1.2
 Эволюция технологий и появление новых материалов самым существенным образом сказываются на методах копирования. До настоящего времени, начиная с Древнего Рима и эпохи Возрождения, копирование проводилось в аутентичных материалах (мрамор, бронза и т.д.). Революция же в копировании нового времени произошла в момент открытия рецептур и технологий достаточно стойких прочных вяжущих и сыпучих материалов, которые были способны не только прекрасно имитировать натуральный камень, но и превосходить его по своим свойствам и качествам. Благодаря композициям этих материалов стало возможным получать точные и прочные отливки, способных выдержать самые сложные/сильные воздействия окружающей среды. Прежде всего это вяжущие вещества и термореактивные материалы (полимеры). Вяжущие вещества представляют собой материалы, способные образовывать вязкую и пластичную массу, отверждение которой происходит либо самопроизвольно, либо под воздействием определенных факторов (добавление отвердителей, термическая обработка). В разработке классификации вяжущих по характеру протекающих в них физико-химических процессов принимали участие многие исследователи. Из них можно выделить двух ученых — Н. Ф. Федорова и А. А. Пащенко. Так Н. Ф. Федоров предложил определение вяжущих веществ как композиций на основе гетерогенных дисперсных систем типа «твердое – жидкое», компоненты которых вступают в физико-химическое взаимодействие друг с другом, образуют пластичную массу, которая при определенных условиях становится прочным камневидным телом. В своей классификации он делит все вяжущие на две большие группы: «вяжущие на основе коллоидно-дисперсных систем (суспензий) – цементы и вяжущие на основе молекулярно-дисперсных систем (растворов) –связки» [14, с.6]. В свою очередь, А. А. Пащенко все вяжущие вещества (включая и органические) разделил по принципу твердения на три группы: первая –вещества, которые отвердевают в результате реакций гидратации и гидролитической диссоциации, вторая – вяжущие, твердеющие из-за коагуляционного структурообразования и третья – вяжущие, твердеющие за счет полимеризации и поликонденсации. В современной классификации вяжущие подразделяются на следующие виды: минеральные или неогранические и органические вещества. Минеральные (неорганические) вяжущие делятся на четыре группы: воздушные вяжущие, гидравлические вяжущие, кислотостойкие вяжущие и автоклавные вяжущие вещества. Минеральными вяжущими веществами «называют порошкообразные материалы, образующие при смешении с водой пластичное удобообрабатываемое тесто, постепенно переходящее в камневидное состояние в результате физико-химических реакций, протекающих при взаимодействии вяжущего вещества и воды» [15, с.5]. Основным сырьем для производства минеральных вяжущих веществ выступают горные породы и вторичное сырье (промышленные отходы). Преимущественно используются следующие горные породы: гипсовые – гипсовый камень, богатый двуводным сернокислым кальцием (CaSO4 ∙ 2H2O), или ангидрид, состоящий в основном из безводного сернокислого кальция (CaSO4); карбонатные – известняк или другие породы, содержащие преимущественно углекислый кальций (CaCO3); магнезит, обогащенный углекислым магнием (MgCO3), и доломит – комплексная соль CaCO3 ∙ MgCO3; глинистые – глины и мергели, в составе которых в небольшом количестве также содержится углекислый кальций и магний (CaCO3 и MgCO3). К глинистым породам могут быть отнесены и высокоглиноземистые породы – бокситы; 4) кремнеземистые – большая часть состоит из окиси кремния (кварцевый песок, диатомит, трепел, трасс и др.). Для того, чтобы придать вяжущему те или иные свойства, или снизить стоимость производства в его состав вводят различные добавки. Эти добавки подразделяются на активные минеральные (гидравлические), инертные, кислотостойкие и жароупорные наполнители, вещества, ускоряющие и замедляющие схватывание, поверхностно-активные вещества (ПАВ). Активные минеральные (гидравлические) добавки содержат в себе большое количество кремнезема в активной форме. К ним относятся трассы, пемзы, вулканические