Примерно в конце XIV века на Руси при строительстве зданий начался переход от использования белого камня (известняка) к кирпичу. Это произошло во времена княжения Василия II и при Иване III. Историки сообщают, что переход был вызван двумя причинами:
- Политическая причина. В Европе тогда уже давно возводились кирпичные строения.
- Экономическая причина. Кирпичное строительство было более дешёвым, переход к нему был выгодно для экономии средств государственной казны.
Но для строительства из кирпича нужно много раствора. А это обжиг извести, которую тоже нужно добыть. Построить печи и для их работы доставить огромное количество сухих дров. А так же для обжига кирпича нужно еще больше топлива и тем более времени для обжига.
Тогда как вырубить в каменоломнях такой же объем известняковых блоков – намного быстрее и несравненно меньше по затратам. Одна из альтернативных версий – каменоломни оказались под слоями глины после какого-то катастрофического события и населению пришлось перейти на строительство из кирпича.
Но и с ним не все так просто. Чтобы обжечь такие объемы кирпича – пришлось бы вырубить все леса в окружении городов за очень короткое время, превратить их в степь.
Другое наблюдение – это качество кирпича. Есть строения, которые стоят до сих пор с XVII века без какого-либо перестраивания. Все дело в его высокой морозостойкости.
Тогда как современный кирпич имеет морозостойкость не более 200 циклов и расчитан на срок службы 100-150 лет. Древний кирпич хорошо обжигали? А, может быть, вообще не пользовались обжигом? Например, замешивали глиняную смесь с секретными компонентами и формовали кирпичи с клеймом завода или мастерской?
В этом что-то есть. Недавно наткнулся на очень интересное видео, где один мастер демонстрировал глину, которая не требует обжига. Состав – мелкодисперсная молотая глина с добавками плюс отвердитель – что-то из категории жидкого стекла (силикатного клея). Хотя, точный рецепт он не сообщает.
Смесь набирает прочность за полчаса и имеет достаточную прочность для того, чтобы быть каким-либо изделием. Не растворяется в воде, компоненты химически не опасны и эту керамику можно использовать и для пищевого назначения в разных изделиях – посуде. Изделия можно обжигать в печах для еще больше прочности. Т.е. здесь точно не используются полимеры, как в самотвердеющей глине из детских наборов для лепки из магазина для творчества. К этой керамике так же пристает глазурь при обжиге, как и к обычной глине.
Демонстрацию этой глины можно посмотреть в этом видео:
Т.к. про связующее прозвучало, что это что-то из разряда жидкого стекла, то стоит посмотреть на его свойства.
Впервые жидкое стекло было получено в 1818 году. Но это официально. А в реальности его могли получать и раньше. Жидкое стекло – это водный щелочной раствор силикатов натрия Na2O(SiO2) или калия – K2O(SiO2). Есть еще литиевое жидкое стекло, но в основном используется натриевое. В быту мы его знаем как силикатный клей.
Жидкое стекло получают нагревая в автоклаве кремнезёмсодержащего сырья растворами едкого натра или сплавлением мелкого кварцевого песка с содой. Известны также способы получения жидкого стекла при прямом растворении кремнистого сырья (опоки) в растворах щелочей при атмосферном давлении и относительно невысокой температуре.
Жидкое стекло можно сварить даже в домашних условиях, нагрев и смешав гидроксид натрия (едкий натр, каустическая сода) с силикагелем (наполнителем для кошачьего туалета). Процесс показан здесь.
Т.е. простыми словами – нагревают смесь измельчённого в пудру кварцевого песка в щелочах (соде) и добавляют воды. Получать его могли и в древности. И при смешивании жидкого стекла с глиной – получали смесь для получения кирпичей без обжига.
При химической реакции жидкого стекла с металлической пудрой, оксидами металлов, алюминатами - образуются труднорастворимые силикаты. А в глине как раз и содержится очень много оксида алюминия. Это еще больше увеличивает прочность кирпичей.
Существует еще один рецепт, как из глины, песка и жидкого стекла сделать искусственный песчаник без цемента. Что потребуется? Песок + глина + Жидкое стекло + Хлористый кальций (соль). Пропорции такие: Песок : глина : жидкое стекло - 10 : 1 : 3(4). Хлористый кальций развести: на 1 литр воды – 300 гр соли.
Песок, глина и жидкое стекло перемешиваются до однородной массы, затем формуется будущее изделие в формах и сразу помещается в ванну с раствором соли. Максимум 3 дня мокнет в ней смесь и изделие готово!
Если простыми словами, то процесс набора прочности происходит так: ионы двухвалентного кальция из раствора соли замещают собой ионы натрия из жидкого стекла, из-за чего это самое жидкое стекло превращается в быстротвердеющий гель, связывающий в монолит всю массу. В свою очередь, ионы натрия вынуждены уходить в водный раствор, превращаясь в хлорид натрия.
Не исключено, что резьба по камню (песчанику) в индийских храмах – это резьба по такой штукатурке.
И еще один рецепт искусственного камня с быстрым набором прочности – это цемент Сореля. Состав его такой: 2,5–3,5 частей оксида магния (MgO) к одной части хлорида магния (MgCl2) или сульфата магния. Состав быстро кристаллизуется в виде кристаллов, похожих на длинные иглы и имеет прочность выше, чем бетон на портландцементе.
Подробнее про его свойства здесь: