В'яжучими речовинами називаються порошкоподібні матеріали, що утворюють при змішуванні з водою або іншими рідинами пластичну масу, яка згодом твердне, перетворюючись в міцне камневидное тіло. В'язкі речовини можуть мати природне (пуццолан, гіпс, алебастр) або штучне походження (вапно, роман-цемент, портландцемент, шлакопортландцемент, магнезійний, глиноземистий і ін. Види цементів).
Цемент (від лат. Caementum - штучне неорганічне в'язка речовина гідравлічного твердіння (тверднуть і довго зберігають міцність у водному середовищі).
В основному використовується для виготовлення бетону і будівельних розчинів.
Бетон (від фр. Béton) - штучний композиційний будівельний матеріал, що отримується в результаті формування і затвердіння суміші, що складається з в'язкої речовини (цементу), великих і дрібних заповнювачів, води.
Перші способи отримання штучних в'яжучих матеріалів відносяться до 3000-4000 років до н.е. Їх отримували шляхом тонкого подрібнення продуктів випалу деяких гірських порід. До перших штучним в'язким відносяться будівельний гіпс (який одержують шляхом випалу гіпсового каменю) і повітряне вапно (отримується випаленням вапняку). Єгиптяни застосовували гіпс при зведенні пірамід та інших монументальних споруд, а також виготовляли розчини з суміші гіпсу і вапна. У гробниці Теве виявлений бетон, що датується 950 р. До н.е. е. Крім цього, бетон використовували при будівництві галерей єгипетських пірамід і монолітного зводу піраміди Німа.
Вони були використані при будівництві бетонної галереї лабіринту в давньому Єгипті (3600 р.до н.е.), фундаментів якнайдавніших споруд в Мексиці, Великої Китайської стіни, римського Пантеону.
У стародавній Греції прообразом бетону стала лита кладка з кам'яним наповнювачем. Ще в II в. до нашої ери греки застосовували спосіб монолітного зведення стін із застосуванням литого розчину (по-грецьки - емплектона). Римляни при будівництві акведуків, доріг, каналів, пірсів застосовували вапняні розчини з введенням в них пуццолана або товченої цегли. У Стародавньому Римі бетон використовувався в якості будівельного матеріалу близько IV ст. до н. е. Матеріал отримав назву «римський бетон» і застосовувався приблизно протягом 7 ст. З тих пір пройшли століття, однак споруди, побудовані з римського бетону, збереглися до наших днів. Деякі з них, наприклад римський Пантеон, пережили кілька досить великих землетрусів.
Виникнення стародавніх міст в X-XI ст. (Київ, Переяслав, Новгород, Любеч, Овруч, Житомир, Чернігів, Іскоростень) спричинило розширення виробництва і швидкий розвиток технології в'яжучих матеріалів в Київській Русі. Матеріали в'язкі використовували при зведенні кріпосних стін, веж, соборів.
Потрібно відзначити, що повітряні в'яжучі (гіпс, вапно) здатні тверднути і служити тільки на повітрі. Вони характеризуються відносно невисокою міцністю.
Перші спроби отримання гідравлічних в'яжучих матеріалів відносяться в більш пізнього історичного періоду. У 1756 р при будівництві Едістоновского маяка Джон Сміт застосував продукт отриманий випалюванням вапняку, що містить глинисті домішки.
Добре відомий нам в'яжучий матеріал під назвою був винайдений англійцем Джозефом Аспдін в 1824 році, який отримав цемент шляхом випалу до 1400 градусів суміші глини з вапном і запатентував процес. За схожість за кольором з природним каменем з каменоломень поблизу міста Портленда він назвав новий будівельний матеріал портландцементом.
У 1908 році завдяки дослідженнями французького вченого Бідо і американського - Шпекмана було отримано нове в'язке - глиноземистий цемент, що відрізняється швидким твердением.
«Батьком російського цементу», як називали його сучасники, був Олексій Романович Шуляченко видатний вчений-хімік, учень Д.І. Менделєєва. Він народився в 1841 році в містечку Катеринопіль Київської губернії. Виходець з в сім'ї дрібнопомісного дворянина, всесвітньо відомий вчений розробив створив технологічну базу для виробництва цементу і розробив технічні умови на його промислового використання.
Пізніше він запропонував використовувати металеві наповнювачі для армування цементного розчину, що поклало основу технології залізобетону.
З початку минулого століття різноманітні види в'яжучих матеріалів використовуються все більше і більше.
Антоніо Гауді був видатним іспанським і каталонським архітектором. Його будови, виконані в химерно-фантастичному стилі, поєднують елементи модерну і готики. Архітектурні твори здобули всесвітню популярність; сім з них внесені до списку Всесвітньої спадщини ЮНЕСКО.
Сьогодні будівельна індустрія не мислима без спеціальних будівельних цементів і бетонів. Так, наприклад, дизайн церкви «Щедрість в милосерді» в Римі, що нагадує пелюстки квітки, вимагав застосування спеціальної технології, що дозволяє зберегти незайману білизну стін на довгі роки. Для цього завдання відомий американський архітектор Річард Майер застосував фотокаталитический бетон, до складу якого входять наночастки діоксиду титану. При попаданні сонячного світла на бетон виникає ефект фотокаталізу, в результаті чого органічні забруднення (пліснява, бактерії, спори грибів), розкладаються на воду, кисень і солі. Частинки ТіО2 діють як каталізатор, прискорюючи хімічні реакції розкладання В результаті поверхня стін будівлі очищається, зберігаючи свою білизну. Крім того стіни з каталітичного бетону при попаданні сонячного світла набувають гідрофільність (вода легко розтікається по поверхні), яка зберігається протягом наступних 1-2 днів, що сприяє видаленню частинок пилу, що скупчився. Церква, збудована з білого бетону, буквально «світиться», що особливо помітно на тлі оточуючих її житлових будівель 1970-х років.
Італійський архітектор Ніколо Біні представив широкій громадськості техніку будівництва купольних будинків з бетону без швів і міжпанельних стиків. Похилий форма даху будинку сприяє пасивному сонячного обігріву, а також може бути використана для організації «зеленої» покрівлі, яка чудово зберігає сприятливий мікроклімат у внутрішніх приміщеннях будинку. Аеродинамічна форма будівлі забезпечує стійкість до природних катаклізмів. Витрати на будівництво купольного будинку складають близько 3500 доларів.
«Капсульний» хмарочос Gran Mediterraneo в Тель-Авіві, створений французьким архітектором Давидом Тайчманом. Футуристичний вигляд будівлі забезпечує його оригінальна структура: на вісь висотки нанизані вигнуті бетонні плити, що зовні нагадують великі капсули. Будівля з білого бетону вписується в архітектуру Білого міста - так району в центрі Тель-Авіва, в яких зосереджена велика кількість білих будівель в стилі баухауз. Всередині хмарочоса розміщуються апартаменти, готель, ресторани, громадські простору, освітні центри, коворкінг, сади і теплиці.
