Когда появился бетон: История бетона — кто изобрел бетон, каким он был раньше

Чикагская высотка построена в 1962 году, именно она символизировала начало применения железобетона в возведении современных небоскребов, став конкурентом зданиям на стальной раме. Так, построенная в Монреале в 1964 году высотка достигла высоты в 624 фута.

Упрочненный бетон стал ключом к наращиванию высоты зданий наряду с сохранением разумной величины колонн на нижних этажах. Так, небоскреб Shell Plaza, что был возведен в 1970 году в Хьюстоне, по высоте достиг 714 футов. Наибольшую концентрацию высоток из упрочненного бетона породил Чикаго с его большими запасами высококачественной летучей золы (которая также способствует повышению прочности цементной смеси).

Построенная в Торонто в 1989 году высотка достигла высоты в 907 футов, а в 1990 году две чикагские башни достигли 900 футов, что стало неслыханным для архитектуры тех лет. С того времени железобетон активно используют в строительстве малых и больших зданий, материал актуален в Москве и затерянных поселках, в ремонте и массе других видов работ.

Когда изобрели цемент: кто придумал и в каком году, история появления

История цемента как строительного материала насчитывает много лет, в течение которых менялись его структура, состав и технические характеристики с целью улучшения качеств и определения самого удачного варианта. Сегодня цемент является одним из основных строительных материалов, ведь представить осуществление каких-либо работ без бетона очень сложно.

Цемент представляет собой неорганическое гидравлическое вяжущее искусственного происхождения, которое в процессе взаимодействия с водой и другими жидкостями создает пластичную массу, способную затвердевать и превращаться в каменный монолит с высокими прочностными характеристиками. Особенность цемента – способность набирать прочность в условиях влажности, что не могут делать другие минеральные вяжущие (воздушная известь, гипс и т.д.).

Основным показателем свойств цемента является его марка: буква М и цифры рядом обозначают уровень прочности на сжатие и другие сопутствующие характеристики (М200, М500). Производят цемент посредством тонкого помола гипса и клинкера (продукт равномерного обжига до состояния спекания однородного сырья из глины и известняка). В процессе измельчения в состав могут вводиться разные добавки для изменения свойств.

Читайте также: про строительство и ремонт.

Виды цемента по основному минералу:

Романцемент – больше белита, сейчас его не производят.
Портландцемент – больше алита, самый распространенный.
Магнезиальный (цемент Сореля) – на базе магнезита, затворяется только водным раствором солей.
Глиноземистый – преобладает алюминатная фаза.
Биоцемент – появился благодаря использованию в производстве биотехнологий.
Кислотоупорный – на базе гидросиликата натрия: смесь кремнефтористого натрия и кварцевого песка затворяют водным раствором жидкого стекла.

Чаще всего используют портландцемент, который производят путем нагрева глины и известняка до +1450-1480 градусов. Смесь плавится, формируя гранулы клинкера, который потом смалывают с гипсом.

Основные фазы типичного клинкера для производства портландцемента:

Алит – самый важный компонент клинкера (его в составе 50-70%), быстро вступает в реакцию с водой, влияет на прочность, особенно важен для 28-суточной прочности.
Белит – 15-30% в составе, в реакцию вступает медленно, на прочность влияет мало в течение 28 суток, но потом повышает показатель.
Алюминат – 5-10%, реагирует с водой быстро, может стать причиной слишком быстрого схватывания (для препятствования этому часто добавляют гипс).
Феррит – 5-15% в составе, скорость реакции с водой может быть разной, но обычно высокая вначале, замедляется позже.

Немного предыстории о материале

Содержание статьи:

На вопрос о том, когда изобрели цемент, ответить трудно. Принято считать, что основные способы производства вяжущих нашли в 3-4 тысячелетии до н.э. Случилось это при обжиге горных пород и измельчении того, что получилось. Самые первые созданные искусственно вяжущие – это строительный гипс и известь.

Именно их использовали в строительстве бетонной галереи лабиринта (Египет, 3600 год до н.э.), Великой Китайской стены, Римского Пантеона, давних домов в Мексике.

Ввиду того, что глина и гипс могут затвердевать лишь на воздухе, их называют воздушными. Прочность материалы демонстрируют сравнительно невысокую. По мере изучения свойств материалов их водостойкость начали повышать добавлением мелкосмолотой обожженной глины, вулканических пород (это «пуццоланы» — название пошло от места залегания пород в городе Поццуолли, древний Рим).

С 1584 года в Москве начал действовать «Каменный приказ», направленный на производство кирпича, заготовку камня для строительных целей, а также производство извести. В течение многих лет гипс и известь оставались основными видами вяжущего. В 18 столетии в России начала интенсивно развиваться промышленность, были попытки систематизировать знания про вяжущие вещества, создавать новые виды.

Цемент был изобретен в 1822 году, когда русский строитель Егор Челиев смешал глину с известью и получил материал, обладающий вяжущими свойствами. Через несколько лет он издал книгу, где полностью описал процесс приготовления не только цементных материалов, но и бетон, а также рассмотрел достоинства их применения в кладке кирпичей, возведении зданий и набережных.

В 1824 году Джозеф Аспдин смог придумать современный портландцемент, который после смешивания с щебнем, песком и водой можно было применять в качестве бетона. Материал прекрасно выдерживал сжатие, но боялся растяжений. Тогда же начали изучать другие материалы и знали, что железные балки хорошо выдерживают растяжение, но боятся сжатия.

Практически одновременно несколько людей решили соединить свойства двух материалов для лучшего результата. На юге Франции в 1850 году Жан-Луи Ламбо построил несколько лодок из армированного железной сеткой бетона. В 1854 году британец Уильям Уилкинсон первым использовал бетонные панели, армированные железными балками, в возведении 2-этажного дома в Ньюкасле.

Тогда же примерно еще один строитель, Франсуа Куанье, во Франции решил поэкспериментировать – он первым связал стеновые панели со стальной арматурой перекрытий. Правда, в массы это не пошло. А вот ввел в практику железобетон человек, далекий от строительства. Создание железобетона стало одним из самых важных событий за всю историю строительства.

В 1846 году Джозеф Монье был назначен садовником оранжереи в известном саду Тюильри, что возле Лувра. Ему понадобились прочные садовые кадки для пересадки на зиму апельсиновых деревьев. Монье создал несколько кадок из смеси цемента, песка, молотого кирпича, золы (бетон), но конструкция постоянно покрывалась трещинами. И тогда Монье решил укрепить их железными стержнями.

Тогда принято было считать, что железо разрушает бетон при перепадах температур, но за 3 года все кадки остались целы. Тогда Монье сделал таким же образом емкости для воды, элементы украшения ландшафта, а в 1867 году представил железобетон миру в Париже, запатентовав его использование в искусственных водоемах. Дальше были оформлены и другие патенты – на бассейны и трубы, строительные панели, конструкции мостов, шпалы и балки.

Изобретенный Монье материал в 1875 году под его же руководством был использован в строительстве небольшого моста в замке Шазелье. А потом, в 1879 году, инженер-строитель из Германии по имени Густав Вайс выкупил все патенты у Монье и усовершенствовал конструкцию, передвинув арматуру в бок максимальной нагрузки на растяжение (ведь Монье инженером не был, такие нюансы не учитывал).

Таким образом, Густав Вайс завершил работы по созданию современного железобетона. Цемент с самого момента появления был очень высоко оценен. Сегодня без него не обходится практически никакое грандиозное строительство, материал используется во всех сферах, разных изделиях, конструкциях, зданиях.

Цемент – это не какой-то отдельный строительный материал, этот термин обозначает группу веществ с определенными физическими характеристиками: порошкообразность, вязкость, способность создавать пластичную массу с водой, а после высыхания становиться монолитом. Процесс всегда односторонний, обратно вернуть ничего нельзя.

Затвердевший цемент никогда не вернется в исходное состояние. Главные компоненты цемента – маргелистые, глинистые, известковые породы, разные добавки (бокситы, шлак и т.д.). После высокотехнологичной и высокотемпературной обработки сырье сплавляется (частично или полностью), создавая алюминаты/силикаты кальция, что делает его прочным. Видов цемента много.

Добавки в цементе обозначаются буквой Д и указывают процент (Д20 – 20% модифицирующих добавок). Если цемент чистый, стоит Д0. Благодаря добавкам удается повысить такие показатели, как стойкость к воде и коррозии, морозу и солнцу, упругость и пластичность, а также другие.

Характеристики и области применения наиболее востребованных марок

Рассматривая цемент и его характеристики, нужно понимать, какой функционал возложен на материал. Главная задача вяжущего – связывание всех компонентов конструкции/изделия в монолитное целое. Существует всего 2 типа вяжущих: воздушные (твердеющие на воздухе) и те, на свойства которых оказывает воздействие вода. Воздушные вяжущие – это гипс, глина, воздушная известь, гидравлические – цемент и гидравлическая известь.

Цемент – самый часто используемый вяжущий материал, который дает возможность создавать изделия/конструкции высокой прочности. В соответствии с типом исходного сырья и добавок есть два типа цемента – портландцемент и шлакопортландцемент. Портландцемент делится на быстротвердеющий материал и вяжущее с минеральными добавками.

Бетонные конструкции, в производстве которых используют цемент, могут обладать самыми разными техническими характеристиками. Добавки позволяют повышать свойства стойкости к морозу, влаге, агрессивным средам, погодным условиям, нагрузкам и т.д. Так, бетон используют для возведения домов и зданий, изделий и конструкций, даже ракетно-стартовых площадок и аэродромов.

Для обозначения максимальных показателей прочности используют понятие «марка» и цифры. Так, марка М400 указывает, что в лабораторных испытаниях затвердевший кубик из цемента с ребром 10 сантиметров при раздавливании под прессом выдерживает нагрузку 400 кг/см2. Самые распространенные марки – от М200 до М500. Есть цемент М600 и выше, но он актуален для возведения военных объектов, конструкций особого назначения.

Все цементы твердеют достаточно быстро – первоначальное схватывание начинается через 40-50 минут после затворения водой, конец твердения – через 12 часов. Полную прочность цемент набирает в течение 28 суток.

Самые востребованные марки цемента:

Портландцемент М400 – прочность 400 кгс/см2, применяют в производстве бетонных/железобетонных, монолитных конструкций, сборных ЖБИ, строительных растворов для штукатурки и кладки. Также цемент используют в бетоне для производства искусственной брусчатки, элементов мощения, садовых и дорожных бордюров.
Портландцемент М500 – прочность на сжатие равна 500 кгс/см2, марка отличается быстрым схватыванием и твердением. Из цемента выполняют строительство гидротехнических сооружений, создание высокопрочных сборных ЖБИ, монолитных сооружений, проведение аварийных ремонтных работ (при условии первоначально высокой прочности) и т.д.

Сульфатостойкий цемент – используют для создания конструкций, которые будут испытывать влияние сульфатных вод, при переменном горизонте, с постоянным замораживанием/оттаиванием, увлажнением/высыханием. Делают мосты, сваи, опоры для работы в минеральных водах.
Тампонажный – для цементирования газовых, нефтяных, иных скважин.
Напрягающий – актуален для ремонта/строительства подземных емкостных конструкций бассейнов, сооружений, гаражей под землей, тоннелей и т.д.
Высокоглиноземистый цемент – дает бетонам быстрое твердение, максимальную прочность в минимальные сроки, высокую огнеупорность и стойкость к агрессивным средам. Часто такой цемент используют для восстановления прорванных труб и плотин, разрушенных мостов и дорог, в срочном создании фундаментов.
Белый и цветной портландцемент – актуален для выполнения скульптурных, архитектурно-отделочных работ, покраски бетонных, кирпичных, шлакоблочных частей сооружений/зданий.

Разные виды цемента могут отличаться по физико-техническим свойствам. Основной критерий выбора марки цемента – сфера эксплуатации изделия, конструкции, здания, предполагаемые нагрузки, условия.

Дополнительные характеристики цемента, на которые нужно обращать внимание:

Активность – проверяется путем сжимания образца до разрушения, выражается в определенных показателях.
Плотность – считают по объему свежего цемента. Имеет значение крупность помола, которая должна быть равна 1.3 т/м3, но многое зависит от условий транспортировки, хранения. Цемент может слеживаться, уплотняться, поэтому при весе 1.3 т допускается уменьшение веса, но не очень значительное.
Срок годности – с момента производства до использования должно пройти не больше 6 месяцев (но производители гарантируют заявленные характеристики лишь в течение 2 месяцев). Цемент в мешках в условиях закрытого помещения и оптимальной влажности может храниться 3 месяца, в биг-бегах – до 6.

Время застывания – добавки регулируют этот параметр, но многое зависит от сезона (в летнее время кладочный раствор застывает за 2-3 часа до первичной крепости, зимой – до 8 часов).
Стойкость к коррозии – способность твердого монолита противостоять различным агрессивным воздействиям (щелочных/химических сред).
Водопотребность – потребность сухой смеси в определенном объеме воды для получения подвижности в применении.
Тонкость помола – главный показатель дисперсности, определяется числом сухого остатка на сите при контрольном просеивании. Параметр влияет на прочность застывшего монолита.
Морозостойкость – стойкость к отрицательным температурам, способность выдерживать определенное число циклов замораживания/оттаивания. Для повышения показателя используют минеральные добавки.

История цемента показывает, что создание данного вещества стало одним из самых важных событий в ремонтно-строительной сфере. Не менее важным этапом стало и объединение бетона с металлом, открыв эру железобетонных зданий, конструкций, изделий. При выборе цемента необходимо ориентироваться на основные марки и их характеристики, обращая внимание на соответствие требованиям по проекту, условиям эксплуатации, нагрузкам и т.д.

Источник

История бетона: от строительства Китайской стены до инновационных технологий

Бетон – один из древнейших строительных материалов. Очевидно то, что бетон не возник таким, каким мы знаем его сегодня, а прошел длинный путь развития.

Идею создания искусственного бетона древним строителям подсказала сама природа. Птичьи гнезда, сооруженные из веток, травы, и укрепленные глиной и другими вяжущими веществами, есть не что иное, как наглядное воплощение принципа получения бетона.

Сырцовый кирпич, который использовали при строительстве мастера древнего Египта, можно отнести к старейшему прародителю бетона: речную гальку египтяне смешивали с измельченной соломой и илом.

В древнем Китае в качестве вяжущего вещества мастера использовали разваренный рис, «приправленный» гашеной известью. Именно такой «рисовой кашей» скреплены каменные блоки Великой китайской стены.

Однако, массовое применение использование бетона получило в Древнем Риме. Только римляне сумели полностью использовать такие его свойства, как прочность, водонепроницаемость и экономичность, а с I в. н. э. бетон превратился в один из основных конструкционных строительных материалов.

Настоящим прорывом в строительных технологиях стало изобретение железобетона. Этот высокопрочный материал, без которого невозможно себе представить современную жизнь, появился – как это ни удивительно – благодаря цветочному горшку.

Французы, истинные ценители красоты и изящества, с давних времен сажают цветы в горшках и кадках. Увы, горшки, в которых произрастали нежные фиалки и примулы, делались из дерева, были непрактичны и недолговечны. В 1867 г. парижскому цветоводу Жозефу Монье пришла в голову мысль делать их из бетона. Однако бетонные вазоны также оказались непригодны для высаживания в них растений – растущие корни разрушали их. Тогда неутомимый садовник придумал усиленную конструкцию: стал покрывать цементом горшки из железной сетки. Так появился железобетон.

Состав бетона

Итак, по итогам небольшого экскурса из истории бетона можем отметить, что бетон состоит из нескольких характерных составляющих. Из чего же состоит бетон?

В состав бетона входят четыре основных компонента: вяжущее, крупный заполнитель, мелкий заполнитель и вода, которые добавляются в определенных пропорциях. Их функции и роли являются незаменимыми и взаимозависимыми.

Первая составляющая – вяжущее. Это основа смеси. Вяжущее представляет собой минеральные и органические вещества, применяемые для изготовления бетонов и строительных растворов, скрепления отдельных элементов строительных конструкций, а также гидроизоляции. Если древние люди использовали в качестве вяжущего глину, речной ил, разваренный рис и другие «ресурсы» природы, то сегодня в роли вяжущего выступает, как правило, цементный раствор.

Второй составляющей является мелкий заполнитель (песок). Лучше всего, если песчинки будут округлой формы, это намного облегчит замешивание раствора.

Третья составляющая – крупный заполнитель. Например, щебень.

Последняя составляющая – это вода. Она является одной из основных составляющих бетона. При ее помощи можно регулировать концентрацию смеси.

При взаимодействии с влагой цемент твердеет и получается своеобразный камень. Многие могут подумать, что прочности такой смеси будет вполне достаточно, однако это большое заблуждение. Камень из цемента имеет свойство деформироваться, что негативно отражается на прочности бетонного состава, а значит, и надежности всего здания.

Чтобы сократить риск появления трещин, важно правильно подобрать состав бетонной смеси. Для этого и существуют дополнительные компоненты, такие, как щебень и песок, основной задачей которых является создание структурного каркаса. Благодаря такому каркасу готовый состав практически не дает усадки. При этом происходит увеличение прочности и упругости бетона, а также уменьшение его ползучести.

Современное развитие технологии бетона

В XXI в. бетон получает развитие как один из основных материалов для строительства. Сегодня применяются более тысячи видов различных бетонов и большое разнообразие специальных бетонов с разными комплексами свойств.

Многообразие видов бетона обусловливает его успешное применение в условиях рыночной экономики и технического прогресса. Сегодня под термином «бетон» подразумевают широкую гамму различных строительных композитов, таких, как тяжелый бетон, легкие ячеистые бетоны, мелкозернистые бетоны, шлакобетоны, а также фибробетоны, о которых речь пойдет в следующей статье.

Бетон – один из важнейших материалов строительства, используемый с древних веков и по сей день. Как и любой материал, инструмент или же агрегат, бетон прошел свой эволюционный путь, который еще не завершен.

В современных условиях бетоны становятся многокомпонентными, при их приготовлении широко используются химические модификаторы структуры и свойств, активные минеральные компоненты и ряд других эффективных добавок. Многообразие видов бетона обусловливает его успешное применение в условиях рыночной экономики и технического прогресса.

На сегодняшний день в строительстве и при проведении всевозможных монтажных работ стало частым применение такой разновидности бетона, как фибробетон.

Именно о фибробетоне, его особенностях и преимуществах использования в строительстве пойдет речь в следующей статье.

ЖБИ, бетон, цемент, история создания железобетона и жби, история цемента, бетона

ЖБИ и монолитный железобетон, на сегодняшний день, применяются практически повсюду. Почти ни одно строящееся сооружение не обходится без применения элементов ЖБИ, сборного железобетона, или товарного бетона. Можно смело сказать, что в 99% случаев, при возведении фундаментов зданий используются либо готовые ЖБИ фундаментные блоки и железобетонные сваи, либо применяется технология монолитного бетонирования. Ленточные и свайно-ростверковые фундаментны, буронабивные и буроинъекционные сваи и т.д.

В создании несущих конструкций повсеместно используются монолитные и готовые ЖБИ плиты перекрытия. Сегодняшняя длина готовых перекрытий доросла уже до 12 метров. Уверенно растёт спрос на оконные и дверные перемычки, лестничные марши, колодезные кольца, железобетонные трубы, коллектора, плиты дорожные и многие многие изделия из железобетона. Вывод здесь один: без бетона и ЖБИ нынче никуда. А чтобы мы могли сегодня строить дома, мосты, дороги, эстакады, плотины и т.д. из бетона и ЖБИ, наши предки несколько тысяч лет мучительно шли дорогой проб и ошибок. Впрочем, давайте по порядку.

Изобретение цемента

Начнём с сырьевой базы будущих ЖБИ. Как говорится, — в начале было слово. Ну а по нашему, по железобетонному, — в начале был цемент. А вернее — его не было :-))) До изобретения современного цемента, люди многие века пользовались различными вяжущими, как правило состоящими из глины, гипса, извести. В основном, они благополучно применялись при кладочных и штукатурных работах. Современные строители по сей день для этих целей используют либо известковый, либо цементный раствор. Альтернативы цементным и известковым растворам, сопоставимой по цене качеству пока не нашлось. Гипсовые сухие смеси более дороги, менее влагостойки, и из-за этого их применение во внешней отделке ограничено.

По современным научным данным, найденные археологами первые образцы бетона были изготовлены чуть ли не 7500 лет до нашей эры. Однако, речь скорее идёт не о каких-то значимых сооружениях, а об отдельных бетонных элементах сохранившихся до наших дней. Более успешными в монолитном бетонировании оказались римляне. Около тысячи лет назад ими были возведены бетонные конструкции, сохранившиеся до сегодняшнего времени именно в виде конкретных сооружений, как например на этой фотографии, а не «осколепков и черепков» найденных в кучке пыли и песка. А вот на этой картинке Вы можете увидеть, как выглядит тот самый Римский бетон. Обратите внимание на его структуру. Казалось бы, что с того времени прошла целая эпоха, достаточная для того, чтобы производство цемента и ЖБИ вышло на совершенно иной качественный уровень. Но, кривая ухмылка судьбы распорядилась по-своему. Технология Римского бетона и пуццоланового вяжущего на котором он затворялся были утеряны! Несколько сотен лет человечество, да и научно-технический прогресс в целом, не могли постичь хитроумные рецепты пращуров.

Так или иначе, но в самом конце 18 века, а конкретно в 1796 году англичанин Джеймс Паркер путём обжига глины с известью получает цемент. Тогда он получил название «романцемент». Главное его отличие от современного портландцемента в том, что обжиг сырья производился при темепартуре примерно 800-900 градусов. Современный портландцемент получают из клинкера прошедшего термообработку температурой его спекания. А именно — 1400-1500 градусов Цельсия. Свойства романцемента не удовлетворили потребностей строителей и поиск продолжился. Правильное направление было выбрано, дело оставалось за малым.

Следующие годы принесли новые рецепты и методику изготовления цемента. Как это часто случается у изобретателей, в разных уголках мира почти одновременно делаются совершенно похожие открытия. Именно так получилось и с цементом. В 1824 году англичанин Джозеф Аспдин и в 1825 наш соотечественник Егор Челиев заявляют об изобретении нового вяжущего — цемента. В последствии он был назван как портландцемент. Причём, опыты и разработки Аспдина и Челиева велись автономно, и независимо друг от друга.

Любопытный факт: в 1825 году Челиев уже обобщил технологию производства и применения цемента, выпустив свою книгу «Полное наставление, как приготовлять дешевый и лучший мертель, или цемент, весьма прочный для подводных строений, как то: каналов, мостов, бассейнов и плотин, подвалов, погребов и штукатурки каменных и деревянных строений». А сам цемент, созданный Челиевым, уже с 1813 года активно использовался в строительстве различных сооружений и при реконструкции и восстановлении Москвы, разрушенной пожаром. Одним из главных объектов, где использовался цемент Челиева, был Московский Кремль. Но, как говорится: «Кто первый встал, того и тапки…» Эти «тапки» изобретателя достались Аспдину.

Полученный тогда портландцемент, его рецептура и основные стадии производства применятся по сей день (с доработками и улучшениями, естественно). Современный цемент в мешках, купленный Вами по дороге на дачу очень близок по свойствам тому самому портландцементу, полученному Аспдином и Челиевым почти 200 лет назад. Конечно, современное оборудование позволяет более точно нормировать состав; улучшена тонкость помола; используются различные добавки и т.д., но суть и основа — те же.

Бетон — предвестник появления ЖБИ

Изобретение цемента и дальнейшее его смешивание со щебнем (гравием), песком и водой, позволило получить инновационный строительный материал, именуемый – бетон. В современном понимании к бетонам относятся все виды смесей на цементном вяжущем с добавлением мелких и крупных заполнителей. При монолитных работах используются товарные бетоны, а в производстве ЖБИ — конструкционные. При желании, почитайте нашу информационную статью про состав бетона и его основные свойства. Без сомнения, изобретение цемента и бетона — прорыв в строительной индустрии XIX века.

Это был уже не Римский бетон. Это был совершенно новый материал, с гораздо лучшими свойствами и характеристиками. Полученный из цемента, бетон не боялся влаги, был стоек к морозу, огню и т.д. Современный товарный бетон, поставляемый Группой BESTO, конечно далеко ушёл по свойствам и характеристикам от своего несовершенного «прапраправнука», но основаная суть и метода были изобретены уже тогда и в малоизменённом виде они используются в производстве бетона и сейчас. На сегодняшний день, производство бетона модернизируется лишь в области разработок более точного контрольно-весового оборудования. Дорабатываются бетоносмесители и изобретаются новые добавки в бетон, улучшающие его характеристики в ту или иную сторону. А в основном — без глобальных изменений. Как впрочем и в производстве ЖБИ и цемента.

Потребовалось совсем немного времени, и бетон стал широко употребляться в строительной отрасли, а всё благодаря его свойствам, таким как: долговечность, жесткость, огнестойкость, прочность на сжатие и водостойкость. Но одно отрицательное свойство, а именно — слабая устойчивость изделий из бетона к нагрузкам на растяжение, ограничивало его использование. Как правило, бетон применяли для строительства перегородок и небольших по размеру пролетов. В то время основным материалом в несущих конструкциях было железо, и, несмотря на его отличные характеристики на изгиб, сжатие и растяжение, на открытом воздухе эти конструкции подвергались коррозии. При этом, при температуре выше 500 градусов, железо теряло свои основные качества, и при пожарах несущие конструкции гнулись и разрушались. До того, чтобы соединить воедино бетон и стальную арматуру тогда ещё не додумались. Однако, рождение железобетона и ЖБИ было уже не за горами.

Появление ЖБИ — создание железобетона

Безусловно, без своевременного появления цемента и бетона никакие ЖБИ бы не «родились», и мы бы никогда не узнали ни об Уилкинсоне, ни об Куанье, ни об Монье. Вам ничего не говорят эти фамилии? Неудивительно. ЖБИ — достаточно специфичная тема. Изобретение железобетона и Джозеф Монье — это конечно не первый полёт в космос и Юрий Гагарин, чтобы о нём знали все. Но не будем принижать значимость изобретения железобетона. Мне кажется, что железобетон — одно из сотни важнейших изобретений человечества за весь период своего существования. Ну да хватит пафоса, давайте вернёмся к насущным проблемам полуторавековой давности.

Во второй половине 19 века особенно сильно возникла потребность в кардинально новом строительном материале. Пытаясь соединить железо и бетон опытным путем, строители не задумывались о новых свойствах такого соединения, хотя металлическая проволока очень хорошо укладывалась в массив бетона и образовывала с ним единую конструкцию. Сила сцепления железа с бетоном была настолько высокой, что получаемый композитный материал (ЖБИ) работал как единое целое.

Первый патент на тандемное использование металла и бетона получил английский штукатур Уильям Уилкинсон в 1854 году. Конечно, железобетонные материалы того времени были весьма далеки от современных ЖБИ изделий, но уже тогда было выбрано верное направление, и это главное. Железобетон и первые ЖБИ из него стали широко использовать при строительстве перекрытий. Кстати сказать, монолитные и сборные плиты перекрытия из железобетона по сей день активно используются в капитальном строительстве и достойной альтернативы им пока не придумали.

Во Франции параллельно с Уилкинсоном вопросами использования железобетона занимался строительный подрядчик Франсуа Куанье (Francois Coignet). Он построил из железобетона и ЖБИ сразу несколько зданий. В 1861 году он издаёт брошюру, в которой подробно описывает методы применения бетона и железобетона в строительном искусстве. Уже в 1865 году был возведён целый дом в Нью-Кастле, который практически целиком состоял из ЖБИ. Из железобетона и бетона, было выполнено всё: стены, перекрытия, лестницы и даже дымовая труба.

Волею судьбы, усилия английского и французского строителей не вызвали должного резонанса и не произвели фуррора в области производства бетона и ЖБИ . Куда боле успешным оказался опыт, француза Жозефа Монье – садовника по профессии. Вот ведь как порой капризна судьба-злодейка. Профессиональные строители не смогли донести «железобетонную мысль» до тогдашнего потребителя, и их ЖБИ достижения почти канули в лету, а обычный садовник, абсолютно далёкий от знания и понимания физических и химических процессов, не до конца осознающий — «а как и почему?», смог оставить свой след в истории как создатель первых ЖБИ и отец железобетона. Как же это произошло.

Отцы-основатели ЖБИ

Для начала вспомним официальную легенду рождения ЖБИ. Джозеф Монье изготовил из цементного раствора садовую кадку, в которой посадил апельсиновое дерево. Со временем, она потрескалась, после чего, Монье укрепил ее железными обручами, которые после нескольких поливов «липисинов», начали предательски ржаветь. Джозефу Монье «высокохудожественная» ржавчина не понравилась и тогда, поверх обручей, он обмазал кадку, еще одним слоем раствора. И о, чудо! Первое ЖБИ «от Монье» получилось красивым и прочным одновременно. Было это в 1861 году. Вам ничего не напоминает эта дата? Именно в 1861 Франсуа Куанье выпустил ту самую брошюру про использование бетона и металла в строительном искусстве, в которой собственно и прописал «рецепт» и суть изготовления ЖБИ…

Как там у Макаревича: «Но мы все часто прославляем первых, не ведая, что славим лишь вторых». Существует мнение, что Жозеф Монье, в своих первых ЖБИ опытах не действовал методом тыка, он очень хорошо был знаком с работами Куанье. Может тут и кроется разгадка «изобретения»? Как бы там не было, патент, взятый в 1867 году на переносные садовые кадки из железа и цементного раствора, принёс Жозефу Монье материальную выгоду и славу изобретателя железобетона и ЖБИ.

Монье начал производить садовые кадки, построил первый железобетонный бассейн и взял патенты на резервуары и ЖБИ трубы. В 1869 году он начал производить ЖБИ плиты перекрытия и перегородки, и, также запатентовал это изобретение. Но, по сути, это еще не был железобетон, в современном понимании этого термина, т.к. металлическая проволока (арматура) внутри ЖБИ укладывалась не так как это делают сейчас, а как подсказывала Джозефу его интуиция. Интуиция же подсказывала неправильно. Монье постоянно расширял сферы применения полученного им материала и в 1873 он получил патент на железобетонный мост, в 1878 году – запатентовал железобетонные шпалы и балки, а в 1880 году, он все свои разработки по ЖБИ объединил в единый патент, и подал заявки на патентование своих изобретений в России и Германии.

В масштабном строительстве, изобретения Монье нашли широкое применение несколько позже. Это произошло благодаря тому, что ряд инженеров провели фундаментальные исследования нового материала и усовершенствовали его. Огромное количество экспериментов и разработок ЖБИ того времени двигало прогресс в сторону выбора правильных решений и методик. Огромных результатов в модернизации и усовершенствовании ЖБИ добился немецкий инженер Гюстав Вайс (Gustav Adolf Wayss), купивший в 1886 году у Монье патентные права на использование железобетона в Германии. После ряда проведённых исследований и испытаний, Вайс перенес арматуру из середины сечения плиты в нижнюю её часть. Кстати сказать, в современных ЖБИ плитах перекрытий арматура строительная укладывается и в верхней и в нижней части плиты. Но это уже совсем другая история. Вернёмся к Монье и Вайсу.

Монье, увидев ЖБИ плиты, изготовленные таким образом (с нижним армированием) изрядно возмутился. На что Гюстав Вайс дал тактичный ответ, в котором подчеркнул, что идея соединения железа с бетоном, конечно принадлежит Монье, но правильная укладка арматуры остается за ним, как за человеком несущим ответственность за надёжность и долговечность создаваемых конструкций. Благодаря настойчивости и знаниям Вайса нижнее расположение рабочей арматуры позволило увеличить пролёт железобетонных плит перекрытий до пяти метров. Компания БЭСТО поставляет ЖБИ плиты перекрытия длиной до 12 метров! Что было бы, если бы Вайс оказался посговорчивей, а Монье понастойчивей :-))) Разработки и эксперименты Вайса открыли дорогу широчайшему применению конструкций из железобетона, ЖБИ и бетона во всех областях строительства. Можно сказать, что современный железобетон и ЖБИ очень многим обязаны Гюставу Вайсу. Впрочем, как и Уильяму Уилкинсону, Франсуа Куанье, Джозефу Монье и всем тем, кто был и конечно ещё будет после них…

C железобетонным приветом, Эдуард Минаев.

История: Как появился бетон? — ООО «Гарант-1 ЖБИ»

Происхождение бетона

Много было написано о большом количестве значимых зданий Римской империи построенных с использованием «бетона» в качестве основного конструкционного материала. Многие исследователи полагают, что первое использование настоящих цементных связующих (в отличие от обычной извести, обычно используемой в древних сооружениях) произошло в южной Италии в о втором веке до нашей эры.

Особый тип вулканического пепла называемый «пуццолан», сначала использовали около Поццуоли в заливе Неаполя, он широко использовался римлянами в их цементе. Совершенно очевидно, что при строительстве Порта Aemelia, большое сооружение построенное в 193 г. до н.э., пуццолан был использован для связывания камней вместе, чтобы получить «бетон». Этот необычный пепел реагирует химически с известью и водой, укрепляясь в твердую как скала массу, даже при полном погружении в воду. Римляне использовали его для мостов, доков, ливневых стоков и водопроводов, а также для зданий.

Римский бетон

Римский бетон укладывался слоями в виде раствора вручную между камнями различных размеров. Этот раствор обкладывали глиняными камнями с обеих сторон, если это была нижняя часть строения, а для создания стен камни служили формой для «бетона». Известно, что эти кирпичи имели не конструктивное значение а использовались для облегчения строительства и, как элементы декора. Нет сомнений, что материал «пуццолан» сделал этот тип конструкций возможным, так как он был использован во всем Риме и районе Неаполя, но не встречался в северной Италии, и в других местах в Римской империи.

Большинство общественных зданий, в том числе Пантеон, и модные резиденции в Риме использовали бетонные кирпичи для возведения стен и сводов. Купол Пантеона, построенный во втором веке нашей эры, несомненно, является одним из строительных шедевров всех времен. Это очень сложная конструкция с большим количеством уменьшающих вес пустотами, нишами, и небольшими сводчатыми потолками. Строители Пантеона знали достаточно, чтобы использовать очень тяжелые элементы на уровне земли и уменьшали плотность конструкции выше в стенах и в самом куполе, чтобы уменьшить вес конструкции. Большой пролет Пантеона в 142 фута затмил маленькие предыдущие пролеты и создал эффект не меньше, чем архитектурная революции с точки зрения восприятия внутреннего пространства.

Вероятно, из-за отсутствия и недоступности пуццолана во всем мире, этот вид бетона не использовался в других местах и камне-кирпичная кладка по прежнему была доминирующим строительным материалом для большинства значительных строений в мире на протяжении многих веков. Еще один вид бетона был использован в восемнадцатом веке во Франции, где стены из оштукатуренного щебня эмитирующего каменную кладку стали модными. Франсуа Куантеро, каменщик в Лионе, искал экономичный способ создания несгораемых стен с помощью цементного раствора в сочетании с очень древней глинобитной техникой или «спрессованной землей». Глинобитная техника подразумевает использование древесной опалубки заполняемой глиной с землей или соломой с последующей утрамбовкой, но использование новых и сильных цементов сделало процесс утрамбовки ненужным. В 1824г. Джозеф Аспдин, английский каменщик, запатентовал улучшенный цемент, который он назвал Портлендским цементом, поскольку он напоминает природный камень который добывали на соседнем острове Портленд.

Считается, что Аспдин был первым, кто использовал высокие температуры для нагрева глинозема и кварцевых материалов до точки стеклования, в результате чего происходило сплавление. Цемент все еще таким же методом делается и сегодня. В девятнадцатом веке бетон был использован в Европе для зданий, в основном промышленного характера, так как этот «новый» материал не имел социальной преемственности как камень или кирпич.

Использование армирования

Существует разногласие среди исследователей, относительно первого реального использования армирования в бетоне. Скорее всего в качестве первого успешного примера был господин Лэмбот крупный землевладелец на юге Франции.

При строительстве нескольких небольших гребных лодок Жан-Луи Ламбо в начале 1850-х годов, укрепил свои лодки железными прутьями и проволочной сеткой.

У него появились планы по использованию этого материала в строительстве, поэтому он подал заявку на патент во Франции и Бельгии в 1856 году, описывая бетон следующим образом:

«улучшенный строительный материал, который будет использоваться в качестве заменителя древесины в военно-морских и архитектурных сооружениях, а также для бытовых целей, где следует избегать сырости»

В 1854 году штукатур, Уильям Б. Уилкинсон Ньюкасл-апон-Тайн, возвел небольшой двухэтажный коттедж, укрепляя бетонный пол и крышу железными прутьями и проволочным тросом, и получил патент на этот вид строительства в Англии. Он построил несколько таких конструкций и таким образом стал прародителем первых железобетонных зданий.

В 1867 году Джозеф Монье, французский садовник, получил патент на некое усиление садовых ванн, а позже запатентовал некие усиленные балки и сваи используемые для ограждения дорог и железных дорог. В последствии было доказано, что Монье никогда не знал, как Уилкинсон, сделал свое армирование, чтобы увеличить сопротивление балки.

Армирование пола

Первое широкое применение портландцементного бетона в строительстве зданий происходило под руководством французского строителя, Франсуа Куане. Он построил несколько больших домов из бетона в Англии и Франции в период 1850-1880, с первым использованием железных прутьев в полу, чтобы сохранить стены от разъезжания, а позже использовал арматуру, как изгибаемые элементы.

Первой вехой в железобетоне стала постройка американского инженера-механика, Уильяма Э. Уорда, в 1871-1875. Этот дом стоит сегодня в Порт-Честер, штат Нью-Йорк. Это стало известно благодаря усердию, с которым г-н Уорд вел все его дела, исследуя и документируя все. Он хотел надежный дом, потому что его жена ужасно боялась огня и поручил дизайн и проектирование архитектору Роберту Муку в 1870 году. Как и здание Койента, это должно было быть сделано так, чтобы напоминать каменную кладку и быть социально приемлемым решением. Г-н Уорд занимался всеми техническими и строительные вопросы сам, проводил долгосрочные нагрузочных испытания и другие эксперименты. Он использовал французское слово для бетона, «beton», а в 1883 выступил с докладом на дому к Американскому обществу инженеров-механиков, названным «Бетон в комбинации с железом в качестве строительного материала». Его аудитория, по определению, была гораздо более заинтересована в уникальных системах водоснабжения и отопительных систем, которые он проектировал, чем в железобетоне.

В 1879 году Г. А. Вайс, немецкий строитель, купил патентные права на систему Монье и стал применять железобетонные конструкции в Германии и Австрии, рекламируя это как система Вайс-Монье. Многие из этих зданий были построены также и во Франции.

Монолитная рамная конструкция

В конце девятнадцатого века происходило параллельное развитие каркасных железобетонной конструкции Г. А. Вайса в Германии / Австрии, Эрнеста Л. Рэнсома в Соединенных Штатах, и Франсуа Эннибека во Франции.

В 1870 Эрнест Л. Рэнсом был управляющим успешной компании по производству бетонных блоков как искусственного камня в Сан-Франциско. Он впервые использовал армирование в 1877 году, а в 1884 году он запатентовал систему, используя витые квадратные пруты, чтобы увеличить сцепление между бетоном и арматурой. Его крупнейшим работой на то время был Леланд Стэнфорд — музей в Стэнфордском университете, первое здание в котором была использована технология при которой бетонный наполнитель (камень) с наружи не был закрыт самим бетоном (оголен).

Он также был ответственным за ряд производственных зданий в Нью-Джерси и Пенсильвании, например, 1903-1904 строительство механического цеха Келли и Джонса в городе Гринсбург, в Соединенных Штатах.

Здание Ингалс, заметное здание в Цинциннати, было построено в 1904 году с использованием системы Рэнсома. Разработанный фирмой Элзнер и Хендерсон, это был первый бетонный небоскреб, состоящий из 16 этажей (210 футов).

По другую сторону Атлантики, Франсуа Эннебек, каменщик, оказался успешным подрядчиком в Париже, начал строить железобетонные дома в конце 1870-х. Он получил патенты во Франции и Бельгии на систему строительства Эннибека и приступил к созданию своих представительств в крупных городах. Он развивал новый метод путем проведения конференций и разработки стандартов в пределах своей собственной сети компании. Большинство его зданий (как Рэнсом) были промышленные.

Во времена подъема компании Эннибек выполнял более 1500 контрактов в год. Более чем любой другой человек, он был причиной быстрого роста железобетонных конструкций в Европе.

Бетонные купола и своды

Железобетон позволял делать здания новой формы – с тонкими стенами. В 1930 году Эдуардо Торроха, блестящий испанский инженер, разработал невысокий купол 3,5-по толщине и 150-футов шириной для рынка в Альхесирасе, используя стальные тросы для растяжки. Торроха также был автором элегантной консольной крыши стадиона в Мадридском ипподроме в 1935 году.

Мастер панельных конструкций, безусловно, был математик-инженер-архитектор Феликс Кандела испанского происхождения. Практикуя в основном в Мехико, он разработал лабораторию космических излучений, с 5/8 дюймовой толщиной крыши, для университета Мехико. Он сделал параболоидную форму свода, своим товарным знаком и, пользуясь дешевизной рабочей силы, построили много заводов и церквей в окрестностях Мехико, используя эту форму. Его наиболее ярким строением стало здание ресторана в Хочимилко, построенное в 1958 году, состоящее из шести одинаковых параболоидных сводов.

Дальнейшее использование бетона в современной архитектуре

Архитектор Ле Корбюзье всегда расходится во мнениях со своим работодателем, не желая использовать классическую дизайнерскую базу для проектирования. Ле Корбюзье чуть позже, стал очень уважаемым архитектором современной эпохи, работая почти полностью только с железобетоном. Среди его знаменитых работ такие: Вилла Савой (из панелей плоской конструкции, 1931), многоквартирные дома на Пилотэс в Нанте и Марселе (в конце 1940-х годов), Часовня Рончамп (со стенами из забетонированной каменной кладки, 1957), монастырь Ла- Туретта (1959), и правительственный комплекс на Чандигарх в Индии (1961). Больше чем его современники, Ле Корбюзье увлекался игрой естественного света, как элементом дизайна, а бетон с его разнообразной текстурой поверхности ему в этом помогал.

Фрэнк Ллойд Райт заявлял о преимуществах пластичности железобетона в монолитных строительствах, но он не воспользоваться этим до конца своей карьеры.

В 1919 году Мис ван дер Роэ предложил идею конструктивной основы в высотных зданиях с консольной плитой перекрытия, но Райт воплотил эту идею в жизнь в своей работе Башни Джонсона Воск на Расин, штат Висконсин. Весь комплекс Джонсон был признан одним из лучших творений Райта.

Высокопрочный бетон и высотные здания

Развитие высотного строительства из бетона шло медленно от момента строительства здания Ингаллс в 1904 году. Гиганты и середнячки 1930-х годов были все из стальных конструкций. Но Башня Джонсон Воск, послужил толчком для башен-близнецов Бертран Голдберг Марина-Сити, хотя это и совершенно разные масштабы. Высотка Чикаго 60story, возведен в 1962 году, ознаменовала начало использования железобетона для строительства современных небоскребов, и составила конкуренцию строениям на стальной раме. Плэйс Виктории в Монреале, построенная в 1964 году, достигла высоты 624 фута.

