История бетона

Мы живем в мире, бетона, в окружении дорог, зданий и мостов. В то время как большинство людей думают, что это современное изобретение, бетон существует в течении тысячи лет уже, как и его компаньон, цемент. Эти слова часто используются, как взаимозаменяемые, хотя они являются двумя отдельными веществами.

Цемент является материалом, используемым для связывания вместе кирпичей или камней в процессе строительства. Бетон является материалом, созданным путем смешивания цемента с мелких кусочков камня, гальки, щебня кирпича (эти части называются совокупность) и песок. Химическая реакция приводит к затвердеванию цемента вокруг агрегата и становится чрезвычайно жестким веществом.

Еще в 3000 г. до н.э., египтяне использовали гипс, цемент, чтобы построить свои пирамиды. Грязь, смешанная с соломой была использована для связывания кирпичей. Греки и критяне использовать известковые смеси, цемент в 800 году до нашей эры.

Греки и римляне, вавилоняне и ассирийцы использовали цемент бетон еще в 300 году до нашей эры.

Известь и битум были их основные ингредиенты, хотя римляне также добавляли, животные жиры, кровь и молоко их смесей. Римляне сделали много инноваций в использовании бетона, в том числе с использованием металлических арматурных стержней. К сожалению, они использовали бронзу, которая имеет разную скорость расширения и сжатия, как бетон, который вызвал проблемы в своих зданиях. Тем не менее, многие из их дорог и зданий все еще стоят сегодня.

Большие знания о бетоне и цементе погибли во время Средневековья и Средних веков. С 1600 по 1700, технология была снова восстановлена, и эти потерянные секреты были обновлены. В 1800 несколько патентов были награждены за формулу цемента, которые были использованы в бетоне. В середине 1800-х годов, несколько человек обнаружили использование железа с бетоном. В 1830 году был издан буклет, который предложил использовать железо и бетон для крыши. В 1848 году, Жозеф Луи Lambot построил лодку из железных прутьев покрытых тонким слоем бетона. В отличие от бронзовых баров, используемых римлянами, железные прутья имели свойства расширяться и сжиматься с такой же скоростью, как и бетон.

Это открыло путь для строительства высотных зданий, плотин, таких как плотины Гувера, и межгосударственных автомобильных дорог. Города расцвели. Сегодня, даже дома строятся из бетона. Это универсальный материал, который может быть окрашен.

Бетон представляет собой смесь из цемента, песка (мелкого заполнителя), щебня (крупного заполнителя) и воды, которая твердеет при пропорционально подобранном составе.

История бетона тесно связана с цементом, который является одним из его ключевых компонентов. Это история, которая продолжается в настоящее время, так как бетон развивается, чтобы стать материалом тысячи возможностей и источником постоянного вдохновения для архитекторов. Цемент использовался я в древнем Риме, но это было только в 19-м веке. После того, как была определена, практика литья «цементного бетона» она быстро распространилась. Песок и гравий были добавлены в цемент и смесь формировали, чтобы получить имитацию камня и тесаного камня. Металлические подкрепления это идея садовника.

В 1845 году Джозеф-Луи Lambot, «официальный» изобретатель железобетона, который использовал провод и раствор, для резервуаров и горшков апельсиновых деревьев. В 1867 году, Монье предложил систему мобильной ванны и бассейна изготовить из железа, и цемента, что использовались в садоводстве. После чего, концепцию он усовершенствовал в течение многих лет. Железобетонные методы были освоены несколько лет спустя. В 1892 году Франсуа Hennebique подал патент, который сделал его изобретателем железобетона. На Всемирной выставке 1900 года он был назван «самым важным подрядчиком общественных работ железобетона». Реальные приключения бетона начались с нового века.

20 октября 1906 года французское правительство санкционировали применение железобетона в качестве строительного материала. Начиная с 1897 года, железобетон и его методы были частью учебной программы во Франции Ecole де Пон и др Chaussées. После II мировой войны, начался спрос на жилье и развитие заводов. С 1950 по 1965 количество жилья, построенного с каждым годом во Франции, выросло от 50000 до 550,000. История бетона в движении, выполняются постоянные инновации бетона.

В современном мире бетон стал более усовершенствован, мы занимаемся производством бетона и предлагаем купить бетон в Днепропетровске по выгодным ценам.

Бетонная смесь имеет много применений, а так же различных дополнений и наполнителей. Крупные и мелкие агрегаты содержат около 80 — 85 % процентов смеси по массе (60 — 75 % процентов смеси по объему). Правильная совокупность классификации, долговечность и химические свойства необходимы для прочности бетонной смеси и производительности. Это удивительно, как натуральные ингредиенты в совокупности образуют удивительно сильный, прочный и экономичный строительный материал, который успешно процветает на протяжении тысячелетий.

Мелкие и крупные заполнители в бетонной смеси, являются инертными или неактивными ингредиентами. Цемент и вода, являются активными ингредиентами. Инертные ингредиенты и цемент сначала тщательно перемешивают. Как только вода будет добавлена, химическая реакция начинает происходить между водой и цементом. Процесс закалки происходит через гидратацию цемента с водой, а не путем сушки смеси. Вместо того чтобы просушить, бетон должен быть настолько влажным, насколько это возможно в процессе начальной гидратации. Сушка вызывает падение содержания воды ниже, чем требуется для удовлетворительной гидратации цемента.

В рамках этого процесса лежит ключ к замечательному признаку бетона, его можно формировать в любой форме, сохраняя плотность, водонепроницаемость, морозостойкость, эти качества объясняют, почему именно из бетона строят небоскребы, мосты, тротуары и магистрали жилых домов, а так же дамб.

В конце 1980-х годов свое начало берет появление высокопроизводительного бетона, так же ультравысокая производительность волоконно-армированного бетона и самостоятельное размещение, наливного бетона. На данный момент, продолжается инновационное развитие бетона и железобетона, которое дает волю к архитектурному творчеству.

История создания бетона Текст научной статьи по специальности «Технологии материалов»



SCIENCE TIME

ИСТОРИЯ СОЗДАНИЯ БЕТОНА

Машукова Анастасия Ивановна, Иркутский национальный исследовательский технический университет, г. Иркутск

E-mail: [email protected]

Матвеев Сергей Фёдорович, Иркутский национальный исследовательский технический университет, г. Иркутск Научный руководитель: Дорофеева Наталья Леонидовна

E-mail: [email protected]

Аннотация. Данная статья посвящена истории создания бетона. Рассмотрены этапы формирования бетона с древних времен до настоящего времени.

Ключевые слова: бетон, состав и способ приготовления смеси, цемент, портландцемент, романцемент.

В настоящее время бетон является распространенным строительным материалом. Из бетона изготавливают самые разнообразные по форме и размерам бетонные и железобетонные конструкции и строительные изделия, широко используемые в промышленном, культурно-бытовом, жилищном, транспортном, дорожном и других видах строительства.

История появления бетона зародилась еще в Древние века. Считается, что самые ранние постройки с применением бетона, появились в Риме, Египте, Китае, которые сохранились до наших дней. Этот бетон сильно отличался от нынешнего. Найденные археологами бетоны состояли из различных компонентов. В большинстве случаев в его состав входили известняк, смеси гипса, глина. При возведение Великой Китайской стены использовался липкий рис. Знаменитый путешественник В. Судаков считает, что в состав бетона египетских пирамид был таков: в известняковый щебень добавлялось 5% известняковой пудры и 5% нильского речного ила с высоким содержанием оксида алюминия [1]. Человек пытался получить искусственный камень, который был бы прочным, долговечным и требовал бы меньше затрат труда при изготовлении строительных материалов.

Через несколько тысяч лет люди придумали новый связующий компонент -цемент, который используется и посей день. В 1796 году англичанину Джеймсу Паркеру удалось получить цемент. Способ создания цемента заключался в обжиге мелкозернистой глины с известью при

температуре 800-900 градусов в раскаленной печи. Этот цемент назвали романцемент. Примерно в одно и тоже время английский каменщик Джозеф Аспдин в 1824 году и русский строитель Е. Г. Челиев в 1822 году объявили миру о новом виде цемента. Рецепт цемента: нагревали смесь дробленного известняка и глины в печи, затем перемалывали полученную смесь в порошок. Получившийся цемент назвали портлацементом, который затвердевал при добавлении воды. В 1825 году Е. Г. Челиев публикует книгу, написанную на основании накопившегося опыта при восстановлении Московского Кремля под названием «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». Современный цемент по свойствам очень близок с тем портландцементом, что был получен у Дж. Аспдина и Е. Г. Челиева.

Бетон в современном понимании — это искусственный камень, который получен в результате затвердевания рационально подобранной смеси из цемента (вяжущего вещества), мелкого заполнителя, крупного заполнителя, воды и в необходимых случаях специальных добавок. Уменьшить усадку и предотвратить образование усадочных трещин в бетоне можно путем добавления заполнителей (песка, гравия или щебня), которые образуют жесткий скелет и воспринимает внешнюю нагрузку. Заполнители должны занимать не более 80-85% объема бетона [2]. Бетон в сочетании со стальной арматурой называют железобетон. Бетон и железобетон в России начали применять в конце 19 века. Среди крупных сооружений того времени, возведённых из железобетона, можно назвать маяк в Новороссийске.

Профессор И. Г. Малюга внёс большой вклад в разработку основ науки о бетоне. В 1895 году он опубликовал книгу «Состав и способ приготовления цементного раствора (бетона) для получения наибольшей крепости», где были не только обобщены имевшейся опыт, но и результаты исследований зависимости прочности бетона от водоцементного отношения, расхода цемента, вида заполнителя и других факторов [3].

Научные работы А.Е.Десова, В.В. Михайлова, О.А. Гершберга были посвящены изучению технологии приготовления и уплотнения бетонных смесей. Н. А. Попов, В. М. Москвин, К. Д. Некрасов внесли большой вклад в создание различных видов бетона — легкого, кислотоупорного, жаростойкого. В.М. Москвина, С.В. Шестоперова, Г.И. Горчакова, Н.А. Мощанского занимались разработками по повышению долговечности бетона.

37 8

SCIENCE TIME

За последние годы производство и применение бетона и железобетона в нашей стране неуклонно возрастает и появляются новые технологии и множество различных видов бетона за счёт добавления различных добавок в бетонную смесь (фибробетон, самоуплотняющие, высокофункциональные, реакционно-порошковые, бездефектные бетоны и др.), которые отличаются между собой своим составом, свойствами и техническими характеристиками и соответствуют различным целям и назначениям.

Литература:

1. Строительные материаловедение: учебное пособие / под общей ред. В.А. Невского. — Ростов н / Д : Феникс, 2007. — 572с.

2. Строительные материалы и изделия / К.Н. Попов, М.Б. Каддо // Учеб. — М.: Высш. шк., 2001. — 367 с.

3. Строительные материалы и детали / Л.Н. Попов / М., Стройиздат, 1973. — 392 с.

История развития бетона и его будущее Текст научной статьи по специальности «Строительство и архитектура»

УДК 691.328.1, 691.328.2, 691.328.43

И.А. Коротченко

студент, кафедра «Гоажданское строительство и прикладная экология» ФГОУ ВПО «Санкт-Петербургский государственный политехнический университет»

А.Ю. Пахомова

ассистент, кафедра «Гражданское строительство и прикладная экология» ФГОУ ВПО «Санкт-Петербургский государственный политехнический университет»

ИСТОРИЯ РАЗВИТИЯ БЕТОНА И ЕГО БУДУЩЕЕ

Аннотация. В статье рассмотрены этапы становления бетона, дана историческая справка, показано изменение состава бетона со временем. Также автор постарался «заглянуть в будущее» и оценить возможность использования бетона в будущем.

Ключевые слова: строительные материалы, бетон, железобетон, нанобетон.

I.A. Korotchenko, Saint-Petersburg Federal Polytechnical University

A. Yu. Pakhomova, Saint-Petersburg Federal Polytechnical University

HISTORY OF CONCRETE AND ITS FUTURE

Abstract. The article describes the stages of concrete development, given the historical background, shows the changes in the composition of the concrete over time. Author also tried to «look into the future» and evaluate the possibility of using concrete in the future.

Keywords: building materials, concrete, reinforce concrete, nanoconcrete.

Введение. Объект нашего исследования — процесс становления и этапы развития бетона. Сегодня бетон является одним из самых востребованных строительных материалов. Мировой объём его применения составляет более 2 миллиардов куб. м. в год [1]. Ни одно современное строительство не обходится без бетона, а всё потому, что, в зависимости от технологии производства и состава, его характеристики могут соответствовать любому требованию застройщика. Если посмотреть вокруг, то можно увидеть, что практически всё, что нас окружает, сделано из бетона — это жилые и промышленные здания, всевозможные технологические площадки, дороги, мосты. В экспериментальном порядке изготавливались детали для самолетов, железнодорожные вагоны, батискафы, подводные лодки [2] и даже музыкальные инструменты [3]. Трудно найти сооружения, где хотя бы при закладке фундамента не используется бетонный раствор или плиты. То тут, то там вырастают малопривлекательные громадины высотных домов. Серый цвет, привычные формы — эти ассоциации возникают у нас с бетонными зданиями, люди стали считать бетон чисто утилитарным материалом.

Освоение и развитие бетона на протяжении веков является наглядным примером реализации достижений человека в создании разнообразных архитектурных форм и композиций [4]. Перспективность развития материала также очень велика — разрабатываются различные добавки для увеличения подвижности смеси, а также для ускорения твердения, внедряются новые методы укладки смеси, её прогрева [5]. Перспективы бетона в будущем очень велики. Сейчас ученые всего мира ведут разработки в области новых видов бетонов — нанобетонов, которые по своим характеристикам в разы превосходят современные бетоны. Также идут исследования в области предварительно напряженного железобетона, самоуплотняющегося железобетона и высокопрочных бетонов. О перспективности материала также можно судить по большому количеству защищенных диссертаций в совершенно разных сферах бетонной отрасли.

