Из чего всё сделано? Рассказы о веществе

Почему цемент надо держать сухим

Уж коль мы заговорили о домах, то давайте обратим внимание на этот семнадцатиэтажный дом, где никакие кирпичи не просматриваются. И правильно, потому что этот дом сделан из бетонных панелей, его так и называют панельным. А из чего сделан бетон? Тоже из природных материалов, которые мы заимствуем у земли: щебёнки, цемента, песка и воды. Их перемешивают в определённой пропорции в бетономешалке. Потом то, что получилось, заливают в большие формы с профилем панели дома и ждут, когда бетон застынет. Застывая, он превращается в каменный монолит. Сделать отверстие в бетонной стене, чтобы повесить любимую фотографию, — мука мученическая, ничто её не берёт, ни гвозди с молотком, ни обычная дрель.

Но вернёмся к составу. Если щебёнку (то есть камни), песок и воду мы берём у природы и напрямую пускаем в дело, то вещество под названием «цемент» надо приготовить. Во всех странах строят цементные заводы. И хотя вокруг этих заводов всё покрыто слоем белой пыли, состоящей из мельчайших частичек цемента, без них, заводов, никак нельзя.

Сделать стены дома гладкими и красивыми можно с помощью штукатурки, для изготовления которой используют цемент. Эту технологию используют с давних времён. А чтобы дома отличались друг от друга, в штукатурку подмешивают пигменты, приготовленные из природных минералов. Поэтому дома в Венеции выглядят так нарядно, стены защищены от постоянной сырости

Человечеству для строительства нужны сотни тысяч тонн цемента в год. А для этого цементные заводы перерабатывают горы известняка

Ведь цемент — главный материал в строительстве. С его помощью скрепляют кирпичи и прочие камни, чтобы стена не развалилась, делают бетон и выравнивают пол и стены, когда ремонтируют квартиру.

Чтобы изготовить цемент, сначала на карьерах добывают глыбы известняка. Этот природный минерал имеет тот же состав, что и мел, но другую кристаллическую структуру, поэтому он намного твёрже. Затем в специальных грохочущих дробилках известняк перемалывают до крошечных размеров и перемешивают с глиной в соотношении три к одному. Эту смесь обжигают в печах при 1500 градусах и получают тот самый серый порошок, который лежит в мешках в коридоре возле квартиры вашего соседа, затеявшего ремонт. Кстати, первый патент на изготовление цемента был получен в Англии менее чем 200 лет назад. Изделия из него по цвету походили на камни с английского острова Портланд поэтому этот цемент по сей день называется портландцементом.

Цемент, так же как и порох, надо держать сухим. Стоит попасть воде, как рыхлый порошок схватывается и превращается в камень — вода навеки скрепляет компоненты цемента между собой, помогая выстраиваться прочным химическим связям. Именно для этого и добавляют цемент в будущий бетон: немного воды — и камни схватываются намертво.

А вот ещё какой симпатичный домик, явно давней постройки: стены ровные, гладкие, тёплого жёлтого цвета, а колонны и портик над входом — белые. Ни кирпичей, ни панелей не видать. Дело в том, что поверхность этого домика покрыта штукатуркой, поэтому она такая гладкая. Штукатурка — смесь того же цемента с водой. Главное — успеть ровненько растереть его по поверхности, пока он не схватился. А жёлтый цвет поверхности придаёт минеральный пигмент, например охра — тонко измельчённая глина с большим содержанием оксидов железа. Её добавляют в краску, которой покрывают штукатурку.

В давние времена, когда о цементе и слыхом не слыхивали, стены штукатурили известковым раствором, благо он белого цвета. Получали известь из того же известняка, прокаливая его при высокой температуре. Затем известь гасили водой, добавляли песок и образовавшейся смесью штукатурили стены.

Известковая штукатурка тех времен схватывалась не так быстро, как цемент. И это было на руку художникам, которые должны были украшать храмы фресками. Ведь настоящую фреску рисовали по сырой штукатурке, отсюда и название: по-итальянски fresco — свежий. Тогда художники использовали минеральные пигменты — краски, приготовленные из природных материалов. Их так и называли земляными красками. Минералы, обладающие ровным ярким цветом, измельчали в ступках до тончайшей пыли, набивая мозоли на ладонях, разбалтывали в воде и рисовали по сырой штукатурке. Годились только эти краски, потому что они не взаимодействовали с известью.

У художника было всего семь часов, чтобы нанести рисунок и ни разу не ошибиться — поправить его уже было нельзя. Но зато потом, когда штукатурка высыхала, намертво схватывая краску, художники были вознаграждены великолепным зрелищем. И это зрелище должно было сохраниться на века. Дело в том, что при высыхании штукатурки поверхность красочного рисунка покрывалась тонкой прозрачной плёнкой нерастворимого в воде карбоната кальция (все того же известняка), который защищал рисунок от воды и воздуха. Правда, со временем краска на фреске немного растворяется в штукатурке, и рисунок становится как будто бы прозрачным, отчего ещё более красивым. Вот и получается, что над фресками работают не только художники, но и сама природа со своими химическими агентами.

Когда вы подрастёте и начнёте путешествовать, то сможете увидеть удивительные по красоте и прозрачности фрески Дионисия в Ферапонтовом монастыре в Вологодской области, созданные более 500 лет назад, или фрески Андрея Рублёва в Успенском соборе во Владимире — этим фрескам и вовсе 600 лет. Ну а уж если вам доведётся попасть в Италию, то не упустите случая, чтобы познакомиться с творениями великих мастеров фрески эпохи Возрождения — Джотто, Мазаччо, Рафаэля и Микеланджело.

Сырая штукатурка —прекрасная основа для рисунка минеральными красками, который сохранится на века. Вот почему соборы и храмы с древних времен украшали фресками. Прошли сотни лет, а мы по-прежнему любуемся фресками Микеланджело («Сотворение человека», Сикстинская капелла Ватикана). Кстати, на изготовление красок шли удивительно красивые минералы, например — реальгар. Из него, как вы догадываетесь, делали красную краску

Этими же красками, полученными из природных минералов, писали иконы. Они тоже пережили века. Как эта знаменитая «Троица» Андрея Рублёва, которая теперь хранится в Третьяковской галерее