Бетон повышенной прочности оказался ключом к увеличению высоты зданий, поскольку они сохраняют разумный размер колонн на нижних этажах. Shell Plaza в Хьюстоне достигла 714 футов в высоту, в 1970 году. Район Чикаго, с его многочисленными запасами высококачественной летучей золы (которая помогает достичь более прочных характеристик водно/цементного состава), породил наибольшую концентрацию высотных зданий из усиленного бетона. 70-этажная башня Lake Point достигла 645 футов в 1968 году. Water Tower Place достигла 859 футов в 1973 благодаря применению пластификаторов бетона.

В 1989 году здание Шотландия Plaza в Торонто было построено до высоты 907 футов, в 1990 году еще две башни в Чикаго превысили 900 футов в высоту и есть запланированные здания еще большей высоты.

Источник: https://nibulon.ru

Поделись в соцсетях

История бетономешалки: автомобильный миксер от истоков до наших дней Дон Бетон

Еще достаточно недавно увидеть на наших дорогах автомобильный миксер, доставляющий бетон на стройплощадку, было просто невозможно. Сегодня на дорогах нашей страны мы можем видеть автомобильные миксеры, доставляющие бетонные смеси на строительные площадки, самых разных моделей от различных производителей.

Автомобильный миксер: немного истории

Однако идею доставлять на строительные площадки бетон не просто в кузове самосвала, а в специальном контейнере, позволяющем во время доставки поддерживать заданные параметры пластичности и однородности бетонов, попытались реализовать еще в начале прошлого века. Развитием этого принципа стало создание автомобильных миксеров, приготовляющих бетоны из загруженных компонентов в процессе транспортировки и доставляющих их на строительную площадку.

Первые автомобильные миксеры для транспортировки готовых бетонов и для приготовления смесей из загруженных компонентов во время доставки на строительную площадку появились в США в начале 30 годов прошлого столетия. В то время для доставки бетонов и для их приготовления в процессе транспортировки применялись различные по своему устройству механизмы. Конструкция автомобильных миксеров представлена герметично закрытым горизонтальным барабаном, который установлен на шасси автомобиля. Барабан этот вращался вокруг своей оси и постоянно перемешивал предварительно загруженную в миксер бетонную смесь за счет установленных внутри него лопастей.

Унификация автомобильных миксеров для перевозки и приготовления бетонов сложилась к середине десятилетия. Первые унифицированные миксеры получили название автобетономешалок-развозок и обеспечивали не только доставку бетонов на стройплощадку, но и приготовление бетонов в пути следования. В Советском Союзе первые 15 автомобильных миксеров для транспортировки бетонов были изготовлены и поступили в эксплуатацию в 1935 году по инициативе треста «Союзстроймеханизация». Однако конструктивные решения и качество этих миксеров были невысокими, и поэтому их выпуск был прекращен. Первый серийный автомобильный миксер был выпущен в 1938 году на заводе «Красный экскаватор» в Киеве. Полезная емкость барабана этого миксера позволяла загрузить 1,5 куб.м бетона, он имел два резервуара для воды общей емкостью около 300 литров. Привод барабана был организован за счет отбора мощности базового автомобиля. Однако первый отечественный серийный автомобильный миксер для транспортировки бетонов обладал несколькими существенными конструктивными недостатками, главным из которых стало отсутствие отдельного двигателя для привода миксера. К тому же он уступал американским автомобильным миксерам и проиграл соревнование по эффективности применения самосвалу, перевозившему бетон в стальном кузове.

Автомобильный миксер: современность

Современные автомобильные миксеры классифицируются:

— по характеру расположения смесительного барабана и направления разгрузки бетонов: могут быть с разгрузкой как «назад», так и «вперед», что позволяет водителю управлять процессом выгрузки готовой бетонной смеси из миксера, не покидая кабины;

— по типу привода оборудования: с механическим, либо гидравлическим приводом, используемым в современных моделях автомобильных миксеров;

— по типу приводных двигателей: для миксеров используются либо автономные двигатели (в случае выхода из строя автомобильного двигателя миксер продолжает работать), либо двигатель базового автомобиля (масса автомобильного миксера снижается).

Современный автомобильный миксер — это гравитационный реверсивный бетоносмеситель со смесительным барабаном грушевидной формы, размещенный на шасси грузового автомобиля, на специальном шасси автомобильного типа или на полуприцепе. Современные автомобильные миксеры способны приготавливать бетонные смеси требуемой марки из загруженных предварительно компонентов в пути следования при доставке бетонов к месту использования.

Российские производители автомобильных миксеров для транспортировки и приготовления бетонных смесей представляют на рынке модели миксеров с объемом барабана от 2 до 12 куб.м, однако более востребованными являются миксеры с объемом 7 куб.м, что по некоторым оценкам составляет около 60% рынка отечественных моделей. Следующее место по популярности занимают модели автомобильных миксеров объемом 5 куб.м и 9 куб.м (около 15% каждый объем). У зарубежных потребителей наиболее популярны автомобильные миксеры, позволяющие доставлять 6 куб.м бетона.

Тем, кто сегодня расширяет или модернизирует бизнес либо занят созданием новых производств, существует широкий выбор возможностей приобретения новых автомобильных миксеров для транспортировки и приготовления бетонов или автомобильных миксеров. Кстати, вы всегда можете заказать доставку бетона миксером в Ижевске, просто позвоните в Дон Бетон!

История бетона | BigRentz

Бетон настолько дан в нашей повседневной жизни, что вошел в наш словарный запас: когда мы говорим что-то «конкретное», мы имеем в виду, что это существенное, прочное, постоянное, на что можно рассчитывать. Кроме того, большинство из нас проводит свою жизнь на бетоне и вокруг него, на тротуарах и дорогах, внутри зданий и сооружений, построенных из чудесного материала. Без бетона развитый мир выглядел бы совершенно иначе.

Вы когда-нибудь задумывались, откуда произошел бетон и как он стал повсюду в современной жизни? За этим важным строительным материалом стоит долгая и впечатляющая история, начавшаяся тысячи лет назад, еще до египетских пирамид, охватывающая время беспрецедентных построек римлян и переходящая в современное строительство.

Мы рассмотрим, что такое бетон (а что нет), как он появился, как он сыграл роль в создании великих городов и монументальных зданий мира и как он влияет на нашу повседневную жизнь.

Прежде чем углубляться в историю бетона, следует прояснить одно важное заблуждение: бетон — это не то же самое, что цемент. Хотя эти два слова часто путают друг с другом, есть одно главное различие: цемент — это компонент бетона.

Цемент изготавливается из различных комбинаций известняка, глины, ракушек, мела, сланца, сланца, кварцевого песка и иногда даже доменного шлака или железной руды.Эти ингредиенты измельчаются, затем нагреваются при высоких температурах, в результате получается материал под названием клинкер . В клинкер добавляется гипс, затем вся смесь тонко измельчается до цементного порошка.

Просто добавьте воды, и процесс станет интересным. Гидратация — это процесс, который происходит, когда содержащиеся в цементном порошке минералы — кальций, кремний, алюминий, железо и другие — образуют химические связи с молекулами воды. По завершении этого процесса вода испаряется, а паста высыхает, оставляя после себя эти связи, организованные в виде вещества, похожего на камень.

Итак, бетон представляет собой смесь этого цементно-водного теста и песчано-каменного заполнителя. Паста покрывает поверхность песка и камней, связывая их вместе в смесь, известную как бетон. В жидкой жидкой форме бетону можно придать практически любую форму, которую пожелает строитель — лист, колонна, блок, плита, арка, чаша и т. Д. Когда вода в пасте высыхает, бетон становится твердым, как скала, и удерживает эта форма.

Цемент обычно составляет около 10-15 процентов бетонной смеси.Почти все типы бетона используют портландцемент. Это не торговая марка, а признанный вид цемента, который широко используется в отрасли (например, «нержавеющая сталь» или «стерлинговое серебро»). Его создатель назвал свою смесь в честь высококачественного строительного камня, найденного в соседнем карьере в Портленде, Англия.

Бетон стал настолько популярным (и остался таким) благодаря своим трем выдающимся качествам: пластичности, прочности и экономичности.В мокром состоянии бетон может принимать практически любую форму, вписываться в любое пространство, заполнять практически любые пустоты, покрывать практически любую поверхность. Но как только он высыхает и застывает, он сохраняет свою форму, становясь со временем сильнее, тверже и устойчивее.

Бетон, изготовленный с правильной концентрацией и в правильных условиях, может быть водонепроницаемым, штормостойким и огнестойким. И благодаря этой прочности он длится практически вечно. Через миллион лет, когда вся сталь, из которой мы строили наш мир, проржавела, а дерево превратилось в пыль, останется бетон.

Но бетон не только прочен; он также достаточно экономичен, чтобы поддерживать мировую промышленность, производящую более 2 миллиардов тонн бетона в год, что в среднем составляет около 5 тонн на человека в год, и без того шокирующий показатель, который, как ожидается, удвоится к 2050 году! Только Китай залил больше бетона для строительства в период с 2011 по 2014 год, чем США за последние сто лет.

Если вы находите эти факты удивительными, следуйте за нами по «бетонной дороге» через хронологию других увлекательных достижений.Вы увидите, как бетон стал материалом, который буквально проложил путь к жизни, какой мы ее знаем сегодня.

Итак, как мы пришли к текущему состоянию бетона? В процессе эволюции, как и многие другие средства строительства и развития. Во-первых, древние люди сделали открытия о природных материалах, которые они могли использовать для улучшения основных частей своей инфраструктуры — домов, заборов, колодцев и т.д. и ускорили застройку до нынешнего уровня.

Происхождение и предшественники

12 миллионов лет назад — Природный цемент

На земле, которая сейчас является Израилем, самовозгорание вызвало реакции между известняком и горючими сланцами, в результате чего образовались естественные отложения «природного цемента», которые сделают возможным образование бетона в будущем.

10 000 до н.э. — самое раннее известняковое строение

Известняк, также часто называемый «известью», играет самую раннюю роль в истории бетона в качестве основного ингредиента цемента и использовался на протяжении тысячелетий.Гебекли-тепе на территории современной Турции, предшествующий еще одному массивному каменному храму, Стоунхенджу, на 6000 лет был самым ранним известным строением из известняка. Известняк составлял Т-образные столбы этого храма, которые были построены и вырезаны доисторическими людьми, которые еще не разработали металлические инструменты или даже керамику.

6500 до н.э. — Пустыня цистерн

Первые бетонные сооружения, секретные подземные цистерны для хранения дефицитной воды, были построены набатейскими или бедуинскими торговцами, которые создали небольшую империю в пустынных оазисах южной Сирии и северной Иордании.Некоторые из этих цистерн все еще существуют в тех областях сегодня.

5600 до н.э. — Сборное железобетон этажей

На территории бывшей Югославии, в районе Лепенски Вир на берегу Дуная, в середине 1960-х годов были найдены хижины с подобием бетонных полов. Известковый цемент, который использовался, вероятно, прибыл из месторождения вверх по реке и был смешан с песком, гравием и водой, чтобы напоминать бетонные смеси нашего времени.

