تاريخ الاسمنت

كلمة “أسمنت” مشتقة من الكلمة اللاتينية “caem entum” ، والتي تعني شظايا الصخور المتكسرة.
من المعروف أن الحجر الجيري هو أقدم مادة تستخدم كمواد رابطة. تم إنتاج الجير عن طريق التسخين بالقرب من الحجر الجيري النقي ، وتم إنشاء ملاط الجير عن طريق إضافة وخلط الماء والرمل.
تم استخدام الخرسانة لأول مرة في الإمبراطورية الرومانية. حافظت الخرسانة المستخدمة في بناء “قلعة سانت أنجيلو” في روما ، التي شيدت عام 138 قبل الميلاد ، على خصائصها ، بينما عانى الحجر من التآكل.
تم استخدام أنواع مختلفة من المجلدات للأهرامات المصرية وسور الصين العظيم والقلاع التي شيدت في فترات مختلفة من قبل العديد من الحضارات المختلفة.
مزج الإغريق القدماء البركاني من جزيرة سانتوريني مع الجير للحصول على الملاط ، أو استخدموا الحجر الجيري الطيني لإنتاج نوع من الجير الهيدروليكي الذي كان يستخدم لإنتاج الملاط. في مصر ، تم استخدام الجبس المكلس بدلاً من الأسمنت.
منذ ما يقرب من 2000 عام ، استخدم الإغريق والرومان الجير المطحون و “البوزولين” – وهو رماد بركاني يُعرف هذه الأيام باسم “البوزولانا” – واستخدموا الخليط كملاط في البناء مع إضافة الرمل.
على الرغم من استخدام العديد من المجلدات في العصور القديمة ، إلا أن دراسات طرق البناء القديمة لم تتمكن من جمع الكثير من المعلومات حول كيفية الحصول على هذه المجلدات ، أو ظروف العمل. على سبيل المثال ، كتب الفيلسوف الروماني جايوس بلينيوس: “… إن الأمر يفوق فهم كيفية احتراق الجير عندما يتلامس مع الماء ، بعد أن تم الحصول عليه سابقًا بالحرق بالنار”.
بدأ استخدام الأسمنت في العمارة الرومانية مع الكولوسيوم والحمامات الرومانية في 27 قبل الميلاد.
خلط الرومان الرماد البركاني الأرضي مع الجير لإنتاج الأسمنت ، وبعد ملاحظة أن الأسمنت يمكن أن يغرق تحت الماء ، بدأ استخدام الأسمنت في بناء الموانئ. سمي هذا الخليط لاحقًا باسم “Pozzolanic Cement” على اسم قرية Pozzuoli في Vesuvius ، بالقرب من روما.
.
في إنجلترا ، تم طحن الرماد البركاني واستخدامه في صناعة الطوب وبلاط الأسقف. تم بناء كاتدرائيات كبيرة من العصور الوسطى مثل كاتدرائيات شارتر وريمس في فرنسا ، وتلك الموجودة في دورهام ولينكولن وروتشستر في إنجلترا ، باستخدام تقنيات متقدمة في ذلك الوقت. لم يكن الرومان على دراية بالتقنيات المستخدمة قبل 1000 عام.
على الأرجح ، حدد الرومان السمات المميزة للرماد البركاني ، واستخدموه في مبانيهم لأغراض مختلفة. ماركوس فيتروفيوس بوليو ، مهندس معماري ومهندس روماني عاش في عام 1 بعد الميلاد ، قام بتفاصيل الهياكل والتقنيات ذات الصلة من الماضي في كتابه “عشرة كتب في الهندسة المعمارية” ، وأوصى بالخرسانة لقدرتها على إعطاء “تلميع للأرضية وإنشاء أسس قوية”. كما ذكر الكتاب استخدام خليط الجير والصخور المكسرة ، البوزولان ، لتقوية المباني ، والتي يقال أيضًا أنها تحافظ على صلابتها تحت الماء.
تخلفت المجتمعات الأوروبية عن الرومان. تم تحضير الملاط بشكل خاص باستخدام الجير ، واستغرق الإعداد فترة زمنية طويلة بشكل معقول. تم إعادة اكتشاف استخدام البوزولان لإعداد الملاط من قبل الأوروبيين في العصور الوسطى.
قناطر سيغوفيا – إسبانيا
في عام 1756 ، قام John Smeaton ، الذي تم تكليفه بمسؤولية بناء منارة Eddystone ، بدراسة الخصائص الكيميائية للجير ، وتوصل إلى استنتاجات مهمة بشأن صفاته الملزمة. في وقت لاحق ، في ضوء هذه الدراسات ، أنتج جوزيف باركر مادة رابطة تُعرف باسم “الأسمنت الروماني” ، والتي تم الحصول على المواد الخام الخاصة بها من الحجر الجيري حول لندن ، وتم استخدام المادة الرابطة المنتجة في بناء القنوات والموانئ. لم تكن “الأسمنت الإنجليزي” التي أنتجها جيمس فروست في نفس العصر مشهورة مثل الأسمنت الروماني.
كان عصر النهضة إيذانًا بعصر جديد تم فيه تشجيع الناس على التفكير بطرق مختلفة ، وفتحت أبواب الثورة الصناعية على مصراعيها. تطلب الأسطول البحري الإنجليزي ، الذي يتكون من سفن للتجارة والاستغلال ، منارات جديدة في القرن الثامن عشر ، وأصبح هذا قوة دافعة لصناعة الأسمنت.
لطالما شكل Eddystone Cliff بالقرب من ميناء بليموث في إنجلترا تهديدًا للتدفق المستمر للسفن التي تدخل وتخرج من الميناء. باستخدام قذائف الهاون التي تصلب تحت الماء ، بهدف توفير الراحة للبحارة ، تم الانتهاء من بناء منارة Eddystone Lighthouse التي يبلغ ارتفاعها 37 مترًا بين عامي 1757 و 1759 ، والتي تم بناؤها من مزيج من الجير والماء والطين والحديد. تم تثبيت المنارة على قضبان حديدية مثبتة في ثقوب في قاع البحر ومثبتة بالرصاص.
في عام 1756 ، قرر المهندس الإنجليزي جون سميتون أن أفضل أسمنت يعتمد على الحجر الجيري اللين بكمية معينة من محتوى الطين. بعد ما يقرب من 40 عامًا ، أنتج جيمس باركر الأسمنت في إنجلترا باستخدام الحجر الجيري بنسبة عالية من الشوائب. بدأ إنتاج الأسمنت من الطين والحجر الجيري في فرنسا عام 1813 على يد لويس فيكات ، وفي إنجلترا عام 1822 على يد جام.