Обзор литературы. При написании данной статьи были использованы научная и учебно-методическая литература, статьи в периодических изданиях Российской Федерации. Основными источниками, раскрывающими этапы развития и процесс становления бетона, являются работы Баженова Ю.М., Суздальцевой А.Я., Кочетова В.А. Как можно увидеть по годам издания, эти работы пришлись на этапы расцвета в применении бетона, его постепенного совершенствования и внедрения в массовое строительство. Авторы рассматривают историю бетона и его применение. В наше время работ по данной проблематике крайне мало, поэтому мы постарались систематизировать накопленный материал и упорядочить его хронологически. Что же касается источников по перспективам применения данного строительного материала, то это, в основном, статьи и профессиональная литература. Сейчас идут процессы развития данного материала, во многих проектных институтах мира ведутся разработки по совершенствованию бетонов, поэтому литературы по данной проблематике достаточно много.

Постановка проблемы. Бетон — очень полезный и широко используемый строительный материал, который прошел долгий путь в своем развитии, продолжая развиваться и по настоящее время. Мы хотим показать, как его состав менялся с течением времени, а также систематизировать этапы его развития и свести их к наглядной таблице, чего прежде не встречали. Также будет проанализирована применимость бетона в будущем с учетом перспектив его развития. Научная новизна работы состоит в освещении истории данного материала, анализе изменений в составе бетона и в отношении к нему людей. Также нами будут представлены шедевры бетонной архитектуры, которые не часто встречаются.

Описание исследования. Согласно раскопкам, древние строители применяли не только природные камни, но и искусственные — предки современного бетона. Как оказалось, их строение напоминает современный бетон. Однако такой материал нужно было искать для постройки жилищ далеко от места залегания этих «блоков», приходилось прилагать много усилий по его транспортировке, следовательно, в древности такой материал могли позволить себе далеко не многие, так как он был элитным [6].

Наиболее древнее бетонное сооружение относят к 5600 г. до н.э. Оно найдено в Югославии. Это пол толщиной 25 см. Бетон для этого пола приготавливался на гравии и красноватой извести, доставлявшейся по течению реки за 400 км от места добычи.

Древнейшими вяжущими веществами для приготовления бетонных смесей являлись глина и жирная земля, которые после их смешивания с водой и высыхания приобретали прочность. На основе этих материалов приготавливались смеси типа бетонов, которые тогда широко применялись при строительстве различных построек — от глинобитных домов до громадных храмов — Зиккуратов.

Примеры использование раствора с крупным заполнителем были известны у египтян. Наиболее раннее применение бетона в Египте, обнаруженное в гробнице, датируется 1950 г. до н.э. По некоторым сведениям, бетон применяли при строительстве галерей египетского лабиринта и монолитного свода пирамид задолго до нашей эры. Это как раз и говорит о том, что тогда бетон был элитным материалом, так как из него строили лишь значимые объекты.

Одними из первых начали применять бетон народы Индии и Китая. Народы, жившие на островах Эгейского моря, начиная с У!!-У! вв. до н.э. уже применяли растворы на жирной извести с гидравлическими добавками. Искусство производства бетона распространялось в Восточном Средиземноморье и к 500 г. до н.э. достигло Древней Греции, где для покрытия стен использовался мелкозернистый известковый бетон.

Применение бетона в древнеримском государстве началось с конца IV в. до н.э. За это время он стал материалом для строительства дорог, жилых и храмовых построек во всей Империи. Римский бетон был водоупорным и состоял из известкового раствора, вулканического пепла и щебня из обожженного туфа. Этот материал сохранялся века, о чём говорит римский

Пантеон, построенный во II века н.э. Покрытие римских бань-терм тоже сделано из известкового бетона [4]. Однако в первоначальном римском бетоне (1У-Ш вв. до н.э.) в качестве вяжущего материала использовалась воздушная известь, а заполнителями были песок и камни, а также большое количество грунта. Начиная со II в. до н.э., бетон уже использовали в строительстве фундаментов жилых домов и храмов.

Примерно с I в. до н.э. состав бетона меняется: уменьшается размер заполнителей и количество земли, но вместе с тем растет прочность бетона. Во времена Юлия Цезаря начинают использоваться пуццоланы вместо песка. Пример их использования — сохранившийся волнолом близ Неаполя. К концу I в. до н.э. бетон уже занял лидирующее положение среди конструкционных материалов. Из него строят крупные общественные постройки с монолитными бетонными фундаментами и стенами. Уже тогда строители стандартизировали состав смеси -величина заполнителей уменьшилась, песок тщательно просеивался и разделялся по происхождению для разных работ.

В I в. н.э. возводятся огромные здания, где бетон применяется при строительстве фундаментов, стен и сводов куполов (Колизей, Золотой дом Нерона и др.). Со II в. н.э. бетон применяется в инженерных сооружениях, жилых и общественных зданиях. Бетон широко использовали до IV в. н.э., но в дальнейшем строительство из бетона постепенно исчезает, а после падения Римской империи рецепт его изготовления был забыт [2]. Стоит заметить, что из древности до нашего времени дошли только храмы, общественные здания, но ни одного жилого дома. Значит, в те далекие времена бетон считали особо ценным материалом, которого достойны лишь люди высшего света.

С конца XVIII века для фундаментов и балок начинают использовать монолитный бетон и до середины XIX века есть примеры строительства зданий из бетона, однако его тогда использовали как дешевый материал, без выявления декоративный свойств. После получения портландцемента в XIX веке началось применение бетона в массовом строительстве, так как молодые капиталистические страны нуждались в дешевом и доступном строительном материале. Вначале бетон использовался для возведения монолитных конструкций и сооружений [1]. Строились крытые павильоны и выставочные центры. Интерес к данному материалу сохранялся, поскольку он мог дать особое свойство — огнестойкость. Попытки же сочетать конструкционные и декоративные характеристики бетона были единичными [4].

С появлением железобетона, начинают применять подвижные смеси, но их применение затрудняло получение бетона высокой прочности и требовало повышенного расхода цемента. Поэтому большим достижением стало появление особого способа уплотнения бетонной смеси вибрированием. В эти же годы был предложен способ предварительного напряжения арматуры в бетоне, способствовавший снижению расхода арматуры в конструкциях и повышению долговечности. Среди первых построек, выявлявших пластические характеристики бетона, была церковь Иоанна Евангелиста в Париже. Её большие железобетонные арки, поддерживающие купол, выражали своеобразие нового материала. Изящество нервюр из железобетона выявляло пластическую гибкость материала, при этом стоимость строительства была снижена вдвое, нежели с использованием традиционных материалов [4].

Дальнейшее появление сборного железобетона ускорило темпы строительства и сопровождалось созданием новых вяжущих веществ и бетонов, улучшением методов проектирования состава бетона. Начинается массовое жилищное строительство, а простота и экономичность использования бетона ставят его как строительный материал на первое место. Однако это уже был не тот материал, который необходимо «тащить» издалека, так как он буквально «лежит под ногами». Поэтому из него строят и общественно-деловые постройки, и музеи, и жилые дома. Из разряда элитного материала он переходит в разряд повсеместно используемого при строительстве различных сооружений.

Что касается шедевров бетонной архитектуры, то к ним можно отнести Виллу Савой, построенную архитектором Ле Корбюзье. В этом здании он сочетает конструкционные качества бетона и его декоративные характеристики. Также интересен проект архитектора Фрэнка Райта «Дом у водопада», который был одним из первых бетонных особняков. Уже упомянутый Пантеон со своим куполом, частично сделанным из бетона, можно отнести к шедеврам, ибо его пролёт уже в то время перекрывал целых 43 метра. Нельзя забывать «Дом с Химерами» в Киеве, построенный архитектором Владиславом Городецким. Этот дом — первый в Киеве, построенный с использованием бетона. И каков размах — от фасада глаз не отвести! Всё декорирование выполнено с помощью бетона. Все эти шедевры, кроме Пантеона, выстроены примерно в одно время — в конце 19, начале 20 веков. Они выходят за рамки «серых, монотонных громадин» и доставляют большое эстетическое удовольствие, показывая, в противоположность современности, какие творения можно сделать из бетона и как можно извлечь его выразительность.

Каковы же перспективы использования бетона и железобетона в будущем? Мы считаем, что в ближайшее время бетон будет продолжать лидировать и, прежде всего, потому, что он в достаточной степени обеспечен сырьевой базой, в то время как другие источники сырья могут иссякнуть. Поэтому география железобетона будет расширяться за счет тех стран, где сегодня еще строят преимущественно из металла и дерева (Канада, Норвегия, Финляндия). Важным аргументом в пользу бетона является и рост населения в развивающихся странах (и соответственно рост потребности в жилье) в сочетании с такими факторами, как индустриализация и урбанизация, концентрация населения в крупных городах, экономия земли и рост этажности зданий. Для развивающихся стран насущной необходимостью становится индустриализация строительства, что также потребует развития бетона.

Имеются и внутренние факторы, свидетельствующие о перспективности бетона в архитектуре. Происходит непрерывное совершенствование технических свойств и технологии производства материала, которое ведет к повышению его прочности, снижению массы, внедрению эффективных методов и конструкций. Сейчас разрабатываются различные добавки в бетонную смесь — противоморозные, пластифицирующие (супер и гиперпластификаторы), гидрофобизи-рующие [7]. Постоянно совершенствуется состав бетонной смеси. Ведутся также исследования в области совершенно новых видов бетонов — нанобетонов, которые по своим характеристикам превосходят современные бетоны.

Нанобетон обладает рядом уникальных свойств [8]: высокая прочность; морозостойкость; высокая огнестойкость; низкое водопоглощение; низкая плотность. Особенно эти свойства важны при использовании нанобетона в несущих элементах зданий. Если говорить об армированном нанобетоне, то его преимущества перед железобетоном неоспоримы — снижение собственного веса конструкции, благодаря низкой плотности бетона, уменьшение количества арматуры, повышение пожарной безопасности зданий, удешевление и ускорение работ по строительству монолитных зданий [9]. Также такой бетон — это очень перспективный материал в сейсмоопасных зонах.

Особый интерес представляют собой самоуплотняющиеся бетоны (СУБ). СУБ повышает производительность в бетонном строительстве, он вносит значительные преимущества в отношении экологического аспекта строительства. Главным отличием СУБ от обычного бетона является его исключительная способность к деформации без механического вмешательства. Высокая деформативность и устойчивость позволяет СУБ свободно проходить через густое армирование и заполнять формы под собственным весом без вибраций. Считают, что физико-механические свойства затвердевшего СУБ такие же, как и у обычного бетона, с тем же водо-вяжущим отношением, но при этом СУБ обладает более высокими характеристиками, такими как прочность и долговечность. Улучшение производственных условий, ускорение процесса строительства, снижение необходимости в ремонте бетонных конструкций, повышение заво-

дской готовности железобетонных изделий и увеличение общей производительности труда являются неотъемлемыми преимуществами технологии самоуплотняющегося бетона [10].

Также совершенствуются и технологии высокопрочных бетонов. Если раньше бетон марки 400 считался высокопрочным, то в скором времени, с повышением активности цемента и наращиванием объемов его производства, на смену ему придут более прочные бетоны марки 800 и выше. Значительная часть несущих конструкций промышленных и транспортных сооружений выполняется из сборного железобетона. Применение высокопрочных бетонов позволяет сократить расход материалов, снизить вес и стоимость конструкций, одновременно с этим и уменьшить трудоемкость их изготовления и монтажа. Использование высокопрочных бетонов даст возможность значительно увеличить производительность заводских стендов без существенных изменений технологии работ. Применение высокопрочных бетонов открывает пути к созданию новых, более экономичных конструктивных решений (особенно перекрытий больших пролетов), позволяющих снизить вес конструкции за счет более полного использования материала [11].

Не стоит забывать и о предварительно напряженном железобетоне. Области применения предварительного напряжения — резервуаростроение, центрифугированные конструкции (колонны, сваи), несущие конструкции каркасных зданий. Зарубежный опыт показывает значительную эффективность применения предварительного напряжения в монолитных плитных фундаментах большой протяженности, безбалочных монолитных перекрытиях, опорных устройствах под тяжелое оборудование. К чемпионату мира по футболу в 2018 г. по всей стране должно развернуться массовое строительство автомобильных дорог, что потребует возведения большого количества мостов. Международный опыт говорит, что автодорожные мосты целесообразно строить из преднапряженного железобетона. Увеличение этажности и размера сеток колонн многоэтажных производственных зданий потребует более широкого использования предварительного напряжения в конструкциях колонн, ригелей и большепролетных плитах перекрытий [12]. Большое количество защищенных диссертаций и научных работ по этой теме также говорит о том, что бетон является материалом с высоким потенциалом [13]. Интерес к данному материалу крайне высок, о чём говорит проводимая уже в третий раз международная конференция «Бетон и железобетон — взгляд в будущее» [14].

В настоящее время даже разрабатывается технология 3й печати из бетона, с помощью которой в будущем будет возможно создавать полноразмерные строительные компоненты, что даст архитекторам полную свободу, поскольку компоненты создаются непосредственно по цифровым моделям. Для такой печати был разработан специальный вид бетона, прочность которого составила 95% от прочности обыкновенного бетона, также была показана опытная модель скамьи [15].

Интересна разработка венгерского архитектора Аарона Лосконши — прозрачный бетон. Этот материал способен пропускать свет, при этом его несущая способность остаётся на уровне обычного бетона. Секрет кроется в сочетании компонентов обычного бетона и стекловолокна. С помощью него можно осуществлять различные замыслы дизайнеров. Однако пока стоимость такого материала слишком высока [16].

Специалисты института монолитного строительства при Дрезденском техническом университете разработали новый строительный материал — углебетон. По сути дела, это аналог железобетона, но он более легкий и прочный за счет использования углеволоконной арматуры, вместо стальной. Арматурой служит особый текстильный материал, именуемый углетканью, хотя на самом деле это нетканое полотно, производимое на вязально-прошивных машинах. Помимо легкости и прочности, к важным достоинствам углебетона относится его долговечность, значительно превышающая долговечность традиционного железобетона, в котором уже мельчайшие трещины чреваты коррозией арматуры. Огромное преимущество углебетона и в том, что он не ржавеет, и можно сэкономить много бетонной смеси. При стальной арматуре

требуется наружный защитный слой бетона толщиной не менее двух сантиметров, а углеволо-конная арматура позволяет обойтись гораздо более тонким слоем. Области применения такого бетона: укрепление имеющихся старых строений, которые иначе пришлось бы сносить, а также новое строительство. Так, удалось возвести необычный павильон высотой более четырех метров из изогнутых углебетонных элементов толщиной всего в четыре сантиметра. Построить подобное здание из железобетона было бы крайне сложно и дорого [17].

