История бетона: Страница не найдена – Стройкомплект Бетон

Содержание

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.

Состав бетона

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 бетона


Как известно, бетон — это не простое вещество, это смесь, которая состоит из щебня (гравия), цемента, песка и воды.

Видимо из-за столь прочных компонентов, бетонные изделия такие прочные и долговечные. На практике, бетоном именуют цементосодержащие вяжущие смеси, в составе которых находятся мелкие и крупные заполнители. Товарный бетон чаще всего используют при монолитных работах, а конструкционный — в производстве ЖБИ. Об основных свойствах можно узнать из раздела «состав бетона», именно там сполна расписаны его компоненты и свойства, а здесь же будет описана история бетона.

В строительной индустрии открытие бетона можно считать настоящей революцией в области материаловедения. С началом его производства качество сооружаемых людьми строений значительно улучшилось. Бетон — это прочный материал, способный простоять несколько столетий, после чего может разрушаться. Впервые бетон в его современном виде изобрели в Риме в 19 веке. Материал стал фаворитом, так как строения из него были способны выдерживать непростые погодные условия. Бетон не боится воздействия влаги, мороза, огня и других механических повреждений.

Современный товарный бетон, который представлен нашей группой СуперБетон для вашего обозрения -это «правнук» того несовершенства, что было несколько веков назад.

Новейшие свойства и характеристики нашего строительного материала отвечают всем современным требованиям, несмотря на то, что истоки уходят вглубь веков. Улучшилось лишь качество материала, а суть «смешивания» перенята нами от предков. С каждым новым днем, годом и десятилетием производство бетона подвергается полнейшей модернизации, при использовании точного оборудования. После чего, материал проходит обработку бетоносмесителями и другим оборудованием, так как изобретение новых добавок — это так же немаловажная часть современного строительства.

В основном, каких-то новых и глобальных изменений, которые были бы видны обыкновенному человеку, не происходит. С момента открытия и до сегодняшнего дня, бетону потребовалось совсем немного времени, чтобы занять место самого прочного и долговечного материала, ведь к его свойствам так же относятся: огнестойкость, водостойкость и неспособность к деформации.

В большинстве случаtd, бетон используют в строительстве пролетов, небольших по своим размерам, так как нагрузки на растяжение, данный материал переносит с трудом. Однако, в конструкциях на открытом воздухе, строители стремятся применять больше бетон, нежели железо, так как последнее, чаще всего подвергается коррозии и служит весьма недолгий срок. Известны случаи, когда при пожарах, во время которых температура огня достигала 500 градусов, железные конструкции гнулись, ломались, оставляя людей под обломками.

В то время как бетон оставался таким же прочным и с гордостью выдерживал повышение температур воздуха. История бетона показывает, что если человечество не будет стоять на месте, то оно в силах придумать и некие строительные материалы, которые бы смогли содержать в себе и стальную арматуру и бетон — по изобретению ЖБИ можно судить, что новые проекты уже не за горами.

История бетона: от строительства Китайской стены до инновационных технологий

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

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

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

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

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

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

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

Состав бетона

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

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

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

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

Третья составляющая – крупный заполнитель. Например, щебень.

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

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

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

Современное развитие технологии бетона

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

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

 

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

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

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

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

Краткая история создания бетона

 

Из далеких времен до нас дошли древние постройки, которые отличаются своей прочностью и долговечностью. При раскопках выяснилось, что древние люди кроме мрамора, известняка и  базальта при строительстве сооружений применяли и бетон. Что интересно, строители древности использовали как «природный» так и искусственный бетон.

Мы знаем, что такое искусственный бетон, но не все в курсе из чего состоит «природный» бетон. Под «природным» бетоном подразумеваются камни, склеенные между собой минеральным веществом. Клеящим веществом может быть кремнезём, гипс, кальцит, известь. К бетону природного происхождения относят песчаник, конгломерат, брекчию.

Человек пытался  воспроизвести такие природные материалы искусственным путем. Причем этот новый материал не должен был уступать по прочностным характеристикам «природному» бетону.

глинобетон

Самый простой вид искусственного бетона – глинобетон. Он изготавливался из глины, соломы и песка. После того как смесь высыхала на солнце, материал становился достаточно прочным для строительства.

При применении вместо глины гипсовых материалов, получается гипсобетон. А если в качестве связующего вещества применяется известь, то получается известковый бетон.

Эти простейшие виды бетона  не нашли широкого применения, так как вяжущие материалы гипс, известь и глина боятся воды. Следовательно, под дождем такие постройки со временем разрушались. Поэтому древние строители предпочитали возводить свои сооружения из долговечного «природного» бетона.

Известь гидравлическая

Не смотря на существование долговечного строительного материала, люди не переставали пытаться создать бетон, не боящийся воды. В Древнем Риме , когда строили морские сооружения, заметили, что при смешивании извести с тонкомолотой обожженной глиной, которую получали из битого кирпича или черепицы, то она не только не боится воды, но и твердеет в ней. Эта известь получила название «гидравлической». В России в 18 веке такую известь называли цементом. Однако, несмотря на название, тот «цемент» не похож на современный цемент. Он был не прочен и неоднороден по составу.

 Во всем мире велись научные исследования, направленные на поиск более прочного вяжущего, чем гидравлическая известь. Поиск увенчался успехом в начале 19в. в России. Изобретение принадлежит русскому строителю Е. Челиеву. Он обжигал смесь глины и извести, а затем её размалывал. Вещество получило название цемент или каменный клей. В то же время  англичанин Аспдин изобрел цемент и назвал его «портландцементом». Во второй половине 19 века технология производства цемента была усовершенствована профессором А.Р. Шуляченко. Качество русского цемента стало настолько хорошим, что он почти вытеснил с Российского рынка английский портландцемент.

Изобретение цемента стало ключевым фактором при получении бетона. Строители смешивали мелкий песок и камни и скрепляли их цементом, который предварительно растворяли в воде. Затем смесь твердела, в результате чего получался материал, не уступавший по прочности «природному» бетону.

27.04.2016

История бетона

В обыденной жизни мы привыкли пользоваться всеми благами цивилизации, не задумываясь о том, что все, что нас окружает имеет свою историю создания и эволюцию развития, зачастую от примитива до совершенства. Этот процесс бесконечен и никогда не завершиться.

