Краткая история использования конденсированного микрокренезема: от первых опытов до наших дней.
1940 Первый патент на микрокремнезем
Первое упоминание о попытке применения материала в производстве относится к периоду Второй мировой войны. Патент Вильяма Шарпа 1944 годом под названием "Цемент, модифицированный кремнием" (Silica modified cement) был посвящен пластичным цементным растворам с добавлением микрокремнезема от 3% до 5%. В патенте отмечено увеличение прочности бетона на 40% на 90 день.
1950 Первые опыты с добавлением в бетон
В 1950 году на предприятии Fiskaa Plant в г. Кристиансанн (Норвегия) был впервые установлен фильтр для улавливания микрокремнезема, начинают проводится первые исследования по применению материала. Немного позднее в 1952 году были проведены первые опыты по использованию микрокремнезема в портландцементном бетоне. Таким образом, Норвегия становится первопроходцем в изучении материала и процесса его взаимодействия с бетоном.
1960 Начало промышленного производства микрокремнезема
В середине 60-х годов первые промышленные фильтры для сбора микрокремнезема устанавливают на заводах Северной Америки и Европы. Материал начинает производится в промышленных масштабах, но до конца 60х - начала 70х годов повсеместно все еще распространена практика, когда микрокремнезем выпускается вместе с отходящими газами в атмосферу.
Более широкая доступность микрокремнезема становится новым стимулом для запуска исследований по применению этого материала в бетоне. Свои научно-исследовательские проекты ведутся в Швеции, Дании, Америке, Исландии, а также Китае и Японии.
К концу десятилетия начинаются первые коммерческие продажи микрокремнезема для промышленности по производству минеральных удобрений, а уже к 1971 году в Норвегии микрокремнезем стали продавать для бетонной промышленности.
1970 Первый государственный стандарт
В 1976 в Норвегии принят первый в мире государственный стандарт на использование микрокремнезема в цементах.
В середине 70х годов принимаются новые законы, ужесточающие требования по защите окружающей среды, которые вынуждают металлургические заводы искать способы сбора и утилизации микрокремнезема. К 1980 году, благодаря совершенствованию системы фильтрации и сбора пыли из отходящих газов, удается достичь практически 100% удаления частиц, содержащих микрокремнезем, и в одной только Норвегии к тому времени уже ежегодно производится до 50 - 60 000 тонн материала.
1980 Становление и развитие науки о микрокремнеземе
В период с 1980 по 1985 годы благодаря накопленным знаниям происходит значительный рост публикаций, посвященных исследованию микрокремнеземов в бетонах.
В США в 1983 г. приняты основные технические требования к бетону с микрокремнеземом, а в Канаде с 1989 г. организовано производство бетонных смесей с добавлением микрокремнезема. Постепенно микрокремнезем получает свое распространение в качестве активной минеральной добавки, которая позволяет получить высокопрочный бетон высокой функциональности. Материал все шире используется в производстве бетона по всему миру.
Также в 80х годах начинается активное изучение материала и в нашей стране, появляются первые патенты на использование микрокремнезема в бетонных смесях, а с середины десятилетия микрокремнезем стал применяться в производстве. К этому же времени относятся первые патенты в применении материала в изготовлении тампонажных растворов. Научные основы заложенные в этот период становятся основой для формирования собственной научной школы.
К 1988 г. максимально достигаемая прочность используемого бетона возрастает до 133 МПа.
1990 - 2000 Микрокремнезем и бетоны высокой функциональности
В 90е и 2000е микрокремнезем активно используется для строительства крупнеших наземных, подземных, а также морских сооружений: мостов, тунеллей, небоскребов. Особые свойства материала делают его основой для получения бетонов нового поколения, обладающих повышенной прочностью и долговечностью. В 1993 г. рабочая группа международная федерация по железобетону в создании для обозначения высококачественных, высокотехнологичных бетонов принимает термин бетоны высокой функциональности (High Performance Concrete, НРС). Начинаются поставки бетона в промышленном масштабе с прочностью при сжатии свыше 140 МПа.
Не без помощи микрокремнезема в Дубае было построено самое высокое здание в мире на данный момент - Бурдж-Халифа, а между Францией и Англией проложен самый длинный подводный тоннель в мире т.н. Евротоннель. В Китае с использованием материала в бетонных конструкциях проложили самый длинный в мире тихоокеанский мост через залив Ханчжоувань общей длиной около 36 километров, а в России начинают возводить комплекс небоскребов делового центра Москва-Сити, работа по обеспечению качества, а также подбор состава бетонов с микрокремнеземом осуществляется на основе наработок отечественной научной школы НИИЖБ им. А. А. Гвоздева.
Во многих странах мира принимаются свои государственные стандарты по работе с микрокремнеземом, активно выпускается литература, материал становится доступным не только для промышленности, но и для энтузиастов. На основе микрокремнезема выпускают сухие смеси, его активно используют в специальных видах бетонов, расширяется ассортимент продуктов, содержащих микрокремнезем.
2020 Микрокремнезем сегодня
Современная история конденсированного микрокремнезема неразрывно связана активным с использованием материала в бетонном строительстве, но возможности его применения в промышленности достаточно широки. Его используют не только строительстве, но и в металлургии, огнеупорной, нефтяной и др. видах промышленности. Микрокремнезем добавляют в бетон, опускают в ковш с расплавленным металлом, закачивают глубоко под землю и поднимают на сотни километров вверх, получают огнеупорные материалы, клеи, мебель, различные сухие смеси и т.д..
На этом история микрокремнезема не заканчивается. Ежегодно проводится большое число научных исследований, регистрируются патенты на изобретения, выдаются гранты, лаборатории и научно-исследовательские центры по всему миру ищут применение необычным свойствам обычного отхода промышленного производства.