Таблица 1 — Периоды использования бетона и изменение его состава

Упоминание в истории Место Состав Применение Отношение к материалу

5600 г. до н.э. Югославия Гравий, красноватая известь Бетонный пол —

1950 г. до н.э. Египет Глина, жирная земля, крупный заполнитель Галлереи египетского лабиринта, Зиккураты Элитный, строятся значимые объекты

У!!-У! в. до н.э. Индия, Китай Жирная известь с гидравлическими добавками, крупный заполнитель Элементы зданий и сооружений То же

IV-!!! в. до н.э. Древний Рим Воздушная известь, песок, камни, большое количество грунта Фундаменты, стены

!!! в. до н.э. -! в. н.э. Известковый раствор, вулканический пепел, щебень из обоженного туфа, пуццоланы Фундаменты, стены, купол Пантеона, сооружения

! в. н.э. — XV!! в. н.э. Бетон не используется

XV!! в. — сер. Х!Х в. Крупные государства Известковый раствор, песок, щебень Фундаменты, балки, столбы Значимость уменьшается

Сер. Х!Х в. -по н.в. Повсюду Портландцемент, песок, крупный заполнитель, добавки Здания и сооружения Массовое строительство, это недорогой, доступный материал

Заключение. Более ста лет бетон и железобетон сопутствуют развитию архитектуры. За это время они прошли стадии повторения в традиционных формах использования в разных по значимости конструктивных элементах и в соединениях с другими строительными материалами. По мере их освоения менялось отношение к их конструкционным и декоративным свойствам. В ходе работы мы выяснили, что бетон был известен еще в глубокой древности, однако потом его рецепт был утерян.

Стало также ясно, что в древности люди использовали его исключительно как дорогой и особо ценный материал. Из него возводили только значимые постройки, но после своего «возрождения», он стал использоваться, в основном, как утилитарный, легкодоступный и недорогой материал, хотя всё-таки примеры его первоклассного применения можно также найти.

Что же касается его будущего, то этот материал очень перспективен и методы его совершенствования могут быть различными, что делает его только «могущественней». Уникальность достоинств бетона — практически повсеместная доступность компонентов, экономичность, долговечность, возможность повторного использования и легкая перерабатываемость — сделали его наиболее широко применяемым строительным материалом в мире. И в ближайшем будущем, по прогнозам, он будет превалировать среди материалов, идущих на создание новой и поддержание существующей мировой инфраструктуры [18].

Список литературы:

1. Баженов Ю.М. Технология бетона. — М.: АСВ, 2002. — 500 с.

2. Кочетов В.А. Римский бетон — из истории строительства и строительных технологий Древнего Рима. — М.: Стройиздат, 1991. — 111 с.

3. Wearing J. Edison’s concrete piano and 12 other flops from great inventors-2009.

4. Суздальцева А.Я. Бетон в архитектуре ХХ века. — М.: Стройиздат, 1981. — 208 с.

5. Дорофеев В. Возможности бетона // Техника молодежи. — 2003. — № 4. — С. 9

6. Пирожников Л.Б. Занимательно о бетоне. — М.: Стройиздат, 1986. — 104 с.

7. Младова М.В. Катехизис по бетону. — М.: ФГУП «ПИК Винити», 2005. — 127 с.

8. Кишиневская Е.В. Перспективы применения нанобетона в монолитных большепролетных ребристых перекрытиях с постнапряжением / Е.В. Кишиневская, Н.И. Ватин, В.Д. Кузнецов // Инженерно-строительный журнал. — 2009. — № 2. — С. 54-58.

9. Пономарев А.Н. Высококачественные бетоны. Анализ возможностей и практика использования методов нанотехнологии // Инженерно-строительный журнал. — 2009. — № 6. -С. 5-33.

10. Весь бетон: материалы сайта http://www.allbeton.ru/article/279/13.html

11. Берг О.Я. Высокопрочный бетон. — М.: Стройиздат, 1971. — 209 с.

12. Звездов А.И. Предварительно напряженный железобетон: состояние и перспективы развития / А.И. Звездов, К.В. Михайлов, Ю.С. Волков // Бетон и железобетон. — 2000. — № 5. -С. 2-7.

13. Электронная библиотека диссертаций. — 2014 [Электронный ресурс]. -URL: http://www.dissercat.com/search/бетон (дата обращения: 10.05.2014).

14. Конференция «Бетон и железобетон-взгляд в будущее», 2014 [Электронный ресурс]. — URL: http://concrete2014.mgsu.ru/ (дата обращения: 21.04.2014).

15. Онлайн журнал «Progrinding» [Электронный ресурс]. 2014. -URL: http://progrinding.ru/2012/08/16/3d-pechat-budushhee-betona (дата обращения: 25.04.2014).

16. Каталог строительных организаций [Электронный ресурс]. — 2014. -URL: http://stroitelstvo.org/interesno/prozrachnyy_beton (дата обращения: 12.03.2014).

17. Сайт союза производителей бетона [Электронный ресурс]. — 2014. -URL: http://www.concrete-union.ru/articles/index.php?ELEMENT_ID=13039 (дата обращения: 15.04.2014).

18. Трамбовецкий В.П. Новые подходы к технологии бетона и перспективы её развития // Технологии бетонов. — 2013. — № 4. — С. 37.

История бетона, как изобрели бетон, и почему его использовали не по назначению

Бетон дон н.э

Строить здания люди начали тысячи лет назад, и за это время изобрели немало стройматериалов. Какие-то из них дошли и до наших времен. К таким материалам относится бетон. Его история очень древняя: на берегу реки Дунай археологи нашли дом, которому около 5 тысяч лет. Полы этого здания толщиной в четверть метра можно считать бетонными, хотя и не в современном понимании. Эта заливка представляла собой смесь красной глины и мелких речных камешков.

Другие примеры того, как связываются мелкие камни и растворы, были обнаружены при раскопках в Египте и других государствах. Материал, похожий на бетон, использовали также жители Финикии и Карфагена. В Египте секрет бетона знали еще в древние времена. Гробница Тебеса возведена в 1950 г. до нашей эры с помощью этого стройматериала. Бетон применялся и при строительстве известного лабиринта. Связующими веществами в то время в Египте служили растворы гипса и извести.

Более 25 лет назад химик из Швейцарии предположил, что пирамида Хеопса были состоит из геополимерного – усовершенствонного — бетона. Изучая известняковые элементы пирамиды, профессор Давидовиц обнаружил в окаменевшей массе волос человека. Попасть туда он мог только во время замешивания раствора древним строителем.

Химик продолжил изучать этот вопрос и вскоре нашел текст, написанный на стеле периода третьей династии. В тексте описывалась последовательность приготовления бетонного раствора. Позже было обнаружено, что основания египетских пирамид сделаны из натурального известняка, а верхние блоки этих могучих сооружений состоят из бетона. Древняя смесь включала в себя золу из пальмы, крошку песчаника и соду из воды Нила.

Бетон в древнем Китае

В храмах Индии современные ученые обнаружили так называемые набивные полы из бетона, созданные в четвертом и пятом веках до нашей эры. Китайцы и вовсе начали использовать бетон одними из самых первых. Из прототипа этого материала сооружена большая часть Великой Китайской стены. Начало ее строительства приходится на третий век до нашей эры.

Бетонные части Китайской стены строили следующим образом: рабочие замешивали бетон и формировали из него части сооружения. Для приготовления раствора нужно было взять треть теста из извести и две трети гравия и песка. В эту сухую смесь добавляли необходимое количество воды и тщательно все перемешивали. Такой бетон укладывали между дощечками – опалубкой, и дополнительно уплотняли каждый слой.

Французский ученый Шарру поведал миру о том, что бетон применяли и кельты, которые в древности населяли территорию Европы. Он излагает версию химика, долгие годы исследовавшего тумулы – кельтские монументы из камня, найденные в Галлии – и проводившего анализ почвы в этих местах. Вывод был однозначным – при строительстве этих сооружений был использован бетон.

Мастерство изготовления бетонной смеси распространилось по Восточному Средиземноморью, а 500 году до нашей эры дошло до Древней Греции. Там покрывали стены, в том числе и кирпичные, известковым бетоном мелкой фракции. Такой способ отделки использовался при строительстве дворцов царя Атталы и Креза (560-546 года до нашей эры). В более поздние времена бетон стали применять в виде бутовой кладки. Расстояние между рядами камней заполнялось другими камнями, а потом заливалось раствором извести.

Бетон в Древнем Риме

Наиболее ранее из известных упоминаний бетона в литературе – это описание этого материала знаменитого архитектора из Рима Маркуса Витрувия Поллио в трактате об архитектуре. Среди современных исследователей распространена версия, что римские стены из бетона развились именно из бутовой кладки Древней Греции.

Бетон как стройматериал мог стать таким популярным только в таком мощном и большом государстве, как Древний Рим. Потому что здесь проводились масштабные строительные работы. Это были крупные стадионы, амфитеатры, рассчитанные на тысячи зрителей, многокилометровые дороги, которые протянулись не только по территории огромного Рима, но и за пределами государства.

Древние римляне не сами придумали бетон, но именно они использовали его по максимуму. Это было связано как с растущими потребностями народа, так и с техническим прогрессом. Этот строительный материал стал одним из главных еще в античности, поскольку он обладает надежностью, не пропускает воду и при этом весьма экономичен.

В Древнем Риме бетон применяли с конца IV века до нашей эры на протяжении почти семи веков. Называли этот материал по-разному. Например, литую кладку, заполненную камнями, римляне называли «эмплектоном». Это слово они, как и сам бетон, они позаимствовали у греков. Использовался и другой термин – «рудус». Но обычно раствор, с помощью которого возводили стены, своды и делали фундамент, называли словосочетанием «опус цементум». Так и стали именовать бетон из Древнего Рима.

Уже тогда люди использовали разные виды бетона. К примеру, элементы Колизея включают 3 разновидности этого материала. Например, для сводов сооружения применили самый легкий бетон, включающий в свой состав пемзу. Колизей был открыт в 90-хх годах первого столетия. Были выстроены термы, триумфальная арка, посвященная Титу. Фундамент арки был весьма мощным и крупным – 5 метров – и был сделан из строительного материала, похожего на современный бетон.

В 123 в Риме окончилось сооружение Пантеона. Внушительный купол этого здания был рекордсменом по размеру аж до ХIХ века – его диаметр равнялся 43 метрам. Такая величина для бетонной конструкции была непревзойденной для своего времени. Многоэтажные дома Древнего Рима – инсулы – возводились также при помощи бетона. И не только многоэтажные.

После того, как Римская Империя пала, о бетоне забыли на целых десять веков! Патент на так называемый римский цемент в конце ХVIII века получил Джеймс Паркер. Тот материал, который известен сейчас, появился ближе к середине ХIХ века. Связующим веществом этого бетона был цемент. Был изобретен также портландцемент – обладателем патента стал Джозеф Аспдин. Этот виде бетона отличается тем, что прочность его со временем только увеличивается.

Возрождение бетона

Одним из главных изобретений в архитектуре является бетон с железной арматурой – железобетон. История его изобретения довольно оригинальна, и она никак не связана со строительством. Железобетонные изделия – ЖБИ – придумал садовод из Франции Джозеф Монье.

Дело было во второй половине ХIХ века. Монье хотел сделать более прочные горшки для растений из бетона, которые бы не разваливались при разрастании корней. Ему в голову пришла идея – вкладывать железные элементы в еще жидкий раствор цемента. Такие горшки выдерживали сильное растяжение. Садовод не растерялся и в 1867 году получил патент на изобретение прочнейших садовых кадок. Так появился железобетон и изделия из него.

Бетон в России и СССР

И в теории, и на практике одно из главных мест по освоению бетона на рубеже XIX и XX столетий заняла Россия. Бетон здесь применяется при строительстве портов (в 70-ее годы XIX века в Одессе), канализационных коллекторов (в Петербурге 1912 года), фортификационных сооружений (в Севастополе в 1885 году и в Крондштадте в 1900 году).

О применении бетона в России говорит и факт наличия большого количества заводов по изготовлению этого вещества. В начале ХХ века их насчитывалось уже 66. Для строительства было применено около трех с половиной миллионов кубических метров этого материала.

В СССР технологии производства и использования бетонного раствора получили дальнейшее развитие. Особенно значимыми в этой сфере стали гидротехнические сооружения – Волховстрой в 1924 году и Днепрострой в 1930 году. Советскими учеными была разработана техника бетонирования зимой. С тех пор конструкции из бетона и железобетона можно возводить на протяжении всего года, в любой климатической зоне. Также в СССР были изобретены новые виды этого материла и связующих веществ, способы укрепления бетона, технологии сборного железобетона.

Одной из самых насущных проблем в этой сфере является вопрос применения и способы усовершенствования суперсовременных бетонов. Благодаря этим материалам строительство приобретает невиданные доселе масштабы. Уникальные свойства новейших бетонов заключаются в их высочайшей прочности и устойчивости против коррозии, водонепроницаемости, способности регулировать деформативность.

Уже возведены такие сооружения, как мост через пролив Акаси в Японии, туннель под Ла-Маншем и другие. Бетоны высокого качества гарантируют надежность зданий даже в сложных климатических условиях и при активной эксплуатации. Кроме того, применение этих материалов значительно ускоряет темпы строительства и значительно уменьшают риски для инвесторов.

Современные города невозможно представить без бетона. Он останется востребованным еще долгое время.

кто его придумал и где открыли, история создания

Бетон представляет собой искусственный каменный материал, который получают при помощи формования и затвердевания правильно подобранной, тщательно смешанной и уплотненной смеси из минерального или органического вяжущего вещества. Иногда состав может включать специальные компоненты и не содержать воды. При этом далеко не каждый человек знает, когда именно изобрели бетон.

Содержание

Когда впервые появился бетон

Кто конкретно придумал этот материал, доподлинно неизвестно. Древнейший бетон был найден археологами во время проведения раскопок на берегу Дуная. Пол одного из домов поселения, которое датируется 5600 годом до нашей эры, был сделан из бетонной заливки. Ее толщина составляла 25 сантиметров. В качестве армирующего компонента применялся гравий. При этом в качестве вяжущего материала использовалась красная глина.