Так было и с бетоном.

Классическое определение бетона гласит, это искусственный камень, получается в результате затвердевания тщательно перемешанной и уплотненной смеси из минерального или органического вяжущего вещества с водой, мелкого или крупного заполнителя, взятых в определенных пропорциях. До затвердевания эту смесь называют бетонной смесью.

Как большинство строительных материалов бетон прошел длинный путь развития. При истоках на берегу Дуная археологи нашли остатки жилья, где пол толщиной 25см. представлял доисторическую бетонную заливку, выполненную 5000 лет назад. В качестве вяжущего использовалась красная глина, а заполнителем был мелкий речной песок и гравий.

Использование различных вяжущих и наполнителей в строительстве в глубокой древности отмечено у египтян, вавилонян, карфагенян.

Наиболее раннее применение бетона обнаружено в Египте, в гробнице Тебесс, датируется 1950г. до н.э., строительство галерей египетского лабиринта (3600лет до н.э.)

До сих пор не утихают споры вокруг знаменитой пирамиды Хеопса. Из чего она сделана и какой была технология ее возведения. Одна из гепотез предложена швейцарским профессором-химиком Дасовефе Давидович об искусственном изготовлении блоков верхних рядов из геополимерного бетона. Его исследования подтверждает надпись на стеле периода третьей династии. Расшифрованные иероглифы содержат рецепт приготовления древнего бетона. Состав бетонной смеси включает пальмовую золу, крошку песчаника и разновидность соды, полученной из нильской золы.

Одними из первых начали применять бетон жители Китая. Известная всем Великая Китайская стена (третий век до н.э.) частично сооружена из бетона, на вяжущем из известкового теста, заполнитель песок.

Применение бетона постепенно распространялось в Восточном Средиземноморье и к 500г до н.э. достигло Древней Греции, где стены из кирпичной кладки покрывали слоем мелкозернистого известкового бетона. В это время бетон стали использовать в виде бутовой кладки.

Широкое распространение бетон мог получить только в огромном государстве, каким был Древний Рим, с большим объемом строительных работ. Применение бетона в Древнем Риме началось с конца четвертого века до н.э. и продолжалось 700 лет. За это время римляне построили многотысячные амфитеатры, стадионы, тысячи километров дороги, аквидуки.

Материал подобный бетону римляне называли по разному . Литую кладку с каменным наполнителем – эмплектон. Растворы для возведения стен, сводов и фундаментов –опус цементум.

Так при строительстве Колизея использовали три вида заполнителя, щебень из лавы для фундамента, щебень из травертина, туфа и кирпичного боя для стен и особо легкий щебень из туфа для сводов.

В 123 году первый век н.э. построен Пантеон, размер большого куполу которого достигает 43 метров. Особое место отводилось бетону при строительстве общественных и жилых зданий, в том числе и многоэтажных. Вяжущим использовали цемент-пунцелано, который добывали на холмах у подножия Везувия. После падения Римской Империи рецепт изготовления бетона был забыт на тысячу лет, использовать римский бетон можно было только в теплых странах.

Дальнейшее применение бетона в строительстве связано с революционным открытием нового вяжущего – цемента. Изучив материалы, сохранившиеся по римскому бетону, и после многочисленных экспериментов в начале 18-го века в Англии инженер Паркер получил цемент. Вещество получено в процессе обжига глины с известковым порошком при температуре 900 градусов, он назвал его «романцемент». Это был конечно успех, но его технические свойства не соответствовали требованиям строителей того времени. Поиски идеального вяжущего продолжались еще 30 лет. В двух странах мира почти одновременно была изобретена новая рецептура цемента. Русский строитель Челиев в 1822 году заявил о изобретении силикатного цемента, который использовал при восстановлении Москвы после пожара 1812 года.

А патент на цемент, идентичный челеевскому, удалось получить британцу Аспдину в 1824 году. Он назвал его «портландцемент», в честь города, в предместье которого был взят исходный материал. Рецептура портландцемента легла в основу современного цемента. Так цемент вошел в десятку изобретений изменивших мир.

Вторым революционным открытием стало изобретение железобетона, который появился практически случайно, благодаря цветочному горшку.

Француз цветовод Монье начал делать горшки под растения из бетона, но прочность их, его не устраивала. Он стал обматывать горшки металлической сеткой, которая со временем корозировала. Тогда он поверх сетки обмазал горшки бетонным раствором и в результате изобрел железобетон. За 20 последующих лет он запатентовал целый ряд изделий из железобетона (железобетонные шпалы, балки, перекрытия, мостовые конструкции, трубы)

Другому французу Фрейсине принадлежат не менее революционные открытия, такие как вибропрессование бетона и напряженного железобетона. Дальнейшим развитием бетона занялись ученые всего мира. Существуют целые школы по бетону, в т.ч. и наши отечественные. В результате их изысканий мы получили современный бетон, отвечающий широкому ряду технологических свойств.

Поиски способов усовершенствования бетона ведутся и сегодня.

Бетон прошел тысячелетний путь от древнего бетона до современного нанобетона и конца его развитию не будет никогда.

Интересная история изобретения бетона

ЖБИ, как и монолитный железобетон, применяются сегодня повсюду при строительстве сооружений. Для возведения фундамента становятся необходимыми ЖБИ-блоки или же сваи из железобетона. Также могут применяться монолитное бетонирование или буроинъекционные сваи, свайно-ростверковые, ленточные и буронабивные фундаменты. Строительство несущих конструкций невозможно без специальных перекрытий. А лестничные марши или оконные перемычки, трубы из железобетона или дорожные плиты, колодезные кольца или коллектора? Как видно, без бетона строительство надёжного сооружения невозможно!


Когда изобрели цемент?


Впервые цемент был получен англичанином Джеймсом Паркером в 1796 году при обжиге глины с использованием извести. Тогда, как же строили наши далёкие предки? На протяжении веков эти люди использовали известь, глину или гипс, но нужны были эти материалы больше для штукатурных или кладочных работ.