Памятники старины

3000 до н.э. — Египетские пирамиды

Известняковые породы или бетонные блоки? Несмотря на некоторые горячо обсуждаемые предположения о том, что блоки в египетских пирамидах были сформированы из более раннего типа бетона более 5000 лет назад, в области археологии более широко распространено мнение, что блоки известняка были доставлены из близлежащих карьеров.Чтобы сделать раствор для скрепления блоков, строители смешали солому с грязью, содержащей измельченный известняк, гипс и глину.

1400-1700 до н.э. — минойские постройки на Крите

Минойское общество на острове Крит, предшественники греков и считающееся первой европейской цивилизацией, использовало строительный материал из смеси глины и вулканического пепла пуццолана для строительства полов, фундаментов и канализации.

* 1300 г. до н.э. — Первое «известковое» покрытие

Ближневосточные строители обожгли известняк и смешали его с водой, а затем использовали эту смесь для покрытия наружных поверхностей своих стен из толченой глины.Когда смесь вступала в реакцию с воздухом, она образовывала твердую защитную поверхность — и закладывала основу, так сказать, для современных разновидностей цемента.

1000 до н.э. — греческие гробницы

Микенцы использовали свою раннюю форму цемента для строительства гробниц. Некоторые из них вы можете увидеть сегодня на Пелопоннесе в Греции.

770-476 до н.э. — Великая китайская стена

Северные китайцы использовали форму цемента для постройки лодок и их участка Великой стены.На протяжении веков строительства стены использовались материалы, используемые для ее строительства, включая тростник, ивовые ветви, дерево, уплотненный песок, грязь и 100 миллионов тонн камня и кирпича. Там, где они не были зацементированы известняковым раствором, они скреплялись раствором из клейкого липкого риса.

* 700 до н.э. — Печи, строительный раствор и гидравлическая известь

Те же бедуины, которые первыми изобрели подземные цистерны, позже построили печи для производства рудиментарного вида гидравлической извести — цемента, который затвердевает под водой — для водонепроницаемого раствора, который продвинул строительство домов, полов и новых водонепроницаемых цистерн под землей.

От Римской империи к эпохе Возрождения

300-500 н.э. — римская архитектура

Римляне начали с того же сырья, что и минойцы — вулканического пепла, найденного недалеко от Помпеи и горы Везувий, который они использовали для уплотнения смеси обожженного известняка, измельченных камней, песка и воды, что позволило им построить пандусы и террасы. , и дороги, которые в итоге соединили всю империю. Выливание смеси в формы вскоре позволило строителям создавать своды и купола, а также арки культовых акведуков и бань империи.Римский бетон пережил землетрясения, удары молний, ​​удары морских волн и тысячи лет выветривания.

82 нашей эры — Колизей

После гражданской войны в Риме император, известный как Веспасиан, намеревался построить самый большой театр в мире на более чем 50 000 мест. Сегодня мы знаем первый в мире стадион, построенный 1937 лет назад, как «Колизей». Около трети сооружения все еще стоит почти два тысячелетия спустя и является культовым символом Римской империи.

117-125 нашей эры — Пантеон — и потеря бетона

Римский Пантеон, который скоро отметит свое 1900-летие, как никогда прочен. Неармированный бетонный купол храма был вдвое шире и выше любого купола, когда-либо созданного в то время, и его длина составляла 143 фута со знаменитым окулусом в центре. Его гигантский вес поддерживается невероятно толстыми бетонными стенами и восьмью цилиндрическими сводами, усиленными кирпичом, но без внутренней опоры.

Современные инженеры не осмелились бы построить неармированный купол такого размера и, возможно, никогда не узнают секрет долговечной стабильности Пантеона.Мы действительно знаем, что инженеры императора Адриана скорректировали рецепты бетона, используя больше вулканического пепла, чем камня, чтобы сделать купол легче, и больше каменного заполнителя в стенах для более тяжелой арматуры. Но когда Римская империя пала в 476 году нашей эры, беспрецедентный римский рецепт приготовления бетона был утерян для мира.

1507 — Возрождение — Мост Нотр-Дам

Сразу после Средневековья итальянский монах по имени Джованни Джокондо построил мост Пон-Нотр-Дам в Париже, используя информацию, оставшуюся от древнеримского рецепта цемента.Примерно через 250 лет это сооружение было снесено, потому что дома, построенные на мосту, прибавили в весе. Джокондо вошел в историю как единственный человек, пытавшийся строить из бетона в эпоху Возрождения.

Достижения в бетоне

Улучшения XVI века

Каменщик в Андернахе, Германия, попытался смешать вулканический пепел под названием trass с известковым раствором. Полученный материал был водостойким и прочным, и цепная реакция, начатая с открытием, привела к созданию современного цемента.

Торговля бетоном 17 века

В 17 веке голландцы (которые уже были мастерами строительства в воде) продали trass Франции и Великобритании для использования на зданиях, которым требовались водонепроницаемые свойства. Две соперничающие страны немедленно начали конкурировать за создание собственных гидравлических строительных материалов.

* 1793 — Современное производство гидравлической извести для цемента

Когда британскому инженеру-строителю Джону Смитону было поручено построить новый маяк на скалах Эддистоун в Корнуолле, Англия, он приступил к поискам самого прочного и водонепроницаемого строительного материала, который он мог найти.Обнаружив поблизости известняк с высокой концентрацией глины, он обжигал его в печи и превратил в клинкер. Он измельчил его в порошок и смешал с водой, чтобы получить пасту, из которой он построил маяк.

В процессе — и спустя более чем 1000 лет после того, как секреты бетона были потеряны — Смитон заново открыл, как производить цемент. Вскоре производители начали продавать его открытие как «римский цемент». А маяк Эддистон простоял почти 130 лет, пережив скалы, которые выветрились из-под него.

* 1824 — Изобретение портландцемента

Англичанин Джозеф Аспдин усовершенствовал процесс, тщательно смешав известняковый мел с глиной и обжигая смесь в печи до удаления углекислого газа. Он также нагревает глинозем и кремнезем до тех пор, пока материалы не станут стеклоподобными, затем измельчил их и добавил в известняковую смесь вместе с гипсом.

Полученная химическая комбинация кальция, кремния, алюминия, железа, гипса и других минеральных ингредиентов составляет отличную формулу портландцемента, основного ингредиента бетона.Аспдин назвал результат «портландцемент», потому что он напоминал высококачественные строительные камни, добытые в соседнем Портленде, Англия.

* 1836 — Испытания на прочность

Первые испытания бетона на растяжение и сжатие прошли в Германии. Прочность на разрыв — это способность противостоять растяжению или растяжению; Прочность на сжатие — это способность противостоять сжатию или сдвигу.

* 1850-е — Армирование стальной сеткой запатентовано

Французский садовник Жозеф Монье успешно экспериментировал с заливкой бетона на стальную сетку.(Бетон и сталь расширяются с одинаковой скоростью при нагревании, что делает их идеальным сочетанием). Монье запатентовал несколько вариантов своего изобретения для использования с вагонами-шпалами, строительными плитами и трубами. Железобетон намного прочнее и практичнее неармированного материала. Он может перекрывать большие промежутки, позволяя бетону взлетать в виде мостов и небоскребов.

* 1880-е годы — Армирование железными прутьями

Калифорнийский инженер Эрнест Рэнсом начал испытания бетона и 2-дюймовых железных прутьев, чтобы увидеть, будут ли материалы сцепляться.Когда они это сделали, Рэнсом пошел еще дальше, скрутив железные прутья, чтобы создать арматуру, вокруг которой он мог «построить» бетон любой желаемой формы — эксперимент, который также сработал. Сегодня мы называем эту систему арматурным стержнем или арматурой, хотя современные инженеры обычно используют сталь вместо железа.

Система Рэнсома скоро будет использоваться в коммерческих зданиях, на дорогах, мостах и ​​даже в первых небоскребах. Знаменитый архитектор Фрэнк Ллойд Райт начал применять технологию арматурного бетона в современной архитектуре.Некоторые из самых известных зданий Райта, в том числе Храм Единства в Оук-Парке, штат Иллинойс, который считается первым современным зданием в мире; и Fallingwater в Милл-Ран, штат Пенсильвания, его самые знаменитые работы, были сделаны из железобетона.

* 1880-е годы — Запатентованная сталь для предварительного напряжения

Процесс предварительного напряжения стали был запатентован, чтобы сделать бетон более прочным и позволить инженерам использовать меньше стали и бетона.

С тех пор, как Рэнсом разработал использование арматуры, из бетона были построены все типы монументальных зданий и объектов инфраструктуры.Панамский канал, бункеры времен Второй мировой войны и знаменитый Сиднейский оперный театр делят строительный материал с некоторыми из самых сложных и самых дальновидных зданий в мире.

1889 — Первый железобетонный мост — мост через озеро Алворд, Сан-Франциско

Мост через озеро Алворд был построен в 1889 году в Сан-Франциско, Калифорния. Первый железобетонный мост, он пережил землетрясение в Сан-Франциско 1906 года и другие без повреждений. Он существует и сегодня, спустя более 100 лет после постройки.

1891 — Первая бетонная улица в Америке — Беллефонтен, Огайо

В 1891 году человек по имени Джордж Бартоломью построил первую бетонную улицу в Америке в Беллефонтене, штат Огайо. Сегодня проницаемый бетон пропагандируется как лучшее и самое экологически чистое покрытие для улиц.

1903 — Первое бетонное высотное здание — Ингаллс Билдинг, Цинциннати

В Цинциннати в 1903 году система Рэнсома позволила построить первое бетонное высотное здание — 16-этажное здание Ingalls Building.Эта невероятная высота сделала небоскреб одним из величайших инженерных достижений своего времени.

1899 — Мост через реку Вьен

Мост через реку Вьен в Шательро, Франция, построенный в 1899 году, является одним из самых известных железобетонных мостов в мире.

1908 — Бетонные дома — Юнион, Нью-Джерси — спроектирован и построен Томасом Эдисоном

Первые бетонные дома в стране были спроектированы и построены в Юнион, штат Нью-Джерси, никем иным, как Томасом Эдисоном.Эти дома существуют и сегодня.

* 1913 — Поставка первой готовой смеси — Балтимор

Первая партия «готовой смеси» доставлена ​​в Балтимор. Смешивание бетона в одном месте (на центральном заводе), а затем его доставка грузовиком для использования на стройплощадке, стало революцией в бетонной промышленности.

* 1915 — Цветной бетон — L.M. Scofield, первая компания по производству цветного бетона

Линн Мейсон Скофилд основала L.M. Scofield, первую компанию по производству красок для бетона.Их продукция включала отвердители цвета, цветной воск, интегральный краситель, герметики и химические пятна.

* 1930 — Воздухововлекающие агенты — устойчивость к повреждениям от замерзания и оттаивания

В 1930 году воздухововлекающие агенты были впервые использованы в бетоне, чтобы противостоять повреждениям от замерзания и оттаивания — явное благо для практики строительства в холодную погоду в Соединенных Штатах и ​​во всем мире.

1936 — Плотина Гувера — крупнейший бетонный проект, когда-либо завершенный на то время

Плотина Гувера расположена на границе Аризоны и Невады.Построенная в 1936 году для сдерживания могущественной реки Колорадо, плотина состоит из 3,25 миллиона кубических ярдов бетона, а еще 1,11 миллиона было использовано для строительства электростанции и окружающих сооружений.