Самые ранние свидетельства об использовании бетона в Египте датируются 1950 годом до нашей эры. Бетонная смесь применялась при сооружении свода пирамиды Нима и галерей лабиринтов. Также из этого материала строили блоки пирамиды Хеопса. Вяжущими ингредиентами были известь и гипс.

Историки нашли и изучили запись периода III династии, в которой указывался рецепт изготовления бетона. Согласно этому документу, основание Великих пирамид сделано из природных известняков. При этом верхние ряды изготовлены из бетонной смеси с пальмовой золой, содой и крошкой песчаника.

В 500 году до нашей эры изготавливать бетон стали и в Древней Греции. Тут мелкий известковый материал применялся для строительства дворцов Атталы и Креза. В дальнейшем бетон использовали для бутовой кладки. При этом пустоты между каменными стенами заполняли большими камнями. После этого туда заливали раствор на основе известняка.

Римский способ работы с бетоном

Кто конкретно изобрел римский бетон, неизвестно. При этом историкам удалось узнать технологию изготовления материала. В Древнем Риме бетон располагали послойно в форме смеси. С ней работали ручным способом. Как правило, веществом заливали камни, которые отличались по размерам.

В нижних частях сооружений конструкции обкладывали глиняными камнями. Стены делали из бетона и камней, которые использовались как форма для раствора. Такие кирпичи обладали не только функциональным назначением, но и использовались для облегчения процесса строительства. Также их использовали в качестве декоративных элементов.

Для сооружения таких конструкций использовался материал, который назывался «пуццолан». Его часто применяли в Риме и Неаполе. Однако в других частях Римской империи это вещество не использовали. Скорее всего, это было связано с нехваткой требуемых материалов.

Многие общественные здания делали из бетонных кирпичей. Их применяли для сооружения стен и сводов. К примеру, купол Пантеона, сооруженный во втором столетии нашей эры, по сей день представляет собой одно из наиболее известных строительных достижений всех времен.

Это довольно сложная конструкция, которая имеет много пустот и ниш. Также сооружение обладало небольшими потолками в виде сводов. Строители, которые участвовали в сооружении Пантеона, владели достаточным количеством знаний для применения тяжелых элементов на уровне земли. В верхних частях они делали конструкцию менее плотной. В районе купола этот показатель был минимальным. Благодаря этому Пантеон по сей день стоит.

Появление армированного бетона

В каком же году появился армированный бетон? Это считается довольно спорным вопросом. Многие исследователи считают, что впервые бетонный монолит сумел упрочнить крупный землевладелец Жан-Луи Ламбо. Он жил и работал в южном регионе Франции.

В начале пятидесятых годов девятнадцатого века в период сооружения нескольких гребных лодок Ламбо решил укрепить их при помощи металлических прутьев и проволочной сетки. Он понял, что изобретение привело к нужным результатам. После чего он принял решение использовать материал в различных областях строительства.

Для этого Жан-Луи в 1856 году подал заявку на патент. Он сделал это во Франции и Бельгии. В бумаге ученый привел детальное описание бетона. В документе было сказано, что это усовершенствованный строительный материал, которым можно заменять древесину в архитектурных сооружениях. Также вещество используется для реализации разных бытовых задач, в которых важно избегать высокой влажности.

В 1856 году штукатур Уильям Уилкинсон соорудил небольшой двухэтажный коттедж, в котором использовал металлические прутья и проволоку для укрепления бетонного пола и крыши. Строитель получил на армированный бетон патент в Великобритании. К тому же ему удалось соорудить несколько аналогичных конструкций, которые являлись прародителями первых железобетонных зданий.

В 1867 году садовник из Франции Джозеф Монье запатентовал упрочнение садовых емкостей. Впоследствии ему удалось оформить патент на укрепленные сваи и балки, которые используются для сооружения дорожных ограждений. Впоследствии удалось доказать, что Монье самостоятельно придумал метод упрочнения бетона, поскольку не был знаком с технологией Уилкинсона.

Использование армирования для укладки пола

После того как придумали портландцемент, его стали активно применять при сооружении зданий под началом Франсуа Куанье – строителя из Франции. Он занимался возведением ряда больших бетонных домов в Британии и Франции в 1850-1880 годы. В таких конструкциях в первый раз стали использовать металлические пруты при заливке пола. Это помогало сделать стены прочнее. Впоследствии Франсуа стал применять арматуру для изготовления сгибаемых фрагментов разных сооружений.

Железобетона в строительстве первым стал использовать инженер Уильямом Уордом. Это случилось в 1871-1875 годах. Сооруженный в тот период дом стоит по сей день. Он находится в Порт-Честере. Строение вошло в историю благодаря педантичности, с которой Уорд вел свои дела. Он проводил глубокие исследования и детальное документирование каждого этапа.

Перед Уильямом стояла задача возведения надежного и безопасного здания, поскольку его жену очень пугал огонь. Разработку проекта и дизайна инженер поручил Роберту Муку. Архитектор начал работать над этим в 1870 году. Сооружение должно было визуально напоминать каменную кладку и использоваться для решения ряда заданий.

Все нюансы в области технических параметров и проблемы строительства Уорд решал сам. Для этого он проводил много экспериментов и нагрузочных проб. Для обозначения смеси, которая использовалась для строительства, Уильям использовал слово «beton», которое имело французскую природу. В 1883 году Уорд презентовал доклад обществу инженеров-механиков. Там он говорил о сочетании бетона и металлических прутьев.

При этом публика оставила эту деталь без внимания. Аудиторию в большей степени заинтересовали необычные системы водоснабжения и решения, используемые для отопления. При этом люди плохо понимали важность инновации.

В 1879 году строитель из Германии Вайс приобрел права на систему Монье. Затем он начал использовать конструкции из железобетона. Вначале такие здания стали возводить в немецких и австрийских городах. Там они стали называться «система Вайс-Монье». Многие сооружения по этой технологии затем были возведены и во Франции.

Монолитные конструкции

В конце девятнадцатого столетия параллельно развивались технологии изготовления каркасных зданий из железобетона. Во Франции этим занимался Эннибек, в Австрии и Германии – Вайс, а в США – Рэнсом. В семидесятых годах девятнадцатого столетия Рэнсом возглавил успешную фирму, которая изготавливала бетонные блоки из камня, имеющего искусственное происхождение. Фирма находилась в Сан-Франциско.

Тут в первый раз применили армирование в 1877 году. В 1884 году система была запатентована. Она предполагала присутствие витых прутов квадратной формы. Их задачей было повышение уровня сцепки между арматурой и бетоном. Наиболее крупной работой того периода стал Леланд Стэнфорд. Это было музейное здание, в котором впервые использовалась технология наполнителя из бетона без покрытия снаружи.

Помимо этого, Рэнсом отвечал за сооружение ряда промышленных зданий, расположенных в Нью-Джерси. В 1903-1904 годах тут соорудили цех Келли и Джонса. Тогда же система Рэнсома легла в основу здания Ингаллс, расположенного в Цинциннати. Сооружение представляло собой шестнадцатиэтажный бетонный небоскреб, разработанный компанией «Элзнер и Хендерсон».

В тот же период Эннибек с другой стороны Атлантики показал себя успешным французским подрядчиком. В Бельгии и Франции он запатентовал строительную систему и стал открывать филиалы во многих больших городах. Франсуа начал продвигать новую технологию при помощи конференций. В своей компании он создавал стандарты. Основная часть сооружений, построенных Эннибеком, носила промышленный характер.

Фирма Франсуа стала очень успешной. За год он заключал примерно 1500 контрактов. Это способствовало стремительному росту числа железобетонных сооружений в различных европейских странах.

Панельные бетонные конструкции

Создание железобетона давало возможность сооружать принципиально новые здания. Их характерной особенностью были тонкие стены. В 1930 году известный инженер из Испании Торроха изготовил небольшой купол для рынка, расположенного в Альхесирасе. В качестве растяжки инженер решил использовать тросы из стали. Помимо этого, Торроха стал создателем красивой крыши для стадиона, который находился на ипподроме Мадрида. Это сооружение было построено в 1935 году.

При этом известным мастером изготовления панельных конструкций был архитектор Кандела. Он преимущественно работал в Мехико. Там он построил лабораторию, толщина крыши которой составляла 5/8 дюйма. Особенностью конструкции была параболоидная форма свода, которая превратилась в визитную карточку инженера. Архитектор имел доступ к дешевой рабочей силе, потому построил много заводов и церквей около Мехико. Все они имели такую же конструкцию.

При этом наиболее знаменитым зданием Канделы был ресторан. Он был построен в Хочимилко в 1958 году. Это сооружение включало 6 параболоидных сводов, которые имели одинаковую конструкцию.

Роль материала в современной архитектуре

Одним из известных архитекторов, которые использовали в своей работе бетон, стал Ле Корбюзье. Он часто спорил с начальством, поскольку отказывался пользоваться стандартной дизайнерской базой при проектировании. Впоследствии Ле Корбюзье удалось стать почитаемым архитектором. После чего он перешел на конструкции из железобетона.

Архитектора очень интересовала игра естественного освещения. Он пользовался этим приемом в качестве дизайнерского элемента. В этом Ле Корбюзье помогал бетон, который отличался по фактурам и цветам.

В 1919 году Мис ван дер Роэ выдвинул новую идею конструкции в больших сооружениях. Для этой цели он предложил использовать консольную плиту перекрытия. Райт воплотил свою идею в Башнях Джонсона, расположенных в Висконсине. Комплекс стал лучшим произведением Райта. В нем архитектору удалось воплотить все свои идеи.

Высокопрочный бетон – что это и где используется

Технологии строительства крупных сооружений из бетона постепенно развивались. Это началось с момента появления в 1904 году здания Ингаллс. Высотки тридцатых годов прошлого века были преимущественно построены из железобетона. Вначале появилась башня Johnson Wax Towe. После чего соорудили 2 одинаковые башни в Чикаго. Они находились в Marina City.

Высотное здание в Чикаго соорудили в 1962 году. Оно стало символом начала использования железобетона для сооружения небоскребов. Это строение оказалось прекрасным конкурентом зданий, имеющим стальную раму. Здание, сооруженное в 1964 году в Монреале, достигало 624 футов.

Применение бетона для строительства различных сооружений датируется древними временами. За время своего существования материал претерпел много изменений и усовершенствований и активно применяется по сей день.

ООО «Конгломерат» — История

Наиболее ранний бетон, обнаруженный археологами, можно отнести к 5600 г. до н. э. Он был найден на берегу Дуная в поселке Лапенски Вир (Югославия) в одной из хижин древнего поселения каменного века, где из него был сделан пол толщиной 25 см. Бетон для этого пола приготавливался на гравии и красноватой местной извести, доставлявшейся вверх по течению реки более чем за 400 км от места добычи. История бетона неразрывно связана с историей цемента. Древнейшими вяжущими веществами, используемыми человеком, являлись глина и жирная земля, которые после смешивания с водой и высыхания приобретали некоторую прочность.

Использование глины в строительстве восходит приблизительно к 10 тысячелетию до н. э. На основе глины и жирной земли приготавливались смеси типа растворов и бетонов, которые в те Далекие времена широко применялись при строительстве самых различных построек и сооружений; начиная от простейших глинобитных (землебитных) домов до громадных храмов — зик-куратов (рис. 4). Римский писатель и ученый Плиний Старший (23—79 гг. н. э.) в «Естественной истории» с восхищением пишет о виденлых им в Африке и Испании «формованных» стенах таких построек. «…Веками стоят они, не разрушаемые ни дождем, ни огнем, более прочные, чем сделанные из бутового камня… В Испании,— пишет он,— до сего дня стоят сторожевые вышки и башни Ганнибала из глины, построенные на вершинах гор». Плиний недаром называл такие стены «формованными», так как они, действительно, изготавливались путем трамбования (формования) влажного грунта или глины с камнем, уложенных между деревянными щитами опалубки, и в этом смысле являлись прообразом современных монолитных бетонных стен. По мере развития и усложнения строительства возрастали требования, предъявляемые к вяжущим веществам. Считается, что более чем за 3 тыс. лет до н. э. в Египте, Индии и Китае начали изготавливать искусственные вяжущие, такие, как гипс, а позд¬нее — известь, которые получали посредством умеренной терми¬ческой обработки исходного сырья.

Вместе с производством вяжущих расширялось применение растворов и бетонов. Вероятно, первыми шагами в освоении бетона было помимо полов сооружение траншей для фундаментов зданий, которые заполнялись галькой или обломками битого камня, затем заливались раствором глины, битума или извести с песком и превращались со временем в плотную и относительно прочную массу.

Отдельные примеры связывания мелких камней растворами или использование раствора с крупным заполнителем были из¬вестны в глубокой древности у египтян, вавилонян, финикийцев и карфагенян. Наиболее раннее применение бетона в Египте, обнаруженное в гробнице Тебесе (Теве), датируется 1950 г. до н. э. По сведениям Плиния Старшего, бетон был применен при строительстве галерей египетского лабиринта и монолитного свода пирамиды Нима задолго до нашей эры. Одним из первых начали применять бетон народы, населяющие Индию и Китай. Великая китайская страна, строительство которой было начато в 214 г. до н. э., сооружена в основном из бетона. Приготовление бетона и формование из него стен состояло в следующем. Вначале одна часть известкового теста тщательно перемешивалась с двумя частями песка и гравия или песка, строительного мусора и земли. Полученная сухая (очень жесткая) бетонная сместь с небольшим содержанием воды укладывалась слоями толщиной около 12 см между деревянными щитами опалубки и усиленно уплотнялась деревянными трамбовками. После такого уплотнения поверхность каждого слоя слегка увлажнялась водой и на него укладывался следующий бетонный слой. Процесс повторялся до полного возведения стены. Такой метод строительства довольно широко применялся в Китае еще в 20-х годах нашего века при строительстве домов, школ, бань и пагод.

Народы, жившие на островах Эгейского моря и в Малой Азии, начиная с VII—VI вв. до н. э. применяли растворы на жирной извести с гидравлическими добавками при строительстве отдельных зданий и гидротехнических сооружений. В Индии Уже в наше время в храмах и дворцах знати были обнаружены хорошо сохранившиеся бетонные «набивные» полы (IV—V вв. До н. э.).