А, вот, первые образцы бетона были найдены археологами в разных уголках земли. Использовали бетон уже в 7500 г. до нашей эры! И пусть, тогда возводили не огромные сооружения, а отдельные элементы зданий, бетон был незаменим. Преуспели же в этом деле римляне. Поклонники современной науки, сравнивая образцы старинного бетона и сухую смесь сегодняшнего дня, по незнанию могли бы сказать, что жалеть не о чём. Увы, это не так: бетон древних римлян не очень похож на то, что мы видим сейчас, однако, он был необычайно крепок. Так сложилось, что секрет приготовления такого бетона был утерян безвозвратно.


По тому же незнанию многие полагают, что цемент изобрёл в 1824-1825 гг. Джозеф Аспдин. Оказывается же, что наш соотечественник Егор Челиев знал о цементе ещё в 1813 году, вовсю его используя. Однако, тогда нашим людям было не до патентов на свои изобретения. Конечно, портландцемент 200-летней давности имел слегка другой состав, чем сейчас. В наши дни производство бетона подразумевает использование цемента тонкого помола с нормированным составом и различными добавками. После бетона появился ЖБИ и, наконец, железобетон, который французы применяли сначала только в искусстве, пока в 1865 г. не вырос первый дом из ЖБИ.

История бетона

При возведении массивных сооружений и таких конструкций, как своды, купола, триумфальные арки, ещё древние римляне использовалибетон, и в качестве вяж ущих материалов применяли глину, гипс, известь, асфальт. С падением Римской империи применение бетона прекратилось и возобновилось лишь в ХIX веке в западноевропейских странах.

Развитие и совершенствование технологии бетона связано с производством цемента,который появился в России в начале 18 века. По архивным свидетельствам на строительстве Ладожского канала в 1728-1729 годах. был использован цемент, изготовленный на цементном заводе, существовавшем в Конорском уезде Петербургской губернии В 1824 году Дж. Аспдин получил в Англии патент на способ изготовления гидравлического цемента. Первый цементный завод во Франции был открыт в 1840 году, в Германии-в 1855 году, в США-в 1871 году. Распространению бетона способствовало изобретение в XIX веке железобетона.

Широкое применение бетона в СССР было подготовлено трудами русских учёных Н.А. Белелюбского, А.Р. Шуляченко и И.Г. Малюги, разработавших совместно в 1881 году первые нормы на портландцемент. В 1890 году И. Самович опубликовал результаты испытаний прочности растворов с различным содержанием цемента и предложил составы бетонной смеси для получения бетона наибольшей плотности. Профессор И. Г. Малюга в 1895 году установил качественную зависимость между прочностью бетона и процентным содержанием воды в массе цемента и заполнителей. В работе американского учёного Д. Абрамса, опубликованной в США в 1918 году, были даны подробные графические зависимости прочности бетона от водо-цементного отношения и подвижности бетонной смеси, от состава бетона, крупности заполнителей и водо-цементного отношения.

Научные основы проектирования состава бетона с учётом его прочности и подвижности бетонной смеси были развиты советским учёным Н. М. Беляевым. Представления о зависимости прочности бетона от водо-цементного отношения радикально не изменялись в течение длительного времени. Швейцарский учёный Боломе упростил практическое применение этой сложной (гиперболической) зависимости путём перехода к линейной зависимости прочностибетона от обрат ной величиныцементно-водного отношения. В течение ряда лет эта зависимость применялась на практике. В 1965 году советским учёным профессором Б.Г. Скрамтаевым совместно с другими исследователями было установлено, что линейная зависимость справедлива лишь в определённом диапазоне изменения цементно-водного отношения.


История бетона: текст

История бетона: текст

Временная шкала

Цемент существует не менее 12 миллионов лет. Когда сама земля подвергалась интенсивным естественным геологическим изменениям, создавался цемент. Именно этот природный цемент впервые применил человек. В конце концов, они узнали, как делать цемент из других материалов.

12 000 000 лет до н. э. Реакции между известняком и горючим сланцем во время самовозгорания произошли в Израиле, в результате чего образовались естественные залежи цементных соединений.Месторождения были охарактеризованы израильскими геологами в 1960-х и 70-х годах.
3000 г. до н.э.
Египтяне
Использовали глину, смешанную с соломой, для связывания высушенных кирпичей. Они также использовали гипсовые и известковые растворы в пирамидах.
Китайцы 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
Использовали 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 цементный материал. 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
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 совершенствования 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 натуральный гидравлический цемент путем прокаливания конкреций нечистого известняка, содержащего глину, названный цементом Паркера или римским цементом.
1802 Во Франции использовался аналогичный процесс 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 патенты 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 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 Дэвиду Сэйлору был выдан первый американский патент на портландцемент. Он показал важность настоящего клинкера.
1880 Дж.Грант Англии показывают важность использования самых твердых и плотных частей клинкера. Ключевые ингредиенты подвергались химическому анализу.
1886 Первая вращающаяся печь была представлена ​​в Англии для замены печей с вертикальным валом.
1887 Анри Ле Шателье из Франции установил соотношение оксидов для подготовки 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 Бельфонтейне, 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 были стандартизированы.
1903 В Цинциннати, штат Огайо, было построено первое бетонное многоэтажное здание.
1908 Томас Эдисон построил дешевые уютные бетонные дома в Юнионе, штат Нью-Джерси. Они существуют и сегодня!
1909 Томас Эдисон получил патент на вращающиеся печи.
1929 Д-р Линус Полинг из США сформулировал набор принципов строения сложных силикатов.
1930 Воздухововлекающие добавки были введены для повышения устойчивости бетона к повреждениям от замораживания/оттаивания.
1936 Были построены первые крупные бетонные плотины, плотина Гувера и плотина Гранд-Кули. Они существуют и сегодня!
1956 Конгресс США принял Федеральный закон о межгосударственных автомобильных дорогах.
1967 Первое спортивное сооружение с бетонным куполом, Актовый зал, было построено в Университете Иллинойса в Урбана-Шампейн.
1970-е Введено армирование бетона волокном.
1975 Построено CN Tower в Торонто, Канада, самое высокое здание скользящей формы.

Water Tower Place в Чикаго, штат Иллинойс, было построено самое высокое здание.

