.

Ca materiale de constructii liantii sunt cunoscuti de multa vreme. Asa, de pilda, ipsosul a fost folosit de egipteni la construirea piramide­lor. Varul este cunoscut mai tarziu, in epoca greaca si romana. Utilizarea varului in mortare cu nisip de diverse proveniente a condus la concluzia ca proprietatile mortarelor, dupa intarire, depind de natura adaosului silicios. In acest mod s-a ajuns la cunoasterea adaosurilor hidraulice active, mai ales ca, atat in Italia (Puzzuoli), cat si in Grecia (Santorin) existau si exista rezerve importante de tufuri vulcanice, care se comporta ca atare (de la localitatea Puzzuoli vine denumirea de puzzolane pentru adaosurile din aceasta categorie).

Tot din epoca romana dateaza si prima lucrare, in care erau descrisi si se prezenta modul de formare si intarire a liantilor cunoscuti in acea vreme (varul, liantii puzzolanici); este vorba de lucrarea lui Vitruvius - Arhitectura.

In perioada care a urmat, pana in epoca moderna (secolele II - XVIII), nu s-au facut descoperiri importante. Se fac observatii si se strang unele date; mai tarziu se fac incercari de a se scrie lucrari in care sa se sistematizeze aceste date, incepe sa capete extindere tot mai mare folosirea, in mortarele de var, a maruntilor de argila calcinata, mai cu seama in tarile in care rezervele de puzzolane erau mici sau putin cunos­cute. Ca o concluzie fireasca, apare ideea utilizarii, la ardere, a rocilor calcaroase cu continut ridicat de argila (marnele). In acest mod se face un mare pas inainte catre cunoasterea si obtinerea liantilor hidraulici in general, si a cimentului portland in special. Se cristalizeaza o anumita conceptie in legatura cu natura liantilor hidraulici. In principiu, se ad­mitea ca la arderea marnelor au loc reactii intre oxidul de calciu si oxizii din argila, care conduc la aparitia unor minerale cu proprietati hidraulice. Aceasta idee fara indoiala a avut o mare importanta, ea stand la baza dezvoltarii industriei si chimiei cimentului portland in perioada care a urmat.

In literatura, in general, se considera ca cel care a descoperit pro­cedeul de fabricatie a liantului hidraulic, rezultat din arderea unui amestec artificial de calcar si argila, a fost zidarul englez Joseph Aspdin, care in anul 1824 a obtinut un brevet pentru "un procedeu perfectionat de fabricare a pietrei artificiale'.In cererea de patent Aspdin descrie metoda de fabricare a liantului, prin arderea unui amestec de argila cu praful format pe drumurile pavate cu calcar; amestecul se facea pe cale umeda.

Din "Lucrarile societatii economice libere' din Rusia, aparute in anul 1784 si anii urmatori, se degaja ideea importanta ca, pentru obtinerea liantilor hidraulici, trebuie sa se utilizeze roci care sa contina atat carbonat de calciu, cat si argila. Mai tarziu, la Moscova, in anul 1825, apare lucrarea inginerului Igor Celiev, cu titlul Indrumari complete de cum se prepara un mortar sau ciment, bun si ieftin, foarte trainic pentru constructii sub apa, canale, poduri, bazine, baraje, beciuri si pentru tencuieli la constructii de zidarie si lemn, in care se expune experienta sa in fabricarea si folo­sirea liantului hidraulic. Este evident ca obtinerea acestui liant a fost realizata cu multi ani inainte. Totusi de aici nu se poate trage con­cluzia ca experienta engleza in obtinerea liantilor hidraulici din arde­rea rocilor argilo-calcaroase, ar fi de data mai recenta. Cert este un fapt, si anume acela ca, pregatirea sa, i-a permis lui Celiev sa dezvolte o conceptie stiintifica despre formarea liantului hidraulic; tot in cartea sa apare pentru prima data ideea reglarii timpului de priza cu ajutorul ipsosului.

Un fapt deosebit de important in dezvoltarea chimiei si a indus­triei cimentului a fost descoperirea lui Johnson, in 1844, a rolului pe care il prezinta vitrifierea in formarea clincherului de ciment portland. Acum are loc un progres rapid al industriei cimentului portland, o perfectionare a utilajelor si procesului tehnologic.

Mai tarziu, se descopera cimentul Sorel (obtinut din oxid de mag­neziu cu solutii de saruri de magneziu); de asemenea, se evidentiaza pro­prietatile si posibilitatile folosirii practice a zgurilor. Au loc cercetari ample cu privire la compozitia chimica si mineralogica a cimentului si la mecanismul procesului de intarire, se fac de asemenea studii cu privire la echilibrele termice si cinetica chimica a reactiilor in amestecuri de sub­stante solide. Cunostintele despre lianti se amplifica mult in secolul nostru, ele capata o baza stiintifica tot mai solida. Astfel, chimia si tehnologia liantilor se contureaza ca un domeniu stiintific de mare importanta, in care progresele se datoresc in mod esential contributiei deosebite pe care au adus-o savanti de seama. Studiile privind intarirea liantilor sunt legate de numele unor oameni de stiinta, cum ar fi Le Chatelier, Michaelis, Baikov, Kühl, Rebinder. Cercetari deosebite in domeniul compozitiei mineralogice a cimentului au efectuat Le Chatelier, Eankin, Lea, Kühl, Toropov.

Studiul coroziunii cimentului si betoanelor a preocupat pe multi specialisti din domeniul liantilor - Baikov, Kind, Jung. Cautarile in legatura cu evitarea distrugerii cimentului au condus la obtinerea de noi tipuri de ciment, cimentul cu adaosuri hidraulice, cimenturile portland speciale (Ferrari, Kühl, Michaelis) etc.

O deosebita importanta a avut-o de asemenea descoperirea cimen­tului aluminos (de Bied-Franta), care a scos clar in evidenta proprie­tatile hidraulice ale aluminatilor.

Dintre oamenii de stiinta din tara noastra, un aport care trebuie subliniat l-au adus, in domeniul stiintei despre lianti, prof. dr. S. Solacolu si prof. dr. Al. Steopoe. Studiile lor, privind echilibrele termice, modularea in chimia cimentului, proprietatile zgurilor, respectiv coroziunea betoa­nelor, sunt bine apreciate.