Французский химик, Джозеф Давидович выдвинул любопытную гипотезу. Анализируя химический состав «монолитов», из которых сложены египетские пирамиды, он высказал предположение, что ОНИ ИЗГОТОВЛЕНЫ ИЗ БЕТОНА. И. Давидович определил 13 компонентов, из которых он мог приготовляться. Таким образом, всего несколько бригад «древнеегипетских бетонщиков» вполне могли бы справиться с возведением пирамиды 100-150 метровой высоты, причем за довольно короткое время.

Искусство производства бетона постепенно распространялось в Восточном Средиземноморье и примерно к 500 г. до н. э. достигло Древней Греции, где для покрытия стен, в том числе из необожженного кирпича, использовался мелкозернистый известковый бетон. Таким образом были отделаны дворцы царей Креза (560—546 гг. до н. э.) и Атталы. Впоследствии бетон стал применяться в виде бутовой кладки. Пространство между двумя рядами каменной стены заполнялось крупными камнями, а затем заливалось известковым раствором. Витрувий в своем трактате довольно подробно описал несколько видов такой кладки. Можно предположить, что римские бетонные стены и другие подобные конструкции развились как раз из греческой бутовой кладки путем постепенного расширения бутобетонного ядра за счет уменьшения толщины каменных стен, которые из главного элемента кладки постепенно превратились в тонкую оболочку, играющую уже подсобную, второстепенную роль.

В Древнем Риме не было слова «бетон». Оно появилось гораздо позже, в XVIII в. во Франции. Римляне же материал, подобный оетону, называли по-разному. Так, литую кладку с каменным заполнителем они именовали греческим словом «эмплектон». У Витрувия в кн. VII, гл. 4,5 при описании полов встречается слово «рудус» (nidus), которое в переводе Ф. А. Петровского и других известных ученых-историков означает бетон. Однако чаще «всего при обозначении таких слов, как раствор, возведении стен, сводов,- фундаментов, молов и тому подобных конструкций в римском лексиконе употреблялось словосочетание «опус цементуй» (opus caementitium), которым и стали называть римский бетон.

Заметное применение бетона на территории древнеримского государства началось примерно с конца IV в. до н. э. и продолжалось около-700 лет. За это время в его развитии, как в живом! организме, можно проследить четыре важных этапа: рождение, быстрый рост, зрелость и гибель этого материала. Так, зарождение бетона, т. е. медленное и постепенное внед-i рение его в римскую строительную практику, длилось более двух столетий (до I в. до н. э.). Второй этап, продолжавшийся до II в. н. э., сопровождался ускоренным ростом и широким распространением объемов бетонного строительства по всей Римской империи и прилегающим к ней странам. На третьем этапе (в период так называемой зрелости) бетон развивался не так стремительно, но с заметным улучшением свойств, технологии изготовления и принятия новых конструктивных решений. Это был этап качественного роста и развития больших потенциальных возможностей, который продолжался с начала II в. и примерно до середины III в. н. э. Наконец, заключительный, четвертый этап, продолжался менее ста лет и закончился в начале IV века н. э.

Классическим примером использования бетона в архитектурных сооружениях в античности является Колизей. Общая высота здания, массивность верхней стены диктовали необходимость достаточно мощной конструкции нижележащих этажей, откуда вполне понятным становится выбор для них таких конструкций, как арка, а материала — бетон.

Бетон к тому времени применялся уже более 200 лет. К моменту строительства Колизея существовало уже несколько апробированных технологических способов приготовления и укладки бетонной смеси. В частности, применялся послойный метод укладки раствора с крупными камнями размером до 12—18 см.

В конструктивных элементах Колизея встречается три вида бетона: для фундамента, приготавливаемого на щебне из высокопрочного сорта лавы; для стен на щебне из травертина, туфа и кирпичного боя и особо легкий из пемзы, предназначенный для сводов, которые не несут большой нагрузки.

В общем объеме применяемых строительных материалов бетон наряду с природным камнем занимал одно из первых мест. Было приблизительно подсчитано примерное соотношение материалов в общем объеме стены. Оказалось, что бетон в стене составил около 43%, туф — 24%, известняк— 22%, кирпич 8% и мрамор 3%.

История бетона — Хронология истории бетона и цемента

От египтян до граверов

Это интерактивная временная шкала, охватывающая историю цемента и бетона. Он охватывает более 5000 лет, со времен египетских пирамид до современных разработок декоративного бетона. На протяжении всей истории бетон использовался для многих удивительных вещей, включая архитектуру, инфраструктуру и многое другое. Эта временная шкала с фотографиями и описаниями является информативным и интересным инструментом.

Щелкните значок ниже, чтобы увидеть соответствующую фотографию и описание:

3000 г. до н.э. — Египетские пирамиды

Египтяне использовали ранние формы бетона более 5000 лет назад для строительства пирамид. Они смешивали глину и солому, чтобы сформировать кирпичи, и использовали гипс и известь для приготовления растворов.

300 г. до н.э. — 476 г. н.э. – Римская архитектура

Древние римляне использовали материал, удивительно близкий к современному цементу, для строительства многих своих архитектурных чудес, таких как Колизей и Пантеон. Римляне также использовали продукты животного происхождения в своем цементе в качестве ранней формы добавок.

Примеси, добавки к смеси, применяемые для достижения определенных целей, применяются и сегодня, подробнее о них читайте здесь.

Был ли бетон прочнее и экологичнее 2000 лет назад?

Конкретное мышление.

1824-Изобретение портландцемента

Джозефу Аспдину из Англии приписывают изобретение современного портландцемента. Он назвал свой цемент портландцем в честь каменоломни, в которой добывался очень прочный камень. Подробнее читайте в статье «Портландцемент — что это такое».

Ассоциация портландцемента.

1836-Испытание на прочность

В 1836 году в Германии было проведено первое испытание на прочность на растяжение и сжатие. Прочность на растяжение относится к способности бетона сопротивляться натяжению или растягивающим силам. Прочность на сжатие относится к способности бетона сопротивляться сжатию или сталкивающим силам. И прочность на растяжение, и прочность на сжатие выражаются в фунтах на квадратный дюйм (psi).

Был ли бетон прочнее и экологичнее 2000 лет назад?

Ассоциация портландцемента.

1889- Мост через озеро Алворд

Мост через озеро Алворд был построен в 1889 году в Сан-Франциско, Калифорния. Этот мост был первым железобетонным мостом, и он существует до сих пор, спустя более ста лет после его постройки!

www.waymarking.com

1891- Concrete Street

В 1891 году в Беллефонтейне, штат Огайо, была построена первая бетонная улица в Америке. Это современная фотография исторической улицы. Сегодня водопроницаемый бетон пропагандируется как лучшее и наиболее экологически чистое покрытие для улиц.

Здания Эмпорис.

1903-The Ingalls Building

Первое бетонное высотное здание было построено в Цинциннати, штат Огайо, в 1903 году. Здание Ingalls Building, как его называют, имеет шестнадцать этажей, что делает его одним из величайших инженерных подвигов своего времени.

flymoose.org

1908-Concrete Homes

В 1908 году Томас Эдисон спроектировал и построил первые бетонные дома в Юнионе, штат Нью-Джерси. Эти дома существуют и сегодня. Эдисон предвидел, что его проект будет иметь большой успех, и что очень скоро все в Америке будут жить в бетонных домах. Однако его видение не стало реальностью, как он ожидал; на самом деле бетонные дома только сейчас, сто лет спустя, начинают набирать популярность. О преимуществах бетонных домов читайте в статье «Строим дом из бетона».

Kuhlman Corp.

1913-Ready Mix

Первая партия готовой смеси была доставлена ​​в Балтимор, штат Мэриленд, в 1913 году. для укладки произвели революцию в бетонной промышленности.

www.concreteconstruction.net

1915-Цветной бетон

Линн Мейсон Скофилд основала L.M. Scofield, первую компанию по производству красок для бетона. Их продукция включала отвердители цвета, цветной воск, интегральный цвет, герметики и химические красители. С тех пор популярность цветного бетона только растет. Узнайте больше о современном цветном бетоне в разделе «Цветной бетон».

1930-Воздухововлекающие вещества

В 1930 году воздухововлекающие вещества впервые были использованы в бетоне для защиты от повреждений при замерзании и оттаивании. Узнайте больше о вовлечении воздуха в статью «Защита от циклов замерзания-оттаивания — повышение долговечности».

1936-Плотина Гувера

Плотина Гувера, построенная в 1936 году, расположена на реке Колорадо, на границе Аризоны и Невады. До этого времени плотина была самым масштабным бетонным проектом из когда-либо завершенных.

1938-Бетонное покрытие

Джон Кроссфилд был первым, кто получил патент на бетонное покрытие. Он добавляет латекс в портландцемент, заполнитель и другие материалы, чтобы сделать покрытие для корабельных палуб. Сегодня бетонные покрытия изготавливаются путем смешивания полимерных смол с цементом и широко используются из-за их декоративной привлекательности. Фотография справа современной бетонной облицовки предоставлена ​​Milagro Custom Flooring Solutions, LLC.

Боманит.

1950-е годы-Декоративный бетон Разработан

Брэд Боуман разработал процесс Bomanite, оригинальное монолитное, цветное, текстурированное и отпечатанное архитектурное бетонное покрытие в середине 1950-х годов в Монтерее, Калифорния. За пятьдесят лет, прошедших с момента разработки Bowman, популярность декоративного бетона резко возросла, превратив его из простого и скучного в красивый декоративный элемент, способный украсить любой дом или офис.

Боманит.

1963-Бетонный спортивный купол

Первая спортивная арена с бетонным куполом, известная как Актовый зал, была построена в Университете Иллинойса в 1963 году.

Куб «Fibermesh» Корпорация СИ.

1970-е годы — Армирование волокном

Армирование волокном было введено как способ укрепления бетона.

Бетонные изделия Бадди Родса.

1980-е — бетонные столешницы

Бадди Родс, отец бетонной столешницы, отлил свою первую столешницу в середине 80-х. Примерно в то же время Фу-Тунг Ченг также отлил свою первую бетонную столешницу. Спустя двадцать лет бетонные столешницы стали невероятно популярными благодаря своей долговечности, красоте и возможности персонализации.

Engrave-A-Crete. .

1990-Гравировка бетона

Даррел Адамсон разработал систему Engrave-A-Crete® в 1990 году. Узнайте больше в разделе «Что такое гравировка бетона?». Или посмотрите видео, в котором Даррел Адамсон рассказывает о своем бизнесе и о том, как ему пришла в голову идея гравировки на бетоне.

1992 — Самое высокое бетонное здание

Самое высокое железобетонное здание было построено в Чикаго, штат Иллинойс. 65-этажное здание известно только по адресу: 311 South Wacker Drive.

1999-Полированный бетон

HTC, изначально шведская компания, представила полировку бетона в США. Первой установкой в ​​США был склад площадью 40 000 квадратных футов для Bellagio в Лас-Вегасе. Популярность полированного бетона резко возросла всего за несколько коротких лет, и теперь он используется в торговых точках и даже в жилых домах. Узнайте, почему он так популярен, в нашем разделе «Полировка бетона».

Просмотр полной временной шкалы.

Бетон – история потерь, предательства и инноваций

1 ноября 2019 г. — Новости отрасли

Бетон является наиболее часто используемым строительным материалом, и он используется уже много лет. Более 5000 лет назад египтяне смешивали глину и солому для изготовления кирпичей и использовали гипс и известь для приготовления строительных растворов. К 200 г. до н.э. римляне успешно строили из бетона и даже использовали продукты животного происхождения в своем цементе в качестве одной из первых форм добавок. Однако после падения Римской империи в 476 году нашей эры методы изготовления пуццоланового цемента были утеряны до тех пор, пока в 1414 году не были обнаружены рукописи, описывающие эти методы.

Семейная вражда

Современный бетон появился благодаря изобретению портландцемента в 1824 году Джозефом Аспдином. «Джозеф назвал этот продукт портландцементом, потому что считал, что приготовленный из него цементный раствор напоминал «лучший портландский камень», а портландский камень был самым престижным строительным камнем, использовавшимся в Англии в то время», — говорит Стюарт Галлоуэй, президент 20/20 Show. Производство и производитель канадской бетонной выставки. «Однако в патенте не описывается то, что мы сегодня называем портландцементом».

Каменщик по профессии, Джозеф экспериментировал с производством цемента, пока не создал товарный продукт. Затем он стал партнером своего соседа Уильяма Беверли, открыл завод в Уэйкфилде и перевез свою семью из Лидса в Уэйкфилд. Этот завод закрылся в 1838 году после того, как железнодорожная компания Манчестера и Лидса купила землю. Аспдин переместил свое оборудование на вторую площадку неподалеку в Киркгейт. Его младший сын Уильям руководил заводом до 1841 года, когда он перестал работать на своего отца, и Джозеф стал партнером старшего сына Джеймса.

Два года спустя Уильям основал свой собственный завод в Ротерхайте (недалеко от Лондона) и использовал модифицированную версию рецепта своего отца, чтобы представить новый цемент, который оказался значительно прочнее цемента, изобретенного его отцом. Уильям использовал более высокое содержание известняка, обжигал его при более высокой температуре и измельчал ранее выброшенный клинкерный материал, тем самым увеличивая износ в процессе измельчения. В следующем году Джозеф вышел на пенсию и передал свою долю бизнеса Джеймсу. В 1848 году Джеймс перенес завод на третье место в этом районе, и этот завод продолжал работать до 1900. Также в 1848 году Уильям переехал в Кент, чтобы воспользоваться близостью местных жителей к большим запасам мела. Он никогда не подавал заявку на патент на свой модифицированный процесс, а история подозрительных деловых соглашений и ошибок доказывала, что он мог быть нечестным и некомпетентным.

Инновации Америки

Эта технология пересекла Атлантику, и к концу века в Америке был построен первый бетонный мост (мост через озеро Алворд в Сан-Франциско, Калифорния) и первая бетонная улица (в Беллефонтене, Огайо, США). существует и по сей день). Однако его рассматривали только для промышленных зданий, поскольку люди считали его эстетическую ценность ниже номинала для жилых домов и других зданий.

В 1875 году американский инженер-механик Уильям Уорд построил первый в США дом из железобетона, который до сих пор стоит в Порт-Честере, штат Нью-Йорк. Одним из факторов, побудивших его выбрать бетон, была боязнь огня его жены. Американцы расширили использование бетона и добились нескольких успехов. Вот некоторые известные из них, ведущие к середине 20-го века.