1980-е В качестве добавок введены суперпластификаторы.
1985 В качестве пуццолановой добавки 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.
Следующая тема: Научные принципы

Бетон Содержание
Домашняя страница MAST

История бетона | Защитник бетона

Добро пожаловать в то, что мы можем назвать историей бетона (или, возможно, более интересным названием: Бетон: история происхождения).В следующих абзацах мы хотим осветить наиболее важные аспекты истории и временной шкалы удивительного вещества, называемого бетоном.

Приступим к основам: прежде всего, что есть конкретное — в самом буквальном смысле этого слова? Большинство людей думают, что это просто кусок твердого материала, по которому мы ходим, но из чего он на самом деле состоит?

Бетон состоит из трех основных компонентов: воды, заполнителя (камень, песок или гравий) и портландцемента. Цемент, обычно в виде порошка, действует как связующее вещество при смешивании с водой и заполнителями.Комбинация этих простых ингредиентов вызывает экзотермическую реакцию, в результате которой создается один из самых важных строительных материалов в истории человечества.

Несмотря на то, что за последние сто лет бетон получил широкое распространение, вы можете удивиться, узнав, что история бетона восходит почти к началу человеческой истории

Доисторический бетон

до записанной истории. Месторождение цемента образовалось после того, как месторождение горючего сланца, расположенное рядом с пластом известняка, сгорело по естественным причинам. Эти древние отложения были исследованы в 1960-х и 1970-х годах.

Использование набатейского бетона

Первыми известными пользователями бетона были набатейские торговцы в 6500 г. до н.э., задолго до того, как римляне и греки построили свои знаменитые сооружения. Их маленькая империя располагалась в Сирии и Иордании и вокруг них, и некоторые остатки их бетонных построек все еще стоят. С открытием гидравлического цемента (способность затвердевать бетон под водой позволила им создавать конструкции гораздо быстрее.Позже они были модернизированы для строительства печей и даже подземных цистерн. Они поняли, что продукт должен быть сухим (поскольку влажный, это допускает слабость), и соединили их вместе с гелем, созданным в процессе трамбовки.

Они были первыми, кто использовал местные продукты, которые были им доступны. Они использовали пуццолан (золу) для смешивания с известью и нагревания в своих печах. Известно, что к 5600 г. до н.э. у набатеев были дома с бетонными полами в районе Югославии. Их основная формула до сих пор используется нами.

Египетский бетон

Около 3000 г. до н.э. древние египтяне использовали глину, смешанную с соломой, для изготовления кирпичей. Грязь с соломой ближе к саману, чем к бетону; тем не менее, они также использовали гипсовые и известковые растворы при строительстве пирамид, хотя большинство из нас думает о растворе и бетоне как о двух разных материалах. Для Великой пирамиды в Гизе потребовалось около 500 000 тонн раствора, который использовался в качестве подстилки для облицовочных камней, образующих видимую поверхность готовой пирамиды.Это позволило каменщикам вырезать и устанавливать облицовочные камни с раскрытием швов не шире 1/50 дюйма.

Бетон В Китае

Примерно в это же время северные китайцы использовали цемент в пагодах, доках и при строительстве Великой китайской стены. Спектрометрические испытания подтвердили, что ключевым ингредиентом раствора, использованного при строительстве Великой китайской стены и других древних китайских построек, был клейкий клейкий рис. Некоторые из этих построек выдержали испытание временем и выдержали даже современные попытки сноса.

История бетона классической эпохи

В римскую эпоху было повторно обнаружено, что добавление вулканического пепла в смесь позволяет ей затвердевать под водой. Точно так же римляне знали, что добавление конского волоса делает бетон менее склонным к растрескиванию во время затвердевания, а добавление крови делает его более морозоустойчивым. Кристаллизация стратлингита и введение пирокластических глин создали дополнительную устойчивость к разрушению.

Немецкий археолог Генрих Шлиман обнаружил бетонные полы, сделанные из извести и гальки, в королевском дворце в Тиринфе, Греция, который датируется примерно 1400–1200 годами до нашей эры.Известковые растворы использовались в Греции, на Крите и на Кипре в 800 г. до н.э. В ассирийском акведуке Джерван (688 г. до н.э.) использовался водонепроницаемый бетон. Бетон использовался для строительства многих древних сооружений.

Римляне активно использовали бетон с 300 г. до н.э. по 476 г. н.э., т.е. более семисот лет. Во времена Римской империи римский бетон (или opus caementicium) изготавливался из негашеной извести, пуццолана (вулканического пепла) и заполнителя пемзы. Его широкое использование во многих римских постройках стало ключевым событием в истории архитектуры, названным Римской архитектурной революцией.Это освободило римское строительство от ограничений, связанных с каменным и кирпичным материалом, и позволило реализовать революционно новые конструкции с точки зрения как структурной сложности, так и размеров.

Бетон, каким его знали римляне, был новым революционным материалом. Выложенный в форме арок, сводов и куполов, он быстро затвердел в твердую массу, свободную от многих внутренних усилий и напряжений, которые беспокоили строителей подобных сооружений из камня или кирпича.

Современные испытания показывают, что opus caementicium имеет такую ​​же прочность на сжатие, как и современный бетон на портландцементе. Однако из-за отсутствия армирования его прочность на растяжение была намного ниже, чем у современного железобетона, и способ его применения также отличался:

Современный конструкционный бетон отличается от римского бетона двумя важными деталями. Во-первых, консистенция его смеси жидкая и однородная, что позволяет разливать его по формам, а не требует ручного наслаивания вместе с размещением заполнителя, который в римской практике часто состоял из щебня. Во-вторых, цельная арматурная сталь придает современным бетонным конструкциям большую прочность на растяжение, тогда как римский бетон мог зависеть только от прочности бетонного соединения, чтобы противостоять растяжению.