туфы, пеплы, диатомиты, трепелы, опоки, горелые породы, кислые и основные доменные шлаки, глиниты, цемянки. Инертные наполнители представляют собой кварцевые и другие пески, песчаники, известняки, доломиты, природную доломитовую и доменную муку, природный пылевидный кварц (песок), лесс, топливную золу. К кислотостойким наполнителям относятся тонкоизмельченные магматические горные породы, такие как андезит, бештаунит, гранит, плавленые диабаз и базальт; фарфор и природный пылевидный кварц (песок). Жароупорные наполнители – гранулированный шлак, хромит тонкоизмельченный шамот, пемза, магнезит. Ускоряющие твердение вещества применяют для получения быстротвердеющих растворов и бетонов для повышения их прочности в ранние сроки твердения. Это очень хорошо подходит для проведения работ в зимнее время. Такими добавками являются хлористый кальций, хлористый натрий и соляная кислота. Замедляющие схватывание вещества используют в тех случаях, когда скорость схватывания бетонной или растворной смеси не может обеспечить ее удобную кладку, которая необходима для производства тех или иных работ. Замедляющей добавкой для портландцемента выступает гипс. Аналогичное действие оказывают и сернокислое окисное железо или слабый раствор серной кислоты. Для гипсовых вяжущих веществ это кератиновый замедлитель, животный клей, микропенообразователь БС. Поверхностно-активные вещества (ПАВ) в качестве добавки подразделяются на пластифицирующие, гидрофобно-пластифицирующие и микропенообразующие. Сами вяжущие материалы появились в начале XIX – XX веках. В их разработке принимали участие А. Р. Шуляченко, И. Г. Малюга, А. А. Байков, В. А. Кинд, В. Н. Юнг, Н. Н. Лямин, И. В. Смирнов, Н. А. Попов и другие ученые. Индустриальная революция вызвала быстрое развитие производства цементных бетонов различного назначения. Вследствие этого сформировалась специальная наука о бетонах – бетоноведение. В 1895 году И. Г. Малюга опубликовал «Состав и способ приготовления цементного раствора (бетона) для получения наибольшей крепости», где описал формулу прочности бетона и сформулировал так называемый закон водоцементного отношения. Несколько раньше (в 1892 году) французский ученый Р. Фере предложил формулу прочности бетона и цементного камня. В 1918 году американским ученым Абрамсом был установлен закон о соотношении воды и цемента, то есть о прочности бетона, которую в дальнейшем скорректировал Н. М. Беляев. Это послужило отправной точкой для разработки метода проектирования (подбора) состава высокопрочного и плотного бетона. Также появилась и формула зависимости прочности бетона от цементно-водного отношения Боломея-Скрамтаева (первый, кто ее предложил был швейцарский ученый И. Боломей, усовершенствовал же ее Б. Г. Скрамтаев). Процесс развития науки и производства привел к появлению и многих других материалов. В качестве примера можно привести выпуск большого количества разновидностей смешанных цементов и вяжущих веществ на основе извести и портландцемента. Последующие исследования Н. С. Завриева, И. П. Александрина, Н. М. Беляева, Б. Г. Скрамтаева и других ученых способствовали существенному повышению качества бетона с уточнением данных других исследователей о его прочности. И. В. Смирнов впервые предложил применять в строительстве молотую негашеную известь (1930-е годы), в то время как примерно на протяжении двух тысячелетий применялась гашеная известь (гасили водой); И. А. Передерний предложил высокопрочный гипс (1937 год); А. В. Волженский совместно с А. В. Ферронской – гипсоцементно-пуццолановые вяжущие (около 1956 года) ; П. Л. Будников — ангидритовый цемент (1940-е годы) и др. В 1963 году Н. А. Попов разработал основы технологии легких бетонов и строительных растворов, интенсивность и объемы которых стремительно возрастали, особенно в жилищном строительстве.
Вяжущие вещества и материалы, используемые для их производства, являются неотъемлемой частью технологии производства строительных материалов. Они играют важную роль в формировании свойств и качеств конечного продукта, а также в его долговечности.