1877 г. — Эрнест Л. Рэнсом патентует систему, в которой используются скрученные квадратные стержни для улучшения сцепления между сталью и бетоном, и начинает строительство из железобетона.

1904 г. – в Цинциннати, штат Огайо, построено первое бетонное высотное здание (16 этажей/210 футов/64 метра).

1913 г. – первая партия товарного бетона доставлена ​​в Балтимор, штат Мэриленд. Идея смешивать бетон на централизованном заводе, а затем доставлять его на строительную площадку с тех пор произвела революцию в бетонной промышленности.

1915 г. – L.M. Scofield становится первой компанией, производящей краску для бетона (цветовые отвердители, цветной воск, интегральная краска, герметики и химические красители).

1930-е годы – воздухововлекающие добавки впервые используются в бетоне для повышения его устойчивости к повреждениям от замерзания и оттаивания.

1935 г. – строительные бригады уложили 3 250 000 ярдов бетона для завершения строительства плотины Гувера.

1938 г. – Джон Кроссфилд регистрирует первый патент на бетонное покрытие, которое создается путем добавления латекса в портландцемент, заполнитель и другие материалы. текстурированное и отпечатанное архитектурное бетонное покрытие

1970-е годы – фибра используется с бетоном для повышения его прочности

1976 год – завершена башня Си-Эн Тауэр. Это здание из бетона и стали станет самым высоким отдельно стоящим зданием в мире на следующие четыре десятилетия. «Некоторые незначительные изменения, но некоторые из них действительно меняют правила игры. В будущем бетон будет продолжать развиваться таким образом, чтобы приносить пользу жизни людей».

Краткая история бетона: от 10 000 г. до н.э. до 3D-печатных домов | Города

«В отличие от Пантеона… практически все бетонные конструкции, которые мы видим сегодня, в конечном итоге должны будут быть заменены, — пишет Роберт Курланд в своем увесистом фолианте Concrete Planet, — что обойдется нам в триллионы долларов».

Хотя ведутся споры о том, когда и где был использован первый бетон – храм Гёбекли-Тепе в современной Турции был построен с использованием Т-образных столбов из резного известняка примерно 12 000 лет назад, пустынные торговцы использовали ранний бетон для производства подземной воды. цистерны 8000 лет назад, а древние египтяне использовали гипс и известь для изготовления строительных растворов — никто не спорит, что первыми людьми, которые использовали бетон так, как мы это делаем сегодня, были римляне.

Q&A

Что такое неделя бетона Guardian?

Шоу

На этой неделе Guardian Cities исследует шокирующее воздействие бетона на планету, чтобы узнать, что мы можем сделать, чтобы сделать мир менее серым.

Наш вид пристрастился к бетону. Мы используем его больше, чем что-либо еще, кроме воды. Как и другие искусственные чудо-материалы, пластик и бетон преобразили конструкцию и улучшили здоровье человека. Но, как и в случае с пластиком, мы только сейчас начинаем осознавать его опасности.

Бетон вызывает до 8% глобальных выбросов CO2; если бы это была страна, она была бы худшим преступником в мире после США и Китая. Он заполняет наши свалки, нагревает наши города, вызывает наводнения, уносящие жизни тысяч людей, и коренным образом меняет наше отношение к планете.

Сможем ли мы избавиться от зависимости, без которой трудно представить современную жизнь? В этой серии статей Concrete Week исследует влияние материала на окружающую среду и на нас, а также рассматривает альтернативные варианты будущего.

Крис Майкл, редактор Cities

Было ли это полезно?

Римляне использовали его везде, от бань до гаваней, от акведуков до Колизея, систематизируя его производство и применение с третьего века до нашей эры до падения империи в пятом веке нашей эры.

В отличие от современного железобетона, который может прослужить около ста лет без капитального ремонта или замены, многие римские бетонные конструкции все еще с нами много столетий спустя.

Вокруг вас лежат великолепные руины, Гордый Пантеон бросает вызов времени

Джон Куртенэ, 1792

Ключом к его долговечности, по-видимому, является использование вулканического пепла, или пуццолана . В то время как современный бетон представляет собой смесь цемента на известковой основе, воды, песка и заполнителя, такого как гравий, рецепт бетона, изложенный архитектором Витрувием в первом веке до нашей эры, включал пуццолана и куски вулканической породы, известные как туф. Что касается римского морского бетона, который использовался для строительства пирсов и волноломов, исследование, опубликованное в 2017 году, показало, что добавление морской воды со временем фактически укрепило эти конструкции, делая их все тверже и тверже на протяжении тысячелетий.

Наиболее ярким сохранившимся образцом римского бетона является Пантеон, который живописец Микеланджело назвал «ангельским, а не человеческим замыслом». Он по-прежнему выглядит поразительно современно и остается самым большим куполом из неармированного бетона в мире, 19столетия после его постройки.

За несколькими отдельными исключениями, после падения западной Римской империи прошло около 1400 лет, прежде чем бетон снова стал использоваться в больших масштабах.

Изобретение железобетона дало этому материалу новую жизнь. Впервые он был изобретен во Франции в середине 19 века, но популяризирован калифорнийским инженером Эрнестом Рэнсомом, который залил железные (а позже и стальные) прутья, чтобы улучшить их прочность на растяжение.

Первым зданием Рэнсома из арматурного бетона был склад Arctic Oil Company Works в Сан-Франциско, строительство которого было завершено в 1884 году. Пять лет спустя Рэнсом построил мост через озеро Алворд в парке Золотые Ворота — первый в мире железобетонный мост. Склад был снесен в 1930, но мост остается старейшим в мире сохранившимся железобетонным сооружением.

Сам Рэнсом не участвовал в строительстве первого в мире бетонного небоскреба, 16-этажного здания Ingalls Building в Цинциннати в 1903 году, но без его метода арматуры (армационного стержня) это было бы невозможно.

• Первый железобетонный небоскреб Ingalls Building 1903 года в Цинциннати; под первым железобетонным мостом, парк Золотые Ворота, Сан-Франциско. Фотографии: Музейный центр Цинциннати/Getty Images

Тем временем американский изобретатель Джордж Бартоломью построил первую в мире бетонную улицу в Беллефонтейне, штат Огайо. Бетон служит дольше по сравнению с асфальтовыми дорогами, которые сделаны с использованием битума, и он широко использовался в системе автомагистралей между штатами США. Первоначальная бетонная улица Бельфонтен 1891 года сохранилась до сих пор.

В конце лета 1906 года, вскоре после разрушительного землетрясения в Сан-Франциско, Томас Эдисон объявил о своем предложении начать массовое производство бетонных домов, устойчивых к огню и сотрясениям, а также невосприимчивых к термитам, плесени и гниению. Дома строились на заказ из железобетона в течение нескольких десятилетий, но они были дорогими. План Эдисона по строительству в промышленных масштабах приведет к снижению цен. Жители смогут сидеть на мебели из литого бетона, спроектированной Эдисоном, хранить продукты свежими в его бетонном холодильнике и развлекаться в его бетонном шкафу для фонографа.

«Я доживу до того дня, когда рабочий дом можно будет построить из бетона за неделю», — сказал Эдисон. «Если мне это удастся, я заберу из городских трущоб всех, кого стоит забрать». С этой целью изобретатель объявил, что отдаст свою запатентованную технологию любому, кто пообещает зарезервировать большинство новых домов для жителей рабочего класса и получать не более 10% прибыли, но потребовалось еще десять лет, прежде чем первые были построены.

В США было запущено несколько проектов бетонных домов, в том числе то, что стало известно как Cement City в Доноре, к югу от Питтсбурга, но мечта о дешевых, вместительных бетонных домах так и не осуществилась.

Архитектор Фрэнк Ллойд Райт понял потенциал железобетона для создания совершенно новых форм. Его первое бетонное здание — Храм Единства 1908 года в Оук-Парке, штат Иллинойс, — считается первым современным зданием в мире. Он использовал этот материал во многих своих проектах, в том числе, пожалуй, в своей самой известной работе «Водопад в Милл-Ран, Пенсильвания», чьи подвесные консоли возвышаются над небольшим водопадом ручья, что было бы невозможно без прочности железобетона на растяжение.

В 1930-х годах также была построена плотина Гувера на реке Колорадо недалеко от Лас-Вегаса. В то время плотина была самым большим бетонным проектом, когда-либо завершенным, с использованием более 3 миллионов кубических метров материала, хотя вскоре ее перевесила плотина Гранд-Кули (pdf) на реке Колумбия (и с тех пор обе они были карликами по сравнению с Китаем). Плотина «Три ущелья» объемом 27 м3).

На протяжении 1950-х годов дальновидные архитекторы придавали бетону все более экзотические и авантюрные формы. «Нет причин проектировать более простые и прямолинейные здания, — сказал один из величайших пионеров этого материала Оскар Нимейер, — потому что бетоном можно покрыть практически любое пространство».

Конечно, наряду с красивыми формами, придуманными такими талантами, как Нимейер и Ллойд Райт, современный бетон также является предпочтительным материалом для разрушающих душу офисных зданий и унылых многоэтажных автостоянок. Его неуклюжие серые блоки повсюду — их можно найти в каждой стране и городе на земле.

Несмотря на растущую заботу об окружающей среде, бетон остается предпочтительным материалом для большинства строителей, а технологии 3D-печати предлагают ему новую жизнь. Эйндховен в Нидерландах построит первые в мире бетонные дома, напечатанные на 3D-принтере.

Но ни одна из этих современных построек не переживет Пантеон, и уж тем более не та, что состоит из бетона, армированного стальными стержнями. «Арматура сделала современный мир возможным, — пишет Курляндия, — но с точки зрения долговечности железобетон не идет ни в какое сравнение с тем, что использовали римляне. За десятилетия [арматура] ржавеет… и расширится настолько, что в бетоне появятся трещины. Впечатляющая прочность на растяжение многих наших конструкций носит временный характер».

Неделя бетона Guardian исследует шокирующее влияние бетона на современный мир. Следите за Городами-хранителями в Twitter, Facebook и Instagram и используйте хэштег #GuardianConcreteWeek, чтобы присоединиться к обсуждению или подписаться на нашу еженедельную рассылку

История бетона | Когда впервые был использован бетон?

Благодаря его использованию в прочных современных конструкциях вы можете не думать о бетоне как историческом строительном материале. Тем не менее, это вещество имеет богатое прошлое. То, что во времена Древнего Рима не было грузовиков с цементом, не означает, что древние культуры не могли строить из бетона. У них были свои способы адаптации и использования материалов.

Изучая историю бетона, мы начинаем понимать, как он используется сегодня. Мы собрали некоторые ключевые периоды истории, а также известные и исторические бетонные сооружения, чтобы помочь вам узнать о сути.

Мы будем рассматривать бетон как смесь крупных и мелких частиц в сочетании с пастой. Паста схватывает и скрепляет частицы, которые затем можно использовать в качестве строительного материала. Мы также рассмотрим некоторые похожие материалы, которые имеют общие различия.

На протяжении всей истории культуры использовали следующие продукты для создания бетона:

1. Цемент: Этот мелкий порошок создает другие материалы, такие как раствор, бетон, штукатурку и цементный раствор. Цемент действует как связующее вещество в этих строительных продуктах. Его часто делают из известняка, но другие возможные ингредиенты включают глину, кварцевый песок и ракушки. Какие бы разные культуры ни использовали на протяжении всей истории, зависело от того, какой у них был доступ к тому месту, где они жили. Независимо от ингредиента, люди измельчают и объединяют его с такими материалами, как железная руда, прежде чем нагревать 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 в смесь воду, цемент активируется, а затем затвердевает по мере высыхания. Затирка представляет собой аналогичный продукт, но в ней больше воды, которая может протекать между трещинами и щелями. Любое вещество может действовать как клей для других строительных материалов, от плитки до камня.
3. Adobe: Высушенная на солнце грязь создает сырцовые кирпичи. В эти кирпичи входят песок, грязь и другие частицы почвы. Наряду с водой люди могут также добавлять в смесь палочки или солому. После высыхания кирпич сжимается и растет в зависимости от погоды. Поскольку его не обжигают в печи для отверждения, а вместо этого сушат на воздухе, он не подходит для влажного климата. Многие из первых применений строительных материалов, таких как бетон, на самом деле были глинобитными.

Вышеуказанные материалы относятся к одному семейству, но бетон является более прочным материалом. Он был с нами на протяжении всего времени в бесчисленных строительных проектах в самых разных формах. Читайте дальше, чтобы узнать больше об истории бетона и о том, как материал изменился за эти годы.

Когда впервые использовали бетон?

То, что мы сегодня считаем бетоном, несколько отличается от первого использования бетона. Тем не менее, подобные материалы имели свое значение на протяжении всей истории. Эти материалы были использованы для создания:

• Здания
• Этажи
• Мосты
• Дороги
• Скульптурные сооружения

Культуры по всему миру использовали бетон и бетоноподобные вещества для строительства. Поскольку материал менялся с годами, трудно сказать, как долго существует бетон. По приблизительной временной шкале мы знаем, что он существовал за тысячи лет до нашей эры. Эта временная шкала показывает, как разные культуры использовали бетон на протяжении многих лет:

6500 г. до н.э.

Примерно в это же время были построены первые бетонные здания. Торговцы Набатеи, или бедуины, построили эти исторические бетонные сооружения на территории современной Сирии и Иордании. Они обнаружили преимущества гидравлической извести или бетона, затвердевающего под водой.

Для производства цемента бедуины обнаружили на своей территории залежи кварцевого песка и соединили их с известью, прежде чем нагревать вещество в печах, которые использовались для создания гончарных изделий. Раннее начало бетона подготовило почву для улучшения методов с течением времени.

3000 г. до н.э.

В то время египтяне использовали глину, смешанную с соломой, для создания глиноподобного строительного материала. Они также разработали и использовали гипсовые и известковые растворы для соединения сырцовых кирпичей. Именно так они построили пирамиды, в том числе Великую пирамиду в Гизе, для которой потребовалось 500 000 тонн раствора.

Примерно в то же время строители в Китае использовали форму цемента, созданную из клейкого риса. Они использовали эту форму цемента для строительства лодок и других сооружений, включая Великую Китайскую стену. Многие из этих построек даже выдержали современные попытки сноса.

700 г. до н.э.