Пантеон был одним из чудес древнего мира: его внешние стены фундамента шириной 26 футов и глубиной 15 футов сделаны из пуццоланового цемента (известь, реактивный вулканический песок и вода), утрамбованного поверх слоя плотного камня. агрегат. То, что купол все еще существует, является чем-то вроде чуда. Оседание и движение в течение почти 2000 лет, а также случайные землетрясения создали трещины, которые в обычных условиях ослабили бы структуру настолько, что к настоящему времени она должна была бы рухнуть. Внешние стены, поддерживающие купол, содержат семь равномерно расположенных ниш с камерами между ними, которые выходят наружу. Эти ниши и камеры, первоначально предназначенные только для минимизации веса конструкции, тоньше, чем основные части стен, и действуют как контрольные соединения, которые контролируют расположение трещин. Напряжения, вызванные движением, снимаются трещинами в нишах и камерах. Это означает, что купол в основном поддерживается 16 толстыми структурно прочными бетонными колоннами, образованными частями наружных стен между нишами и камерами.Другим методом экономии веса было использование очень тяжелых заполнителей с низкой структурой и использование более легких и менее плотных заполнителей, таких как пемза, высоко в стенах и в куполе. Стенки также сужаются по толщине, чтобы уменьшить вес выше.

Римские бетонные гильдии

Еще одним секретом успеха римлян было использование ими торговых гильдий. У каждого ремесла была гильдия, члены которой отвечали за передачу своих знаний о материалах, методах и инструментах ученикам и римским легионам. Помимо боевых действий, легионы обучались самодостаточности, поэтому их также обучали методам строительства и инженерии.

Темный век бетона

После Римской империи использование обожженной извести и пуццолана было значительно сокращено, пока эта техника не была почти забыта между 500 и 14 веками. С 14 века до середины 18 века использование цемента постепенно вернулось. Канал дю Миди был построен с использованием бетона в 1670 году.

Использование бетона в индустриальную эпоху

Возможно, самой большой движущей силой современного использования бетона была башня Смитона, третий маяк Эддистон в Девоне, Англия.Чтобы создать эту структуру, между 1756 и 1759 годами британский инженер Джон Смитон впервые применил гидравлическую известь в бетоне, используя рифовые камни и порошкообразный кирпич в качестве заполнителя.

Способ производства портландцемента был запатентован Джозефом Аспдином в 1824 году.

Железобетон был изобретен в 1849 году Жозефом Монье. В 1889 году был построен первый железобетонный мост, а в 1891 году Джордж Варфоломей залил первую бетонную улицу в Беллефонтене, штат Огайо, и она существует до сих пор.Бетон, использованный для этой улицы, прошел испытания при давлении около 8000 фунтов на квадратный дюйм, что примерно в два раза превышает прочность современного бетона, используемого в жилищном строительстве.

1930-е годы были захватывающим временем для технологии бетона. В 1930 году были разработаны воздухововлекающие добавки, которые значительно повысили морозостойкость бетона и улучшили его удобоукладываемость. Использование летучей золы в качестве пуццоланового ингредиента было признано еще в 1914 году, хотя самое раннее заслуживающее внимания исследование ее использования было проведено в 1937 году. Первый бетон, смешанный за пределами площадки и доставленный на строительную площадку, был эффективно выполнен в Балтиморе, США, в 1913 году. , незадолго до Первой мировой войны.Первая концепция транзитного смесителя также родилась в 1926 году в США. Однако первый завод по производству готовых смесей был построен в 1930-х годах.

В 1935 году плотина Гувера была завершена после заливки примерно 3 250 000 ярдов бетона, а еще 1 110 000 ярдов были использованы для электростанции и других сооружений, связанных с плотиной. Имейте в виду, что это произошло менее чем через 20 лет после того, как была установлена ​​стандартная формула цемента.

Возобновление интереса к бетонным зданиям

В годы, последовавшие за строительством Ingalls Building в 1904 году, большинство высотных зданий были построены из стали.Строительство в 1962 году 60-этажных башен-близнецов Бертрана Голдберга в Чикаго вызвало новый интерес к использованию железобетона для высотных зданий. Самая высокая конструкция в мире (по состоянию на 2011 год) была построена из железобетона. Бурдж-Халифа в Дубае в Объединенных Арабских Эмиратах (ОАЭ) имеет высоту 2717 футов.

История декоративного бетона

Когда стало общепризнанным фактом, что оттенки металлического оксида не выцветают под воздействием ультрафиолетового излучения солнечного света, в начале 20-го века мастера начали использовать пигменты для окрашивания бетона. То, что началось как новаторское использование цветов и пятен, в конечном итоге привело к появлению новых художественных приемов, которые появились в публикациях 1800-х годов. Эволюция техники привела отрасль туда, где она находится сегодня. Методы включали добавление цвета к бетону, штамповку узоров, химические пятна, наложение цемента, нанесение бумажного трафарета и полировку бетона.

В 1915 году в Чикаго Lynn Mason Scofield стала первой компанией, производившей краску для бетона. Стали доступны и другие продукты: химические красители, отвердители цвета, интегральные краски и герметики.После переезда своей компании в Лос-Анджелес в 1920-х годах в погоне за лучшим рынком Чарли Чаплин, Граучо Маркс и Мэри Пикфорд были среди его знаменитых клиентов.

Следующим значительным изобретением, вызвавшим интерес к декоративному бетону, стала серия инструментов и процесс штамповки рисунков в начале 1950-х годов. Брэд Боуман разработал алюминиевые платформы и штампы для платформ, которые одновременно изготавливали несколько единиц шаблона в бетонных плоскостях.

В 1970 году Bomanite Corp. использовала патенты Брэда Боумена, чтобы побудить подрядчиков укладывать декоративный бетон с использованием его технологии.В конце 1970-х годов Джон Насвик разработал уретановый штамп, который был полезен для штамповки рисунка и текстуры на свежем бетоне. В современных декоративных технологиях используется модифицированный полимерами цемент, уретаны, эпоксидные смолы и полиаспарагиновые кислоты, чтобы сделать бетон похожим на дерево, плитку, гранит, мрамор и многое другое. Декоративный бетон взорвался за последние два десятилетия, к 2013 году он вырос до отрасли с оборотом 745,8 миллиона долларов и, по прогнозам, к 2020 году вырастет до 1,2 миллиарда долларов. 1,2 миллиарда долларов: это совокупный годовой темп роста 7%.

История полированного бетона

Мода на полированный бетон зародилась в Европе в 1991 году, примерно за восемь лет до появления в США. Первоначально полы складов полировали, чтобы устранить проблемы с влажностью бетона и высокие затраты на техническое обслуживание. Первым полированным бетонным полом в США был пол площадью 40 000 кв. футов в Лас-Вегасе в Белладжио.