1956-1992 — Американская система автомагистралей между штатами

Все дороги Америки в системе автомагистралей между штатами сделаны из железобетона.

1963 — Актовый зал Университета Иллинойса — первый бетонный спортивный купол

Первая спортивная арена с бетонным куполом была построена на территории кампуса Иллинойского университета в Урбана-Шампейн в 1963 году.Арена, известная как Актовый зал, выглядит как летающая тарелка и вмещает более 16 000 человек в идеальном бетонном круге.

* 1970-е — Армирование волокном — способ усиления бетона

Армирование волокном, в котором стекло, углерод, сталь, нейлон или другие синтетические волокна смешиваются с влажным бетоном перед заливкой, было введено как способ укрепления бетона. Волоконное армирование может использоваться для усиления зданий, а также наружных элементов, от проездов, плит и тротуаров до бассейнов, террас и террас.

1992 — Самое высокое железобетонное здание — Чикаго

65-этажный небоскреб по адресу 311 South Wacker Drive в Чикаго был самым высоким в мире железобетонным зданием на момент его постройки. Постмодернистская структура известна только по адресу.

* Современная эпоха — при снижении производительности получается бетон более низкого качества

Когда-то бетон считался ответом на мировые строительные проблемы; он податлив в мокром состоянии, прочен и долговечен в сухом виде и достаточно дешев, чтобы сделать практически все, что вы захотите.

Проблема в том, что это не навсегда. По крайней мере, он не остается неповрежденным и не жизнеспособным постоянно (хотя и не легко ломается). Несмотря на всю свою впечатляющую прочность на разрыв, современный бетон может сохранять целостность без капитального ремонта или замены в лучшем случае около века. Сегодняшний железобетон не может сравниться с «римским бетоном».

Особенно, если железобетон изготавливается дешево — скажем, с несбалансированной смесью, некачественными ингредиентами или небрежной заливкой — он может начать распадаться изнутри.По мере выветривания вода постепенно просачивается сквозь крошечные трещинки и направляется к стали в середине. По мере затвердевания окружающего его бетона арматурный стержень окисляется и может расшириться настолько, чтобы расколоть бетон, который он должен поддерживать.

Соленая вода особенно вредна для арматуры, поскольку соль разъедает сталь в течение пяти десятилетий. Повторяющиеся циклы замерзания и оттаивания также могут создавать и расширять трещины, особенно на бетонных дорогах. Распространение соли действительно препятствует образованию льда, но она действует в тандеме с влагой, нанося такой же вред арматурному стержню, как если бы морская вода постоянно омывала его.

* Будущее — Возможные улучшения в обслуживании и производстве бетона

Существует множество новых методов улучшения бетона, включая специальные методы обработки, предотвращающие проникновение воды в сталь. Другие достижения являются ответом на растущее внимание во всем мире к устойчивости: «Самовосстанавливающийся» бетон содержит бактерии, которые выделяют известняк, закрывая любые возникающие трещины. Смесь для «самоочищающегося» бетона содержит двуокись титана, которая разрушает смог и сохраняет белый цвет бетона.Усовершенствованные версии этой технологии могут даже дать нам уличные поверхности, которые очищают выхлопные газы от автомобилей.

Кроме того, в недавнем отчете говорится, что мы можем повторить рецепт римского бетона (который, несмотря на более низкую прочность на разрыв, демонстрирует беспрецедентную долговечность). Римский бетон не только водонепроницаем; Было обнаружено, что он становится сильнее при контакте с морской водой. Ученые предполагают, что микроскопические кристаллы растут в древнем бетоне, когда он погружен в воду, что делает его еще менее уязвимым для выветривания.

Хотя до сих пор не удалось полностью собрать утраченный рецепт, исследователи знают, что вулканический пепел , пуццолана, имел фундаментальное значение для прочности древнеримского бетона. Недавно объявленный проект будет экспериментировать с подобным вулканическим пеплом у побережья Калифорнии, чтобы попытаться реконструировать процесс, который позволил создать самый прочный бетон в истории.

Если это произойдет, сочетание секретного рецепта Рима по изготовлению бетона и современных методов строительства арматурных стержней может снова произвести революцию в использовании бетона, а также в мировой инфраструктуре и архитектуре.

https://www.nachi.org/history-of-concrete.htm

A History of Concrete [infographic] by Ever Readymix

https://www.concretenetwork.com/concrete-history/

https://www.chinahighlights.com/greatwall/fact/how-the-great-wall-was-built.htm

https://www.citylab.com/design/2017/08/undercover-economist-cement-shaped-the-modern-economy/537780/

https: //www.citylab.ru / design / 2014/11 / вступление в эпоху разрушения бетона / 382888/

https://www.concretenetwork.com/concrete/whatis/

What’s the Difference Between Cement and Concrete?

https://www.cement.org/cement-concrete-applications/how-cement-is-made

https://www.popularmechanics.com/technology/infrastructure/a28502/rock-solid-history-of-concrete/

https://www.smithsonianmag.com/history/gobekli-tepe-the-worlds-first-temple-83613665/

https: // www.worldscientific.com/doi/pdf/10.1142/9789813145740_0001

https://www.revolvy.com/page/Ernest-L.-Ransome

https://explorecu.org/items/show/268

Похожие сообщения

Как бетон изменился с годами

Благодаря его использованию в прочных современных конструкциях, вы можете не думать о бетоне как о историческом строительном материале.Однако у этой субстанции богатое прошлое. То, что во времена Древнего Рима не ездили цементовозы, не означает, что культуры тогда не могли строить из бетона. У них были свои способы адаптации и использования материалов.

Изучая историю бетона, мы можем понять, как мы его используем сегодня. Мы собрали несколько ключевых лет на протяжении всей истории вместе с известными и историческими бетонными сооружениями, чтобы вы могли лучше понять суть.

Для этих целей мы будем рассматривать бетон как смесь крупных и мелких частиц, смешанных с определенным типом пасты. Паста схватывается и скрепляет частицы, которые затем можно использовать в качестве строительного материала. Мы также рассмотрим несколько похожих материалов, которые имеют общие отличия. На протяжении всей истории культуры создавались с:

1. Цемент: Этот мелкий порошок создает другие материалы, такие как строительный раствор, бетон, штукатурку и раствор. В этих строительных изделиях цемент выступает в качестве связующего вещества.Его часто делают из известняка, но другие возможные ингредиенты включают глину, кварцевый песок и ракушки. Какие бы разные культуры ни использовали на протяжении истории, зависело от того, к чему они имели доступ, где жили. Независимо от ингредиента, люди измельчают и объединяют их с такими материалами, как железная руда, а затем нагревают их до высоких температур. Полученный продукт, называемый клинкером, перемалывается в цемент.
2. Раствор: Раствор связывает кирпичи, камни и другие строительные материалы. Он сделан из цемента, песка и извести.Когда строители добавляют воду в смесь, цемент активируется, а затем затвердевает по мере высыхания. Затирка — аналогичный продукт, но в нем больше воды, которая течет между трещинами и зазорами. Любое из этих веществ может действовать как клей для других строительных материалов, от плитки до камня.
3. Adobe: Высушенная на солнце грязь создает кирпичи из сырца. Песок, грязь и другие частицы почвы попадают в эти кирпичи, в которые люди также могут добавлять палки или солому вместе с водой. После высыхания кирпич дает усадку и растет вместе с погодой.Поскольку его не обжигают в печи для отверждения, а сушат на воздухе, он не подходит для влажного климата. Многие из первых строительных материалов, таких как бетон, были на самом деле саманом.

Вышеупомянутые материалы относятся к одному семейству, но бетон — более прочное вещество. Он всегда был с нами в бесчисленных строительных проектах самых разных форм. Читайте дальше, чтобы узнать больше об истории бетона и о том, как материал изменился с годами.

Самые ранние виды использования бетона

То, что мы считаем бетоном сегодня, несколько отличается от первого использования бетона.Тем не менее, подобные материалы имели важное значение на протяжении всей истории. Среди некоторых целей этих материалов было создание:

• Здания
• Этажей
• Мосты
• Дороги
• Скульптурные конструкции

Культуры по всему миру построили эти и другие здания из бетона и материалов, подобных бетону. Поскольку с годами материал менялся, трудно сказать, сколько времени существует бетон. По приблизительной шкале времени мы знаем, что он существовал за тысячи лет до нашей эры.Культуры использовали бетон на протяжении многих лет:

1. 6 500 до н.э .: В этом году были построены первые бетонные здания. Бедуины создали эти исторические бетонные сооружения в современной Сирии и Иордании. Ранние начинания заложили основу для улучшения техники с течением времени.
2. 3000 г. до н. Э .: В это время египтяне использовали грязь, смешанную с соломой, для создания строительного материала, похожего на глин. Они также разработали и использовали гипсовые и известковые растворы для скрепления сырцовых кирпичей.Примерно в то же время строители в Китае использовали форму цемента, созданную из липкого риса.
3. 700 до н.э .: Бедуины обнаружили цемент, который твердеет под водой, и примерно в это время создали печи для производства раствора. Они использовали этот раствор для строительства полов, домов и других построек. За это время они также начали утрамбовывать бетонный материал и поняли, что вещество не будет работать, если оно будет слишком насыщенным.
4. 600 Б.Р .: Греки открыли природное вещество, которое может создавать бетон, смешивая его с известью. Несмотря на то, что они использовали это вещество, они не были так продвинуты в конкретных методах, как другие культуры.
5. 200 г. до н. Э .: К этому времени римляне усовершенствовали здание из бетона, хотя и другим способом, чем мы используем его сегодня. Римляне создавали большую часть конструкции из рыхлых камней и материала, цементируя их вместе с раствором. Они даже использовали косметический кирпич в сочетании с их версией цемента.Использование неструктурных блоков зарекомендовало себя как цельный и эстетичный продукт.
6. 1414: Крах Римской империи сделал интерес к бетону бездействующим до тех пор, пока в этом году не появились рукописи, объясняющие это вещество. С этим пришло новое понимание строительного материала. Этот год стал одним из многих поворотных моментов в истории бетона. Это положило начало цепной реакции на открытие новых способов производства и использования бетона на века.
7. 1793: Джон Смитон создал более эффективный метод производства гидравлической извести в 1793 году. Этот продукт использовался для облегчения схватывания цемента, а модернизированное производство упростило изготовление бетона и его быстрое схватывание.
8. 1824: Этот год был очень важным в истории бетона, потому что именно в этот год каменщик Джозеф Аспдин создавал портландцемент. Названный так потому, что он был похож на строительный камень в Портленде, Англия, портландцемент был прочной формой строительного материала.Аспдин произвел цемент путем сжигания мела и глины в печи. Позже он решил добавить в глину известняк, чтобы создать клинкер.

Aspdin помог стимулировать использование цемента и бетона в современном строительстве. Стремясь создать лучшую альтернативу строительному материалу римлян, он вдохновил конкурентов на создание еще лучших версий своего портландцемента.