Около 700 г. до н.э. бедуины открыли цемент, затвердевающий под водой, и создали печи для производства раствора. Они использовали этот раствор для строительства полов, домов и других сооружений. За это время они также начали трамбовать бетонный материал и поняли, что вещество не будет работать так же хорошо, если оно будет слишком насыщенным.

600 г. до н.э.

Греки открыли натуральное вещество, которое могло создавать бетон при смешивании с известью. Хотя они использовали это вещество, они не были так продвинуты в конкретных методах, как другие культуры.

200 г. до н.э.

К этому времени римляне усовершенствовали строительство из бетона, хотя и не так, как мы используем его сегодня. Римляне создавали большую часть конструкции из рыхлых камней и материалов и цементировали их вручную с помощью раствора. Они даже использовали косметический кирпич в сочетании со своей версией цемента. Использование неструктурных блоков установило бетон как целевое и эстетическое изделие.

Для своих более художественных начинаний — или тех, которым требовалась повышенная прочность — римляне создали цемент из вулканического песка, который вступал в реакцию с известью и водой.

1414

Крах Римской империи сделал интерес к бетону бездействующим до тех пор, пока в этом году не появились рукописи, объясняющие это вещество. Затем пришла новая оценка строительного материала. Этот год стал одним из многих поворотных моментов в истории бетона. Это запустило цепную реакцию открытия новых способов изготовления и использования бетона на века вперед.

1793

Джон Смитон создал более эффективный метод производства гидравлической извести в 179 г.3. Он использовал известняк, содержащий глину, и обжигал его, пока вещество не превратилось в клинкер. Затем клинкер может быть измельчен в порошок. Продукт использовался для облегчения схватывания цемента, а модернизированное производство упростило изготовление бетона и обеспечило его быстрое схватывание.

1824

Этот год был очень важным в истории бетона, потому что каменщик Джозеф Аспдин создал портландцемент. Названный так, потому что он был похож на строительные камни в Портленде, Англия, портландцемент очень прочный. Чтобы сделать цемент, Аспдин сжигал мел и глину в печи, пока не кончился углекислый газ. Позже он усовершенствовал части известняка и глины, из которых образовался клинкер.

Аспдин способствовал использованию цемента и бетона в современных конструкциях. Стремясь создать лучшую альтернативу строительному материалу римлян, он вдохновил конкуренцию на создание еще лучших версий своего портландцемента.

Приведение нас к настоящему

С первым использованием цемента и бетона произошла эволюция продуктов. Мы разработали множество способов изменить вещества, чтобы они лучше работали на нас, что повлияло на историю бетонного строительства с течением времени.

Contact Dynamic Concrete Pumping

Как бетон изменился за эти годы?

С годами бетон превратился в более эффективный материал. Мы перешли от использования натуральных веществ, напоминающих цемент, к обогащению природных материалов искусственными процессами. По мере развития технологий совершенствовались 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 построек, но впоследствии он стал использоваться в жилых домах и других сооружениях.

Портландцемент, созданный Джозефом Аспдином, был не совсем таким, как тот, что мы производим сегодня. Хотя Аспдин не указал конкретных соотношений или температур для изготовления своего портландцемента, мы знаем, что он не смог бы достичь высоких температур, которые мы используем сегодня для нагревания 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 создавала постоянное качество независимо от того, когда и где кто-то производил вещество.

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

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

После этих и других зданий был разработан товарный бетон. В 1913 марта материал был доставлен в Балтимор, штат Мэриленд. Это помогло сделать рабочие места более эффективными, поскольку рабочим больше не нужно было смешивать бетон на месте. Вместо этого он поступал предварительно смешанным с завода в ранних версиях того, что мы сейчас рассматриваем как цементовозы.

Несколько десятилетий спустя мы обнаружили, что образование мелких пузырьков воздуха, известное как вовлечение воздуха, улучшает качество бетона. После введения в бетон воздухововлекающих веществ в 1930 году строительный материал стал легче работать и менее подвержен замерзанию. Теперь архитекторы в более холодном климате могли выбирать материал, не беспокоясь о трещинах или поломках.

Примерно в то же время строители разработали тонкостенный бетон. Крыши, купола, арки и другие подобные конструкции были сделаны из тонкой оболочки из бетона. Из-за прочной округлой формы этих конструкций не требовалось толстых слоев материала. Легкий вес тонкостенного бетона делает остальную часть здания более защищенной от обрушения, поскольку ему не нужно поддерживать тяжелый материал.

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

• Пол Рудольф Холл Йельского университета
• Музей Science Hills в Японии
• Юбилейная церковь за пределами Рима
• Исследовательский центр Института Солка в Калифорнии
• Жилой комплекс Villa Saitan в Японии
• Национальный музей Бразилии
• Библиотека Гейзеля в Калифорнийском университете в Сан-Диего

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

Как бетон изменил мир?

Бетон – наиболее широко используемый в мире строительный материал. Немногие другие продукты обладают такой же долговечностью, экологичностью, доступностью и универсальностью. Без бетона некоторые из самых известных сооружений в мире, возможно, никогда не были бы построены или не выдержали бы испытания временем.

Чтобы в полной мере оценить, насколько бетон повлиял на мир, давайте рассмотрим несколько преимуществ, которые делают бетон поистине уникальным строительным материалом:

• Экологичность:  Бетон обеспечивает энергоэффективность и снижает затраты в течение жизненного цикла, что делает его одним из наиболее экологичных строительных материалов. За последние 47 лет производители цемента добились сокращения на 35 % энергии, необходимой для производства метрической тонны цемента. Кроме того, открытый бетон поглощает углерод из воздуха и сохраняет его навсегда в процессе, известном как карбонизация, что означает, что он компенсирует выбросы от его первоначального создания.
• Универсальность:  Строители могут придать бетону практически любую форму в соответствии с потребностями любого проекта.
• Устойчивость:  Бетон невероятно прочен, а бетонные конструкции могут противостоять стихийным бедствиям и погодным условиям, что может помочь сократить расходы на восстановление и обеспечить безопасность населения.

Также важно признать, что мы можем узнать об истории из бетона. Поскольку бетон настолько устойчив, многие исторические сооружения, которые были построены из него на протяжении многих лет, все еще стоят, открывая нам окно в мировую историю и архитектурные инновации разных периодов.

Бетон помогал сообществам и цивилизациям внедрять инновации и процветать на протяжении тысячелетий. Многие из наиболее значительных инфраструктурных разработок, сформировавших западный мир, такие как изобретение плотины Гувера, были построены из бетона и цемента. Без бетона невозможно представить, как сегодня выглядели бы дороги, здания, дома и другая инфраструктура.

Знаменитые сооружения стали возможными благодаря бетону

Мы обязаны бетону многими историческими и узнаваемыми зданиями. Были ли они построены тысячелетия назад или в этом столетии, некоторые бетонные конструкции, о которых вы, вероятно, слышали, включают:

1. Пантеон:  Пантеон в Риме — это самый большой неармированный бетонный купол. 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 окулусом 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 эту структуру, добавляя к ней столетия после ее основания.
3. Маяк Эддистон:  Расположенный у побережья южной Англии, этот третий вариант маяка был построен в конце 1600-х годов с использованием гидравлической извести Джона Смитона. Историческая бетонная конструкция рухнула только потому, что со временем скалы под ней разрушились.
4. Бетонная улица: В 1891 году в Огайо появилась первая бетонная улица. Известная как Корт-стрит, она стоит и сегодня. Несмотря на то, что Джордж Варфоломей создал улицу более 100 лет назад, она в два раза прочнее бетона, используемого в современных жилых проектах. Прочность делает его идеальным для противостояния трафику.
5. Панамский канал: После неудачных попыток обеспечить жизненно важное развитие путешествий и транспорта в 1904 году наконец началось строительство Панамского канала. Через 10 лет проект был завершен. Бетон играл роль в шлюзах, которые помогали поднимать суда, когда они двигались по каналу. По его завершении многие страны и порты были окончательно соединены.
6. Плотина Гувера:  Для строительства самой плотины, построенной в 1936 году, потребовалось более 3 миллионов ярдов бетона. На строительство электростанции и других сооружений плотины ушло еще 1 миллион ярдов. Однако строители не заливали бетон в одну массу, потому что он растрескался бы и затвердел слишком долго. Вместо этого они заполнили блоки бетоном, чтобы построить колонны. Испытания, проведенные двадцать лет спустя, показали, что бетон со временем стал прочнее.
7. Плотина Гранд-Кули:  Менее чем через 10 лет после завершения строительства плотины Гувера строители создали самое массивное бетонное сооружение из когда-либо построенных. Для завершения строительства плотины Гранд-Кули в Вашингтоне в 1942 году потребовалось 12 миллионов кубических 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 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 сооружение получило титул крупнейшего бетонного сооружения в Южном полушарии. Строительство началось в 1959 году и завершилось в 1973 году. Проект столкнулся с некоторыми трудностями, но его завершение привело к созданию великолепной бетонной конструкции. Сиднейский оперный театр в настоящее время служит местом для культурных мероприятий и туристов со всего мира.
9. Бурдж-Халифа:  Расположенный в Дубае, Бурдж-Халифа был построен из железобетона. Оно будет считаться самым высоким зданием в мире до завершения строительства Джиддской башни. Тем не менее, похоже, что окончательная дата для башни высотой 1000 метров не предвидится. В Бурдж-Халифе было использовано более 400 000 кубических ярдов бетона, а также более 60 000 тонн арматуры или арматуры.

Эти современные и исторические сооружения были бы невозможны, если бы не бетон. Их высота, прочность, размер и многое другое демонстрируют способности бетона. Полезность вещества не угасла после того, как до н.э. лет тоже. Сегодня и в далеком будущем мы продолжим использовать бетон для строительства инновационных зданий, домов, квартир, отелей, скульптур и многого другого.

Получите оборудование и услуги для бетона с помощью динамического бетононасоса

Примите участие в истории бетона сегодня с помощью услуг и оборудования от Dynamic Concrete Pumping. У нас есть более 40 лет опыта, помогая подрядчикам воплощать в жизнь архитектурные замыслы, добавляя к наследию исторических бетонных конструкций. Если вам нужны бетонные услуги или оборудование, свяжитесь с нами в Dynamic Concrete Pumping.

История бетона и цемента — CEMEX USA

Для тех, кто интересуется происхождением бетона и цемента, CEMEX USA создал временную шкалу, которая показывает всю историю бетона и цемента.

---

Краткие исторические факты о бетоне и цементе

• Цемент существует не менее 12 миллионов лет. Когда сама земля претерпевала интенсивные геологические изменения, создавался природный цемент. Именно этот природный цемент впервые применил человек. В конце концов, они узнали, как делать цемент из других материалов.
• Древние римляне разработали специальный бетон, затвердевающий под водой (гидравлический цемент). Их специальная смесь содержала известь и вулканический пепел. Их бетон был настолько прочным, что многие из их зданий, мостов и дорог все еще существуют сегодня, спустя 2000 лет после их постройки.
• Средний американский дом содержит 120 528 фунтов бетона, 15 300 фунтов бетонных блоков и 75 400 фунтов песка, гравия и кирпичей. Всего в среднем американском доме содержится более четверти миллиона фунтов различных минералов и металлов.
   