В 2000 году Home Depot стала первой крупной компанией, перешедшей на полированные бетонные полы.Первоначально это были все существующие магазины, но когда преимущества полированного бетона стали очевидны, компания Home Depot обязала использовать полы во всех магазинах, как новых, так и существующих. Это было незадолго до того, как Lowes, Wal-Mart, Bed Bath and Beyond и другие крупные розничные торговцы подписались на использование полированного бетона в качестве основной системы напольных покрытий. Сегодня многие крупные магазины с большими коробками, а также небольшие торговые точки полируют свои полы.

Современное производство бетона

С 1950 года в цементной промышленности наблюдается стремительный рост по мере урбанизации нашего мира.Со 133 миллиардов метрических тонн в 1950 году производство увеличилось более чем в семь раз до одного миллиарда метрических тонн за 33 года до 1983 года; затем он достиг 2 миллиардов метрических тонн в 2004 году, 3 миллиардов метрических тонн в 2010 году и 4 миллиардов метрических тонн в 2013 году. В 2014 году было произведено около 4,2 миллиарда метрических тонн цемента.

В период с 2011 по 2013 год Китай израсходовал больше цемента, чем США за весь ХХ век. Все потребление цемента в Америке за столетие составляет около 4,4 гигатонн (1 гигатонна составляет примерно 1 миллиард метрических тонн).

Для сравнения, Китай использовал около 6,4 гигатонн цемента за три года 2011, 2012 и 2013 годов, как показывают данные лондонского отраслевого издания International Cement Review. Оценки Геологической службы США о потреблении цемента в Китае аналогичны: по словам Хендрика ван Осса, специалиста по сырьевым товарам из Геологической службы США, потребление цемента в Китае в период с 2010 по 2012 год составляло около 140 процентов от потребления в США с 1900 по 1999 год.

Бетон — удивительный продукт, ставший наиболее широко используемым строительным материалом в мире.У бетона светлое будущее, поскольку новые технологии улучшают устойчивость, прочность и потенциальные новые способы использования бетона.

Бетонный подрядчик — История бетона и коммерческого бетонного подрядчика

Цемент встречается в природе уже более 12 миллионов лет и использовался в зачаточных формах примерно с 3000 г. до н.э. египтянами, китайцами и греками. Однако в рукотворной форме бетон был впервые разработан римлянами.Где-то в третьем веке до нашей эры они обнаружили, что смешивание вулканического пепла с известковым раствором, песком и гравием дает твердое вещество, похожее на сегодняшний бетон. С добавлением животного жира, молока и крови это вещество получило название пуццоланового цемента и использовалось при строительстве Аппиевой дороги, Колизея и Пантеона, а также Пон-дю-Гар на юге Франции.

После падения Римской империи качество вяжущих материалов резко ухудшилось, потому что большинство людей просто больше интересовались строительством из камня.Техника изготовления пуццоланового цемента была утеряна и не появлялась снова до середины средневековья. В 1414 году были обнаружены рукописи римлянина Поллиона Витрувия, содержащие сведения о пуццолановом цементе, что возродило интерес к бетону. Фра Джокондо использовал пуццолановый цемент для строительства пирса Пон-де-Нотр-Дам в Париже в 1499 году, что стало первым современным использованием бетона.

Технология бетона сделала огромный скачок в 1700-х годах. Джон Смитон был английским инженером, искавшим строительный материал, который не подвергался бы неблагоприятному воздействию воды.В 1774 году он обнаружил, что негашеная известь делает цемент более твердым. В 1793 году он сделал еще один шаг вперед в этом открытии, когда понял, что при обжиге известняка, содержащего глину, образуется гидравлическая известь, известь, затвердевающая под водой. Именно этот материал использовался при исторической реконструкции маяка Эддистоун в Корнуолле, Англия.

Работа Смитона привела к более широкому использованию бетона по всей Англии и дальнейшему развитию технологий. Джеймс Паркер запатентовал натуральный гидравлический цемент в 1796 году, который изготавливался путем прокаливания кусков чистого известняка, содержащего глину. Уильям Джессоп использовал эту технологию для создания Вест-Индского дока в Великобритании, одного из первых сооружений, в которых использовался бетон в таких больших масштабах.

Оттуда популярность бетона как строительного материала распространилась во Францию, где Луи Вика в 1812 году разработал искусственную гидравлическую известь, состоящую из синтетического известняка и глины. Эта технология была использована в 1816 году для строительства первого в мире неармированного бетонного моста в Суйяке, Франция.

В 19 веке технологии бетона во всем мире стремительно развивались. Одно из самых важных достижений произошло в 1824 году, когда английский каменщик по имени Джозеф Аспдин сделал важное открытие. Он узнал, что при обжиге мелкомолотого мела с разделенной глиной в печи для обжига извести получается цемент, который намного прочнее, чем использовавшийся ранее цемент из дробленого известняка. Он назывался портландцемент и до сих пор используется в производстве бетона. Четыре года спустя портландцемент был использован в его первом инженерном применении для заполнения бреши в туннеле Темзы.

Еще одно важное технологическое достижение произошло в 1849 году, когда французский садовник Жозеф Монье начал экспериментировать, пытаясь сделать цветочный горшок более прочным. Он укрепил садовые горшки и кадки американца Уильяма Ванда железной сеткой, и родилась идея железобетона, или железобетона. Монье выставил свое творение на Парижской выставке 1867 года и получил на него патент. Поскольку железобетон сочетает в себе прочность стали на растяжение с прочностью бетона на сжатие, он способен выдерживать большие нагрузки и даже сегодня широко используется в строительстве многих коммерческих сооружений.

После своего появления портландцемент стал центром бетонной технологии, и многие ученые и инженеры обратили на него свое внимание. Один из первых патентов на его производство был выдан JM Mauder, Son & Co. в 1843 году. В 1845 году Исаак Джонсон заявил, что обжег сырье до температуры обжига. Тем не менее, именно американец Дэвид О. Сейлор впервые продемонстрировал важность настоящего клинкера в 1871 году и получил первый американский патент на портландцемент.Дж. Грант из Англии сделал шаг вперед в идеях Сэйлора, проанализировав химически ключевые ингредиенты портландцемента и показав важность использования самых твердых и плотных частей клинкера.

