Ciment - Innovation Construction

La création de ciment a permis à l'humanité de construire des structures permanentes et des bâtiments significatifs capables de résister aux éléments et aux catastrophes. L'utilisation du ciment a jeté les bases de la société moderne car elle a été le début d'une industrie et d'un commerce entiers, et a été utilisée pour construire des villes, des ports, des structures de protection, des aqueducs et bien plus encore.

L'importance du Ciment

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Développement de ciment

Aujourd'hui, il existe plusieurs types de ciment, chacun ayant son utilité. L'invention du ciment a permis à l'homme de construire des structures significatives capables de résister aux éléments et même aux catastrophes. Beaucoup de constructions en ciment de Rome subsistent, y compris le Panthéon et quelques aqueducs. Le ciment était un ingrédient fondamental dans la civilisation et la modernisation du monde; il a permis aux humains de construire des aqueducs, ce qui a fourni de l'eau fraîche et propre et des installations d'assainissement plus élevées. Le ciment a permis aux humains de s'installer dans un endroit et d'urbaniser leurs colonies. La capacité de construire des bâtiments et des équipements publics capables de résister aux éléments, aux catastrophes et même à l'invasion a véritablement jeté les bases de la société moderne. La nécessité a conduit à la découverte du ciment; le ciment a conduit à une société plus moderne et civilisée; et ensuite, la nécessité a de nouveau poussé la technologie vers son état actuel.

Alors que la première occurrence connue de ciment remonte à environ 12 millions d'années, à cause de la combustion naturelle de schistes bitumineux adjacents au calcaire, la première utilisation intentionnelle connue du ciment remonte à 7000 avant notre ère. Un sol en béton calcaire calciné à la chaux vive et à l'eau a été découvert en Israël en 1985. La prochaine utilisation du ciment calcaire remonte à des millénaires lorsque les anciens Égyptiens utilisèrent du ciment à la chaux comme mortier pour lier des blocs et remplir les murs de pierre. De là, le ciment à la chaux s'est répandu dans d'autres régions de la Méditerranée et, vers 500 avant notre ère, les Grecs l'utilisaient pour remplir les murs de briques séchées au soleil.

Plus tard, les Romains ont amélioré la substance en ajoutant des cendres volcaniques, ce qui a rendu le ciment plus solide et capable de se coucher sous l'eau. Ce type de ciment est connu sous le nom de "ciment pouzzolanique", d'après le village de Pozzuoli près du mont. Vésuve Les Romains ont utilisé ce mélange pour construire plusieurs grands bâtiments, y compris le Panthéon. Là où les cendres volcaniques étaient limitées, des carreaux de sol ou des briques broyées ont été ajoutés pour renforcer le ciment. L'architecte et ingénieur romain Marcus Vitruvius Pollio a décrit le ciment et le béton dans ses Dix Livres d'Architecture au 1er siècle avant notre ère. Après les Romains, cependant, il semble y avoir eu une perte de compétences en construction en Europe. Pendant ce déclin, les mortiers ont été durcis par le lent processus de carbonatation de la chaux; La pouzzolane a été redécouverte plus tard au Moyen Age.

L'espagnol a introduit un matériau de construction appelé tabby aux Amériques au 16ème siècle. Il était composé de chaux d'huîtres, de sable et de coquilles d'huîtres entières. Aux XVIIe et XVIIIe siècles, les ingénieurs ont recommencé à expérimenter des compositions de ciment. Cette expérimentation a conduit à l'invention d'un ciment Portland précoce par Joseph Aspdin. La technologie du ciment a été perfectionnée en raison de la nécessité de construire des phares en Grande-Bretagne pour éviter la perte de navires et de marchandises. En 1759, on a découvert qu'un mélange de chaux, d'argile et de scories broyées provenant de la fabrication du fer donnait un mortier qui durcissait sous l'eau. En 1824, Aspdin avait breveté cette nouvelle composition de ciment et l'a appelé ciment Portland parce que la substance ressemblait à la pierre de Portland, qui était couramment utilisée en Angleterre. Le ciment était composé d'argile finement broyée et de calcaire calciné.

C'est en 1845 qu'Isaac Johnson fabriqua la première forme moderne de ciment Portland quand il tira un mélange de craie et d'argile à des températures plus élevées qu'Aspdin. Les températures plus élevées (1400-1500 ° C) provoquent des «cliquetis», ce qui entraîne la formation de minéraux réactifs et plus forts. Le four rotatif a été inventé au 20ème siècle et a rapidement remplacé les fours verticaux, qui servaient à la fabrication de la chaux. Les fours améliorés utilisaient le transfert de chaleur par rayonnement, qui était plus efficace à des températures plus élevées. De plus, vers le début du 20e siècle, du gypse a été ajouté pour contrôler le durcissement du ciment et des broyeurs à boulets pour broyer le clinker. Ces développements plus récents ont abouti au ciment Portland moderne que la plupart connaissent et utilisent maintenant. Littéralement et figurativement, le ciment fait partie des fondations sur lesquelles la société moderne a été construite et se tient.

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Exemples des effets du ciment

• La construction a été changée pour toujours par l'invention du ciment; le ciment est maintenant un matériau essentiel utilisé dans toute construction majeure à travers le monde.


• Le ciment était utilisé par les Egyptiens pour construire les pyramides et autres structures.


• Le ciment a été utilisé pour construire le Panthéon romain, les thermes de Caracalla, le Colisée, les aqueducs et plus encore.


• Le ciment a changé l'industrie du commerce; des cendres volcaniques et d'autres éléments ont été expédiés et échangés autour de la Méditerranée.


• Les impacts environnementaux de la fabrication de ciment comprennent les émissions de poussière, de gaz, de bruit, de vibrations, de dommages causés à la terre par les carrières, les émissions de CO ₂ , les émissions de métaux lourds et plus encore.


• Marcus Vitruvius Pollio a écrit sur le ciment et ses utilisations novatrices dans ses Dix livres sur l'architecture .


• Le béton et la révolution industrielle ont été possibles et impactés par l'invention du ciment.