Cement, vynález starověku

Sdílej
 
Přestože se beton ve stavebnictví používá ve větším měřítku teprve v posledních staletích, je známý už tisíce let. Cement, který lidé poprvé použili k přípravě betonu, "vynalezla" příroda. Lidé jej mohli pouze nalézt a následně v cementárnách napodobovat.

Pravěkým předchůdcem stavebních hmot byl minerál anhydrit - bezvodý síran vápenatý, po jehož smísení s vodou vznikla rychle tuhnoucí hmota. Poprvé byl použit před osmi tisíci lety v mladší době kamenné (neolitu), v oblasti dnešní Palestiny. Tam z něj lidé vyráběli různé kultovní předměty.

PRVNÍ MALTOVINY

V zemích, kde není dostatek kamene ani dřeva, už celá tisíciletí lidé stavějí domy z hlíny, jediného dostupného stavebního materiálu. Kolébkou prvních maltovin je Mezopotámie (dnešní Irák), kde se již od čtvrtého tisíciletí před naším letopočtem v oblasti hlinitých naplavenin řek Eufratu a Tigridu staví z nepálených cihel. Bahno z naplavenin obsahuje vodou rozpustné sírany a chloridy vápníku, sodíku, hořčíku a jiných prvků.

Foto
Nepálené cihly a omítky, které se z něj vyrobí, jsou na povrchu pevné a tvrdé, neboť se tyto minerály vzlínáním vody vynášejí na povrch a při vysychání vody vytvářejí krustu. Tento nepálený stavební materiál se nazývá adobe a je pevný a trvanlivý, i když neobsahuje nějaké pojivo (řezanou slámu či plevy).

SÁDRA

Přibližně v téže době starověcí obyvatelé Mezopotámie a severní Sýrie objevili výrobu pálené sádry z přírodního sádrovce. K objevu pravděpodobně došlo náhodou při vypalování keramiky. Sádra se používala zejména na omítky, štukovou výplní na zpevnění podlah starověkých chrámů. V oblasti, kde je nízká vlhkost vzduchu, je sádra dodnes oblíbeným materiálem i na venkovním zdivu. Do tohoto období zapadá i objev páleného vápna. K jeho rozšíření však došlo mnohem později, neboť se při pálení vápence spotřebovalo daleko více dřeva, příprava malty byla komplikovanější a doba tuhnutí delší. Ani jedna z těchto hmot ovšem nedosahovala kvalit betonu, k jehož výrobě je nezbytný cement.

PUZZOLANO

Přímým předchůdcem dnešního cementu byla přírodní hlinka, kterou koncem třetího století před naším letopočtem našli starověcí Římané u své osady Puteoli (část dnešní Neapole). Tato hlinka zvaná puzzolano vznikla přírodní cestou vypálením slínu (vápnitého jílovce) žhavou lávou tekoucí z blízké sopky a jeho další přeměnou působením horkých roztoků. Obsahovala ve správných poměrech všechny složky, které má dnešní portlandský cement: silikáty, alumosilikáty a oxidy alkalických kovů a alkalických zemin schopné hydratace. Římané připravovali beton smísením puzzolana s trochou páleného vápna, písku a vody. Jejich beton tvrdnul i pod mořskou hladinou.

PORTLANDSKÝ CEMENT

Po zániku římské říše v pátém století našeho letopočtu výroba betonu z puzzolana ustala. Vzpomínku na vynikající stavivo oživil až roku 1756 Angličan John Smeaton (1724 -1792), když při stavbě majáku u Eddystonu použil směs drceného vápence s místním přírodním hydraulickým pojivem, které se podobalo puzzolanu. Hloubaví angličtí Smeatonovi konkurenti se vzápětí pokusili toto pojivo vyrobit uměle. A podařilo se! Vypálením portlandského slínovce a jeho následným rozemletím byl roku 1796 vynalezen portlandský cement. Nově objevený proces se dále zdokonaloval. Dnes rozeznáváme cementy jednosložkové a vícesložkové, které se podle použití dělí na cementy stavební, zubní, laboratorní, sochařské a další. Na stavbě může být podle technologických požadavků použit cement portlandský, struskový, trasový, síranový, sádrostruskový atd. To vše je ale jen napodobování přírody, která cementem obdařila Římany ve starověku.

ROBOTICKÝ TÁTA
Beamboty si nechal patentovat Mark W. Tilden, který dnes pracuje v Národní laboratoři v Los Alamos.

Cesarea - Přímořská v dnešním Izraeli, divadlo založené roku 22 před naším letopočtem králem Židů Herodem Velikým. Na přelomu letopočtu nechal Herodes v tomto městě postavit přístavní molo, jehož zbytky se zachovaly dodnes (vidíte je vpravo nahoře). Na obou stavbách byl použit beton z puzzolana.