В те дни печи, используемые для производства бетона, были вертикальными и стационарными, и им давали возможность остыть после каждого использования — большая трата энергии. Требовалась более эффективная печь, и в 1885 году английский инженер разработал печь, которая была слегка наклонена, располагалась горизонтально и могла вращаться.Это называлось вращающейся печью и позволяло лучше контролировать температуру и более эффективно смешивать материалы. Это привело к более стабильному производству высококачественного бетона. К 1890 году большинство печей, используемых для производства бетона, были вращающимися.

Американский изобретатель Томас Эдисон усовершенствовал технологию вращающихся печей, когда он представил первую длинную печь в 1902 году на своем портландском цементном заводе Эдисона в Нью-Виллидж, штат Нью-Джерси. Его печь была 150 футов в длину, что на 70 футов длиннее, чем печи, использовавшиеся в то время, и проложила путь для современных печей, длина которых иногда превышает 500 футов.Эдисон получил патент на свою печь в 1909 году. В 1908 году Эдисон также построил бетонные дома в Нью-Виллидж, которые стоят до сих пор (на фото справа).

В конце 19-го и начале 20-го веков в истории бетона было много новинок, в том числе:

  • первый железобетонный мост 1889 г.;
  • первая бетонная улица в Америке, построенная Джорджем Варфоломеем в Беллефонтене, штат Огайо, в 1891 году;
  • Ingalls Building, первое бетонное высотное здание в Цинциннати, штат Огайо, 1903 год;
  • первая миля сельского дорожного покрытия для автомобилей в США.С. (округ Уэйн, Мичиган) в 1909 году.

Другие важные бетонные сооружения были построены в конце 20-го века и включают первые крупные плотины, плотину Гранд-Кули, построенную в 1933 году, и плотину Гувера, построенную в 1936 году; первое спортивное сооружение с бетонным куполом, Актовый зал, построенный в Университете Иллинойса в Урбана-Шампейн в 1967 году; и самое высокое железобетонное здание в мире, построенное в Чикаго, штат Иллинойс, в 1992 году.

Сегодня бетон является наиболее часто используемым материалом в строительной индустрии, и его можно найти повсюду в мире — в дорогах, домах, мостах и ​​многих других конструкциях.Есть даже конкретные соревнования по гребле на каноэ и фрисби. Инновационные бетонные подрядчики в настоящее время строят здания с использованием нового подхода, называемого наклонным строительством. Прочтите статью о наклонном строительстве, чтобы узнать больше об этом инновационном подходе к строительству новых зданий.

Наследие бетона, создававшееся 5000 лет, столь же долговечно, как и сам материал. Все вокруг вас свидетельствует о нашей технологии и важной части человеческой истории: бетоне.