С началом использования цемента и бетона произошла эволюция продуктов. Мы разработали множество способов изменить вещества, чтобы они лучше работали для нас, со временем влияя на историю бетонного строительства.

Как бетон изменился с годами?

Со временем бетон превратился в более эффективный материал. Мы перешли от использования натуральных веществ, напоминающих цемент, к усовершенствованию природных материалов с помощью искусственных процессов. По мере развития технологий развивались и наши методы производства бетона и цемента.

В конце 1800-х годов люди в Германии, Франции и США одновременно разрабатывали железобетон. В то время он использовался для промышленных зданий, но в дальнейшем он будет играть роль в жилых домах и других сооружениях.

Портландцемент, созданный Джозефом Аспдином, отличается от того, что мы производим сегодня. Хотя Аспдин не указал конкретных соотношений или температур для изготовления портландцемента, мы знаем, что он не смог бы достичь высоких температур, которые мы делаем сегодня для нагрева веществ.

Сегодня у нас есть стандартная формула портландцемента. Он был создан еще в 1917 году Американским обществом испытаний и материалов совместно с Национальным бюро стандартов. Стандартная формула обеспечивает неизменное качество независимо от того, когда и где кто-то производил вещество.

Еще до того, как мы разработали рецептуру портландцемента, строители снова использовали бетон в проектах по всему миру. В начале 1900-х годов бетон вновь получил общественное признание в качестве строительного материала, и эти типы конструкций начали расти:

• Доходный дом в Париже 1902 года
• Первое бетонное высотное здание в Огайо в 1904 году
• 328-футовый мост в Риме в 1911 году

После этих и других построек был разработан товарный бетон.В 1913 году материал был доставлен в Балтимор, штат Мэриленд. Это помогло сделать рабочие площадки более эффективными, поскольку рабочим больше не нужно было смешивать бетон на месте. Вместо этого он прибыл предварительно смешанным с завода в ранних версиях того, что мы сегодня называем цементовозами.

Спустя несколько десятилетий мы обнаружили, что образование маленьких пузырьков воздуха, известных как вовлечение воздуха, улучшает бетон. После того, как в 1930 году в бетон были введены воздухововлекающие вещества, строительный материал стал легче обрабатывать и менее подвержен замерзанию.Теперь архитекторы в более холодном климате могут выбирать материал, не беспокоясь о трещинах или поломках.

Примерно в то же время строители разработали тонкослойный бетон. Крыши, купола, арки и другие подобные конструкции были сделаны из тонкой оболочки из бетона. Благодаря прочным округлым формам этих структур они не требовали толстых слоев материала. Более легкий вес тонкослойного бетона делает остальную часть здания более безопасной от обрушения, поскольку ей не нужно поддерживать тяжелый материал.

Работая с бетоном, мы сделали его более прочным и устойчивым строительным материалом. Мы обнаружили более простые способы изготовления, транспортировки и использования. Наряду с этими открытиями строители и архитекторы возводили здания в разных стилях. Бруталистские, современные и другие бетонные конструкции включают в себя подвиги и художественные творения, такие как:

• Зал Пола Рудольфа Йельского университета
• Музей Science Hills в Японии
• Юбилейная церковь под Римом
• Исследовательский центр Института Солка в Калифорнии
• Жилой комплекс Villa Saitan в Японии
• Национальный музей Бразилии

Эти здания демонстрируют универсальность бетона как строительного материала.По мере развития технологий строители и архитекторы могли создавать из бетона изгибы, вырезы и другие привлекательные элементы дизайна. Гибкость стиля материала позволила ему строить церкви, музеи, жилые дома и многое другое, а также некоторые исторические бетонные постройки.

Известные сооружения стали возможны благодаря бетону

Нам нужно благодарить бетон за многие исторические и узнаваемые здания. Были ли они построены тысячелетия назад или в этом веке, некоторые бетонные конструкции, о которых вы, вероятно, слышали, включают:

1. Пантеон: Пантеон в Риме — самый большой бетонный купол без армирования.Несмотря на то, что Пантеон был завершен в 125 году, он до сих пор стоит в Риме. Он имеет диаметр 142 фута с 27-футовым окулом или отверстием в центре.
2. Великая Китайская стена: Знаменитая достопримечательность из бетона строилась на протяжении многих веков. В зависимости от того, как вы определяете начало обширного проекта, творение началось в третьем веке до нашей эры. или несколько веков назад. Династии и королевства на протяжении всей истории Китая укрепляли структуру, добавляя ее спустя столетия после ее основания.
3. Маяк Эддистоун: Расположенный у побережья южной Англии, эта третья итерация маяка была построена в 1700-х годах с использованием гидравлической извести Джона Смитона. Единственная причина, по которой историческое бетонное сооружение разрушилось, заключалась в том, что скалы под ним со временем разрушились.
4. Бетонная улица: В 1891 году в Огайо была построена первая бетонная улица. Известный как Корт-стрит, он стоит до сих пор. Несмотря на то, что Джордж Варфоломей создал улицу более 100 лет назад, она вдвое прочнее, чем бетон, используемый в современных жилых проектах.Благодаря своей прочности он идеально подходит для работы в условиях дорожного движения.
5. Панамский канал: После неудачных попыток создать жизненно важное развитие в сфере путешествий и транспорта в 1904 году началось строительство Панамского канала. Через 10 лет проект был завершен. Бетон играл роль в замках, которые помогают поднимать корабли, движущиеся по каналу. По его завершении были окончательно подключены многие страны и порты.
6. Плотина Гувера: Сама плотина, построенная в 1935 году, потребовала более 3 миллионов ярдов бетона.На создание электростанции и других сооружений для плотины потребовалось еще 1 миллион ярдов. Строители не стали заливать бетон в одну массу, потому что он треснул и затвердевал слишком долго. Вместо этого они залили блоки бетоном, чтобы построить колонны. Испытания, проведенные двадцать лет спустя, показали, что бетон со временем становился прочнее.
7. Плотина Гранд-Кули: Менее чем через 10 лет после завершения строительства дамбы Гувера строители создали самую массивную бетонную конструкцию из когда-либо построенных.Для завершения строительства плотины Гранд-Кули в Вашингтоне в 1942 году потребовалось 12 миллионов ярдов бетона. Поскольку для ее завершения требовалось в четыре раза больше бетона, чем для плотины Гувера, строители использовали конвейерную ленту длиной 2 мили для транспортировки материала на строительную площадку. Строители использовали тот же метод, что и при строительстве плотины Гувера для плотины Гранд-Кули, только в гораздо большем масштабе.
8. Сиднейский оперный театр: Это бетонное здание занимает в южном полушарии титул самого большого бетонного сооружения.Строительство началось в 1959 году и завершилось в 1973 году. Проект столкнулся с определенными трудностями, но его завершение позволило получить великолепную бетонную конструкцию. Сиднейский оперный театр в настоящее время служит местом встречи для культуры и туристов со всего мира.
9. Бурдж-Халифа: Расположенный в Дубае небоскреб Бурдж-Халифа был построен из железобетона. Он будет носить титул самого высокого здания в мире до завершения строительства Башни Джидды в 2020 году. В Бурдж-Халифе было использовано более 400 000 кубических ярдов бетона и более 60 000 тонн арматуры или арматуры.

Эти современные и исторические постройки были бы невозможны, если бы не бетон. Их рост, сила, размер и многое другое — это проявление способностей бетона. Полезность этого вещества не исчезла после того, как до нашей эры. лет тоже. Сегодня и в далеком будущем мы продолжим использовать бетон для строительства инновационных зданий, домов, квартир, отелей, скульптур и многого другого.

Получите бетонное оборудование и услуги с помощью динамической перекачки бетона

Примите участие в истории с бетонными услугами и оборудованием Dynamic Concrete Pumping.У нас есть 40-летний опыт оказания помощи подрядчикам в воплощении архитектурных замыслов в жизнь, дополняя наследие исторических бетонных сооружений. Если вам нужны бетонные услуги или оборудование, свяжитесь с нами в Dynamic Concrete Pumping.

Throwback Thursday: Краткая история бетона

Бетон, возможно, является наиболее широко используемым строительным продуктом в мире. Учитывая его повсеместное распространение, неудивительно, что BTHL содержит множество документов по бетонным конструкциям, изделиям, строительной технике и оборудованию. Этот материал имеет долгую историю, начиная с раннеримских времен, но его использование в строительстве резко возросло в 20 веке.Семь документов ниже, все из BTHL, дают представление о взрослении бетона:

Бетон в архитектуре , Portland Cement Association, 1927

Район Чикаго стал крупным центром производства бетона и в конечном итоге стал домом для Portland Cement Association (PCA). PCA выпустило множество технических и маркетинговых публикаций в поддержку более широкой отрасли, включая указанную выше.Использование Парфенона в Древней Греции в качестве изображения на обложке для этой публикации может показаться случайным, но за этим стоит своя история. Полномасштабная бетонная копия Парфенона была построена в Нэшвилле, штат Теннеси, в 1925 году. Реплика до сих пор является центральным элементом городского парка и поздней версией классического движения City Beautiful.

Бетон для жилищного строительства был популярной темой, хотя в большинстве американских домов материал использовался только для фундаментов, подвалов и улучшений на стройплощадке.Использование портландцементной штукатурки было методом придания деревянному каркасу или каменному дому более монолитного вида.

В этом издании рассказывается о Midway Gardens, пивном саду, спроектированном Фрэнком Ллойдом Райтом. В этом внутреннем и внешнем комплексе широко использовался монолитный бетон в геометрических конструкциях. К сожалению, он стал жертвой движения Сухого закона и был снесен после очень короткой жизни.

Одна небольшая ниша на рынке жилой недвижимости — это использование текстурированных бетонных блоков, имитирующих камень.Этот материал достиг пика популярности примерно в 1910 году, он предшествовал большему производству бетонных блоков и продавался как материал для самостоятельного изготовления. Имея несколько форм и бетономешалку, человек мог заняться бизнесом. Sears Roebuck & Co. была одним из первых продавцов оборудования для изготовления этих бетонных блоков.

Одним из важнейших технических новшеств в бетонном строительстве стало внедрение стальной арматуры.Фирма по проектированию конструкций Ransome Engineering Co. была основана Эрнестом Л. Рэнсомом, пионером в разработке зданий из железобетона. Рэнсом начал свою карьеру в Сан-Франциско, и ему приписывают проектирование там двух небольших железобетонных мостов в 1886 году, оба из которых сохранились до наших дней.

Concrete в архитектуре также зависело от разработки инструментов, методов и оборудования, особенно для монолитных конструкций.Различные компании разработали многоразовую бетонную опалубку, которая оказалась особенно успешной для больших коммерческих зданий.

История бетона: текст

A Временная шкала

Цемент существует не менее 12 миллионов лет. Когда сама земля претерпевала интенсивные естественные геологические изменения, создавался цемент. Именно этот природный цемент впервые применили люди. В конце концов они открыли, как делать цемент из других материалов.

Следующая тема: Научные принципы

Роль бетона как строительного блока в истории: NPR