На протяжении всей истории вяжущие материалы играли жизненно важную роль. Они широко использовались в древнем мире. Египтяне использовали обожженный гипс, как цемент. Греки и римляне использовали известь, сделанную путем нагревания известняка и добавки песка, чтобы сделать раствор с более крупными камнями для бетона.
Римляне обнаружили, что цемент можно делать под водой, и это было использовано для строительства портов. Цемент был сделан путем добавления измельченного вулканического пепла, позже его назвали пуццолановым, название было придумано в честь деревни Pozzuoli возле Везувия.
В Великобритании, где вулканического пепла было мало, использовали толченый кирпич или плитку. Римляне, вероятно, были первыми экспериментаторами над свойствами цементных материалов.
Век Возрождения принес новый способ мышления, который привел к промышленной революции. И одним из толчков послужило строительство маяков в 18 веке в Британии. Джон Смит установил, что смесь извести, глины и измельченного шлака является самой эффективной комбинацией для производства цемента. Иосиф Аспдин получил патент в 1824 году для производства Портландцемента, материала полученного путем обжига глины и известняка до прокаливания.
Несколько лет спустя, в 1845 году Исаак Джонсон сделал первый современный портландцемент путем обжига смеси мела и глины при значительно более высоких температурах, аналогичных тем, которые используются сегодня. При этих температурах (1400C-1500C), происходит спекание и образование прочных кристаллов.
Основную роль в процессе производства современного портландцемента сыграли три важных фактора:
- Развитие вращающихся печей
- Добавление гипса
- Использование шаровых мельниц для измельчения клинкера и сырья
Вращающиеся печи постепенно заменили вертикальными шахтными печами, используемые для изготовления извести с 1890 года. Вращающиеся печи работали по принципу радиационной передачи тепла, который был эффективней при более высоких температурах. Кроме того, поскольку клинкер постоянно движется внутри печи, то равномерная температура спекания достигалась лишь в самой горячей части, зоне горения.