История развития бетона и цемента

12 000 000 лет до н. э.	Реакции между известняком и горючим сланцем во время самовозгорания произошли в Израиле с образованием природного месторождения цементных соединений. Месторождения были охарактеризованы израильскими геологами в 1960-х и 70-х годов.
3000 г. до н.э. Египтяне	Используется глина, смешанная с соломой, для связывания сухих кирпичей. Они также использовали гипсовые и известковые растворы в пирамидах.
Китайский	Использовали вяжущие материалы, чтобы скреплять бамбук в своих лодках и в Великой китайской стене.
800 г. до н.э. Греки, Крит и Кипр	Использовались известковые растворы, которые были намного тверже, чем более поздние римские растворы.
300 г. до н.э. Вавилоняне и сирийцы	Используемый битум для связывания камней и кирпичей.
300 г. до н.э. — 476 г. н.э. Римляне	Цемент из пуццолана из Поццуоли, Италия, недалеко от горы Везувий, использовался для строительства Аппиевой дороги, римских бань, Колизея и Пантеона в Риме, а также акведука Пон-дю-Гар на юге Франции. Они использовали известь в качестве вяжущего материала. Плиний сообщил о растворной смеси из 1 части извести на 4 части песка. Витрувий сообщил, что на 1 часть извести приходится 2 части пуццолана. В качестве примесей использовались животный жир, молоко и кровь (вещества, добавляемые в цемент для улучшения свойств). Эти структуры существуют и сегодня!
1200 — 1500 Средневековье Века	Ухудшилось качество вяжущих материалов. Использование обжигающей извести и пуццолана (примесь) было утеряно, но вновь введено в 1300-х годах.
1678	Джозеф Моксон писал о скрытом огне в нагретой извести, который появляется при добавлении воды.
1779	Брай Хиггинс получил патент на гидравлический цемент (штукатурку) для наружной штукатурки.
1780	Брай Хиггинс опубликовал «Эксперименты и наблюдения, сделанные с целью улучшения техники составления и применения известняковых цементов и приготовления негашеной извести».
1793	Джон Смитон обнаружил, что при обжиге известняка, содержащего глину, образуется известь, затвердевающая под водой (гидравлическая известь). Он использовал гидравлическую известь для восстановления маяка Эддистон в Корнуолле, Англия, который ему было поручено построить в 1756 году, но сначала ему пришлось изобрести материал, на который не повлияет вода. Он написал книгу о своей работе.
1796	Джеймс Паркер из Англии запатентовал природный гидравлический цемент путем прокаливания конкреций нечистого известняка, содержащего глину, названный цементом Паркера или римским цементом.
1802	Во Франции использовался аналогичный процесс производства римского цемента.
1810	Эдгар Доббс получил патент на гидравлические растворы, штукатурку и штукатурку, хотя они были низкого качества из-за отсутствия мер предосторожности при обжиге.
1812 -1813	Луи Вика из Франции получил искусственную гидравлическую известь путем прокаливания синтетических смесей известняка и глины.
1818	Морис Сен-Леже получил патент на гидравлический цемент. Натуральный цемент производится в США. Натуральный цемент — это известняк, в котором естественным образом содержится достаточное количество глины для изготовления того же типа бетона, который открыл Джон Смитон.
1820 — 1821	Джон Тикелл и Абрахам Чемберс получили новые патенты на гидравлический цемент.
1822	Джеймс Фрост из Англии приготовил искусственную гидравлическую известь, как у Вика, и назвал ее British Cement.
1824	Джозеф Аспдин из Англии изобрел портландцемент, обжигая мелкоизмельченный мел с мелкоизмельченной глиной в печи для обжига извести до тех пор, пока не будет удален углекислый газ. Затем спеченный продукт измельчали, и он назвал его портландцементом в честь высококачественных строительных камней, добываемых в Портленде, Англия.
1828	И. К. Брюнелю приписывают первое инженерное применение портландцемента, который использовался для заполнения бреши в туннеле Темзы.
1830	Первое производство извести и гидравлического цемента началось в Канаде.
1836	В Германии были проведены первые систематические испытания прочности на растяжение и сжатие.
1843	Компания J. M. Mauder, Son & Co. получила лицензию на производство запатентованного портландцемента.
1845	Исаак Джонсон утверждает, что обжег сырье для портландцемента до температуры спекания.
1849	Компания Pettenkofer & Fuches провела первый точный химический анализ портландцемента.
1860	Начало эры портландцемента современного состава.
1862	Блейк Стоунбрейкер из Англии представил щековые дробилки для дробления клинкера.
1867	Жозеф Монье из Франции укрепил цветочные горшки Уильяма Ванда (США) проволокой, положив начало идее железных арматурных стержней (арматурных стержней).
1871	Дэвид Сэйлор получил первый американский патент на портландцемент. Он показал важность настоящего клинкера.
1880	J. Grant of England показывают важность использования самых твердых и плотных частей клинкера. Ключевые ингредиенты подвергались химическому анализу.
1886	В Англии появилась первая вращающаяся печь, которая заменила печи с вертикальным валом.
1887	Анри Ле Шателье из Франции установил соотношение оксидов для приготовления необходимого количества извести для производства портландцемента. Он назвал компоненты: алит (трехкальциевый силикат), белит (двухкальциевый силикат) и целит (тетракальциевый алюмоферрит). Он предположил, что твердение обусловлено образованием кристаллических продуктов реакции между цементом и водой.
1889	Построен первый железобетонный мост.
1890	Добавление гипса при измельчении клинкера в качестве замедлителя схватывания бетона было введено в США. Печи с вертикальным валом были заменены вращающимися печами, а для помола цемента стали использоваться шаровые мельницы.
1891	Джордж Варфоломей заложил первую бетонную улицу в США в Беллефонтейне, штат Огайо. Он существует и сегодня!
1893	Уильям Михаэлис утверждал, что гидратированные метасиликаты образуют желеобразную массу (гель), которая со временем обезвоживается и затвердевает.
1900	Основные испытания цемента стандартизированы.
1903	Первый бетонный высотный дом был построен в Цинциннати, штат Огайо.
1908	Томас Эдисон построил дешевые уютные дома из бетона в Юнионе, штат Нью-Джерси. Они существуют и сегодня!
1909	Томас Эдисон получил патент на вращающиеся печи.
1929	Д-р Лайнус Полинг из США сформулировал набор принципов строения сложных силикатов.
1930	Введены воздухововлекающие добавки для повышения устойчивости бетона к повреждениям от замораживания/оттаивания.
1936	Построены первые крупные бетонные плотины, плотина Гувера и плотина Гранд-Кули. Они существуют и сегодня!
1956	Конгресс США присоединил Федеральный закон о межгосударственных автомобильных дорогах.
1967	Первое спортивное сооружение с бетонным куполом, Актовый зал, было построено в Университете Иллинойса в Урбана-Шампейн.
1970	Внедрено волокнистое армирование бетона.
1975	CN Tower в Торонто, Канада, было построено самое высокое здание скользящей формы. Water Tower Place в Чикаго, штат Иллинойс, было построено самое высокое здание.
1980	Суперпластификаторы вводились в качестве добавок.
1985	В качестве пуццолановой добавки был введен микрокремнезем . Бетон «самой высокой прочности» использовался при строительстве Union Plaza в Сиэтле, штат Вашингтон.
1992	Самое высокое железобетонное здание в мире было построено по адресу 311 S. Wacker Dr., Чикаго, Иллинойс.

 

Материалы предоставлены Институтом информации о минералах, © 2002 mineralseducationcoalition.org

 

любопытно, что «Что такое конкретное? А как делают бетон? Итак, пришло время получить всю информацию по теме.

Бетон был изобретен около 1300 г. до н.э. Когда ближневосточные строители обнаружили, что они остекляют снаружи своих глиняных крепостей и стен домов тонкой влажной глазурью из обожженного известняка, она вступает в химическую реакцию с газами в воздухе, образуя твердую защитную поверхность.

Бетон представляет собой композитный материал, состоящий из мелкого и крупного заполнителя, соединенных с жидким цементным тестом, который со временем становится шероховатым. Бетон состоит из трех основных частей: вода, заполнитель (камень, песок или гравий) и клей. Цемент, обычно в виде порошка, действует как связующее вещество при смешивании с водой и заполнителями.

Сочетание этих простых ингредиентов приводит к экзотермической реакции, которая создает один из основных строительных материалов в истории человечества.

Подобно этому, есть много другой информации, которую мы собираемся дать вам в этой статье. Давайте начнем;

Изобретение бетона: оценка бетона за годы

Со временем бетон превратился в более эффективный материал. Мы перешли от бетона к использованию природных веществ, подобных цементу, с деятельностью человека, чтобы укрепить сырье. Наши методы обработки бетона отражаются по мере развития технологий. В конце 1800-х железобетон производился в Германии, Франции и США.

источник: https://www.nachi.org/

Он использовался в период для промышленных зданий, но также будет играть роль в зданиях и других зданиях. Портлендский бетон, созданный Джозефом Аспином, не такой, как сегодня. Мы знаем, что высокие температуры, которые мы делаем сегодня для тепловых материалов, возможно, не достигли его.

Теперь у нас есть формула цемента по умолчанию. Американское общество испытаний и материалов и Национальное бюро стандартов были созданы в 1917 году. В то же время строители построили бетон с тонким покрытием. Крыши купола были сделаны из тонкой оболочки из бетона, арок и других подобных конструкций. Легкий вес тонкостенного бетона делает остальную часть здания более разборной, поскольку нет необходимости поддерживать тяжелый материал.

История бетона источник: https://www.ncpedia.org/

В этом разделе мы узнаем об использовании бетона на протяжении веков. Эта информация поможет вам понять техническое использование бетона.

3000 г. до н.э. – Египетские пирамиды

Более 5000 лет назад египтяне построили пирамиды, используя ранние бетонные формы. Глиняные и стерневые кирпичи и оштукатуренный бетон с гипсом и известью.

300 г. до н.э. – 476 г. н.э. – римская архитектура

Древние римляне созрели для создания многих архитектурных чудес, таких как Пантеон, значительно похожий на современный цементный материал. Они также использовали продукты животного происхождения в качестве первой добавки к своему цементу.

1836- Испытание цемента

Первые испытания на прочность на сжатие и растяжение были проведены в Германии в 1836 году. Это был первый железобетонный мост, который просуществовал 100 лет после его завершения.

1889 — Мост через озеро Алворд

Эрнест Л. Рэнсом спроектировал первый мост из арматуры в 1889 г. (изобретатель конструкции из арматуры). Мост через озеро Алворд — это небольшой мост через Пешеходный мост в парк Золотые Ворота в Америке в Сан-Франциско. Теперь это веха в гражданском строительстве, обозначенная Американским обществом гражданского строительства.

1903-The Ingalls Building

Первое бетонное высотное здание было построено в Цинциннати, штат Огайо. Здание Ingalls Building имеет шестнадцать этажей и было замечательным инженерным достижением своего времени.

1908- Бетонные дома

В 1908 году знаменитый американский изобретатель запатентовал здания с одной укладкой бетона. В итоге огромное разочарование, но концепция значительно опередила время, и до сих пор уверенно стоят ее бетонные постройки. Эдисон основал Portland Cement Company в 1899 году. 

1915- Цветной бетон

Компания была основана на Дирборн-стрит в Чикаго в 1915 году и позже называлась LM Lynn Mason Scofield. Компания Скофилд. Корпорация Скофилд. Это была первая компания, которая создала бетонный цвет. Были включены его первые отвердители краски (цемент, пигмент и заполнитель, распыленные на свежие бетонные поверхности для окрашивания и упрочнения кузова), интегральный цветной воск, отвертки и химические красители. Он перенес бизнес в Лос-Анджелес в 1920 и считали южную Калифорнию лучшим рынком, чем остальной мир. При проектировании своих домов Чарли Чаплин, Граучо Маркс, Мэри Пикфорд и другие известные люди использовали огромное количество его товаров.

1936- Плотина Гувера

Плотина Гувера представляет собой цементированную арочно-гравитационную плотину на границе между Аризоной и штатом США, в Черном каньоне реки Колорадо. Разработан во время Великой депрессии с 1931 по 1936 год и посвящен президенту Франклину Д. Рузвельту 30 сентября 19 года.35.

Его строительство стало результатом масштабного проекта с участием тысяч сотрудников, унесшего более 100 жизней. Впервые она была известна как плотина Боулдер в 1933 году и была переименована совместным постановлением Конгресса 1947 года президентом Гербертом Гувером официально в плотину Гувера.

1950-е годы- Декоративный бетон

История бетона и цемента египетских пирамид изложена в захватывающих временных рамках современного декоративного бетона с… Первое испытание на прочность на растяжение и сжатие было проведено в Германии в 1836 году. Монтерей, Калифорния, середина 19-го50-е годы.

источник: https://www.example.com

1967- Concrete Sports Dome

На юго-востоке США Купол Джорджии представлял собой купольную арену. находится Атланта. Кроме того, с 2009 года в Georgia Dome также проводились различные футбольные матчи с участием более 50 000 человек. Содержимое Тео позже рухнуло с такой силой, что сломалось сидение на верхних палубах и пробило дыры в бетонных полах.

1992 – Самое высокое бетонное здание

Самое высокое железобетонное здание было построено в Чикаго, штат Иллинойс. 65-этажное здание известно только по адресу: 311 South Wacker Drive.

1999- Полированный бетон

В 1999 году была представлена ​​плита RetroPlate 99. Компания Concrete удостоена чести представить полированный бетон архитекторам и дизайнерам в широком масштабе, в массовом порядке и в полированном бетоне. В ранней торговле восстановлением и полировкой участвовали первые полировщики бетона и дистрибьюторы.

2010- Начинает предлагать

Компания Giatec была создана и начинает предлагать бетонной промышленности множество решений. Когда Ализаде был студентом-строителем, у него началась определенная одержимость. Он участвовал в конкурсе Американского института бетона, целью которого было создание высокопрочного бетона. 3-е место заняла его команда.

2016- Здание 3D-печати

В Дубае построено первое в мире полностью функциональное здание. Бурдж-Халифа была построена для Уиллис-Тауэр и Всемирного торгового центра Адрианом Смитом, Skidmore, Owings & Merrill. Здание расположено на территории Emirates Towers и станет временным домом для Dubai Future BaBase. Оно было названо «Офисом будущего». В сотрудничестве с Thornton Tomasetti и Syska Hennessy глобальная архитектурная компания Gensler разработала основу для строительных и инженерных работ.

Технологическая веха

Технология бетона откатилась назад в Средние века. Здание из пуццоланового цемента было дезориентировано после распада Римской империи в 476 году нашей эры.

Только в 1793 году, когда Джон Смитон открыл более современный способ производства гидравлической цементной извести, технология значительно продвинулась вперед. Он использовал известковую глину. Этот материал использовался при исторической реставрации маяка Эддистон в Корнуолле, Англия.

Бетон для промышленных зданий был создан в 19век. В 1850 году Франсуа Куанье впервые широко применил портландцемент для строительства домов в Англии и Франции, включив стальные стержни, чтобы избежать расширения внешних стен.

Вам также может быть интересно прочитать: Откуда берется бетон?

Некоторые важные часто задаваемые вопросы

Просмотрите этот раздел вопросов и ответов. Это поможет вам понять приведенное выше обсуждение, если у вас возникнут какие-либо затруднения. Помимо любых сомнений и дебатов, мы попытались охватить их, если у вас есть какие-либо другие вопросы.

Кто первым изобрел бетон?

В 1824 году Джозеф Аспдин изобрел портландцемент путем тонкого обжига до удаления углекислого газа. Aspdin назвал клей в честь высококачественных строительных камней, добытых в Портленде, Англия. В 19 веке бетон использовался в основном для промышленных зданий.

Почему изобретение бетона было важным?

Римский бетон значительно более устойчив к эрозии морской водой, чем современный бетон. При использовании пирокластических материалов, которые реагируют с морской водой, со временем начинают образовываться кристаллы Al-тоберморита. Благодаря широкому использованию бетона во многих римских постройках многие из них сохранились до наших дней.

Для чего нужен бетон?

В строительной отрасли бетон чаще всего используется в качестве фундамента для большинства конструкций. Он также используется в строительстве надстроек из конструкционного бетона, строительства плит, строительства лестниц и архитектурных элементов.

Почему бетон такой прочный?

Соединение силиката трикальция обеспечивает большую часть ударной вязкости бетона за счет высвобождения ионов кальция, ионов гидроксида и тепла. Как только материал насыщается ионами кальция и гидроксида, гидроксид кальция начинает кристаллизоваться и образуется гидрат силиката кальция.

Используется ли римский бетон сегодня?

В современной жизни бетон, используемый во всем, от дорог до зданий и мостов, может разрушиться всего за 50 лет. Но более чем через тысячу лет после того, как западная Римская империя рассыпалась в прах, а ее бетонные сооружения все еще стоят.

Заключение

Итак, выше мы обсуждали и давали информацию об истории цельного бетона. Думаем, это поможет получить знания. Эти современные и исторические сооружения были бы невозможны без бетона.

Высота, прочность, размер и другие характеристики бетона. Практичность посоха не угасает после Б.К. годы. Сегодня и в далеком будущем мы продолжим использовать бетон для строительства инновационных зданий, домов, квартир, отелей, скульптур и многого другого.

Бетон — потрясающий продукт, ставший наиболее широко используемым строительным материалом в мире. Будущее бетона светлое, поскольку новые технологии улучшают устойчивость, прочность и потенциальные новые области применения бетона.