Помощник по бетону – Ресурс по бетонной промышленности – История бетона

90 511 Римляне использовали гашеную известь, вулканический пепел, называемый пуццуолана, найденный недалеко от Поццули у Неаполитанского залива. Они использовали известь в качестве вяжущего материала. Плиний сообщил о растворной смеси из 1 части извести на 4 части песка. Витрувий сообщил о 2 частях пуццуолана на 1 часть извести.В качестве примесей использовали животный жир, молоко и кровь. Портландцемент марки 90 511 Огюст Перре строит Театр на Елисейских полях в Париже. Введены воздухововлекающие добавки Дома Инженерная фирма URS Corp. из
12 000, 000 до н.э.
Бетон сам по себе является явлением природы. Обнаруженные в Израиле естественные залежи цементных соединений, как говорят, образовались в результате реакций между известняком и горючим сланцем с использованием самовозгорания.
6500 г. до н.э.
Форма из бетона, датируемая 6500 г. до н.э.C. был обнаружен археологами в Сирии. Изображение    – «Один из мертвых городов на севере Сирии».
5600 г. до н.э.
Самый ранний бетон, обнаруженный в Европе, был разработан вдоль реки Дунай в Югославии. Охотники и рыбаки каменного века смешивали красную известь, песок, гравий и воду, чтобы построить пол в своих хижинах.
3000 г. до н.э.
Китайцы использовали вяжущие материалы, чтобы скрепить бамбук в своих лодках и в Великой китайской стене.Китайцы использовали бетон в провинции Ганьсу на северо-западе Китая. «Он был зеленовато-черного цвета, использовался для полов и содержал цемент, смешанный с песком, битой глиняной посудой, костями и водой».
2500 г. до н.э.
Египтяне использовали глину, смешанную с соломой, для связывания сухих кирпичей. Также способствовал открытию извести и гипсового раствора в качестве связующего для строительства пирамид.
800 г. до н.э.
Вавилоняне и ассирийцы использовали битум для связывания камней и кирпичей.Это позволяло им соединять воедино как большие, так и маленькие каменные предметы.
600 г. до н.э.
В 600  году до н. э. «греки обнаружили на острове Санторини природный пуццолан, который при смешивании с известью проявлял гидравлические свойства. Это позволило производить бетон, который затвердевает как под водой, так и на воздухе».
400 г. до н.э. -200 г. н.э.
Петра (греч. «город скалы»), древний город Аравии, находится на территории нынешней юго-западной Иордании.Крепость и город сокровищ набатеев, арабского народа, Петра в Библии упоминается как Села (см. 4-я Царств 14:7).
300 г. до н.э.
193 г. до н.э.
Porticus Aemelia сделан из связанных камней для формирования бетона.
75 г. до н.э.
Римляне использовали пуццолановый гидравлический цемент для строительства театра в Помпеях и римских бань. Цемент представлял собой измельченную смесь извести и вулканического пепла, содержащую кремнезем и глинозем.Этот вулканический материал был обнаружен недалеко от Поццоули, Италия, отсюда и название пуццолановый цемент.
44 г. до н.э.
Палатинский холм (лат. Palatium ) — самый центральный из этих семи холмов Рима и одна из древнейших частей города Рима, Италия. Он имеет высоту около 70 метров и смотрит вниз с одной стороны на Римский форум, а с другой стороны на Большой цирк.
25 г. до н.э.
Древняя гавань в Кесарии, Израиль, была заказана и построена Иродом Великим. Построен с использованием гидравлического бетона для строительства волнорезов. Кесария расположена на полпути между Тель-Авивом и Хайфой вдоль Средиземного моря в Израиле.
79 год нашей эры
Помпеи — разрушенный римский город недалеко от современного Неаполя в итальянской области Кампания, на территории коммуны Помпеи. Он был разрушен и полностью погребен во время катастрофического извержения вулкана Везувий 24 августа 79 г. н.э.
80 г. н.э.
Инженеры римской армии построили акведуки для обслуживания многих крупных городов империи. Здесь показана часть первоначального 56-мильного акведука между Эйфелем и Кельном, построенного римлянами в 80 году нашей эры. Внутренние размеры этой секции: 44 дюйма в высоту и 30 дюймов в ширину, стены примерно 15 дюймов.
82 г. н.э.
Колизей построен с использованием большого количества римского бетона.
128 год нашей эры
Пантеон завершен. Этот неармированный бетонный купол диаметром 142 фута оставался самым большим пролетным куполом, пока его не превзошли в 1913 году. на вершине.
После 400 г. н.э.
Искусство бетона было утеряно после падения Римской империи. В большинстве бетонных сооружений следующих 1300 лет использовались растворы и бетоны на основе извести.
700
Саксы строили бетономешалки в виде неглубоких чаш, залитых в скалу. Балка, закрепленная лопастями, вращалась вокруг отверстия в центральной стойке, приводившейся в движение человеком или животным.
1678
Джозеф Моксон писал о скрытом огне в нагретой извести, который появляется при добавлении воды.
1756
Джон Смитон, британский инженер, заново открыл гидравлический цемент путем повторных испытаний строительного раствора как в пресной, так и в соленой воде. Он обнаружил, что цемент затвердевает под водой, если его производят из известняка, содержащего большое количество глины.Смитон «совершил настоящий прорыв, когда сочетал обожженный голубой лиас Абертау, известняк из Южного Уэльса и итальянский пуццолан из Чивитавеккья. С помощью этой комбинации Смитон произвел первый высококачественный цемент со времен падения Римской империи».
1779
Джон Смитон обнаружил, что прокаливание известняка, содержащего глину, дает известь, затвердевающую под водой (гидравлическая известь). Он использовал гидравлическую известь для восстановления маяка Эддистоун 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.
1779 – 1780
Брай Хиггинс получил патент на гидравлический цемент (штукатурку) для наружной штукатурки. Он опубликовал множество различных наблюдений и результатов своих экспериментов. У него была цель улучшить способы составления и применения известняковых цементов и приготовления негашеной извести.
1796
Джеймс Паркер из Англии запатентовал природный гидравлический цемент путем прокаливания конкреций из нечистого известняка, содержащего глину, названный цементом Паркера или римским цементом.
1812 – 1813
Луи Вика из Франции приготовил искусственную гидравлическую известь путем прокаливания синтетических смесей известняка и глины.
1818
Морис Сен-Леже получил патент на гидравлический цемент.
1818
Канвас Уайт, американский инженер, обнаружил залежи горных пород в округе Мэдисон, штат Нью-Йорк, из которых производился гидравлический цемент с небольшой обработкой.
1822
Джеймс Фрост из Англии приготовил искусственную гидравлическую известь, похожую на известь Вика, и назвал ее британским цементом.
1824
Джозеф Аспдин, каменщик и каменщик из Лидса, Англия, запатентовал то, что он назвал портландцементом, так как он напоминал камень, добываемый на острове Портленд у британского побережья. Метод Аспдина в производстве портландцемента включал сжигание смеси дробленого известняка и глины в клинкер, а затем измельчение ее в порошкообразный цемент.
1825
Канал Эри создал первый большой спрос на цемент в Соединенных Штатах. В конструкции использовался цемент, изготовленный из «гидравлической извести», найденной в округах Мэдисон, Каюга и Онондага в Нью-Йорке.
1828
И. К. Брюнелю приписывают первое инженерное применение портландцемента, который использовался для заполнения бреши в туннеле Темзы.
1848
Жан-Луи Ламбо первым применил армирование бетона. Он построил несколько небольших лодок из бетона, укрепил их железными прутьями и проволочной сеткой.
1850-е
В Австрии появились первые бетонные дороги. Затем в Англии в 1865 году, а затем в других континентальных странах и Соединенных Штатах.
1854
Английский штукатур Уильям Б. Уилкинсон возвел небольшой железобетонный двухэтажный домик для прислуги. Он укрепил бетонный пол и крышу железными прутьями и тросами. Это считается первым железобетонным зданием.
1859 – 1867
используется при строительстве канализационной системы Лондона.
1866
Житель округа Лихай Дэвид О. Сэйлор под руководством трех партнеров основал компанию Coplay Cement Company по производству природного гидравлического цемента.
1867
Жозеф Монье, французский садовник, запатентовал конструкцию усиленных садовых ванн. Позже он запатентовал конструкцию железобетонных стоек и балок для железнодорожных и автомобильных ограждений.
1868
Первая зарегистрированная партия портландцемента в США.
1850 – 1880
Франсуа Куанье, французский строитель, впервые широко применил бетон в строительстве.
1871
Дэвид О. Сейлор основал первый в США завод по производству портландцемента в Коплее, штат Пенсильвания.
1871 – 1875
Уильям Э. Уорд строит первое знаковое здание из железобетона в Порт-Честере, штат Нью-Йорк, по проекту архитектора Роберта Мука.
1884
Эрнест Л. Рэнсом запатентовал систему армирования, в которой используются скрученные квадратные стержни, помогающие создать сцепление между бетоном и арматурой.
1885
Ф.Рэнсом запатентовал слегка наклоненную горизонтальную печь, которую можно было вращать, чтобы материал постепенно перемещался от одного конца к другому.
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 затвердевание вызвано образованием кристаллических продуктов реакции между цементом и водой.
1889
Гёзо Михайлыч спроектировал первый железобетонный арочный мост. Мост, состоящий из двух пролетов по 5 м, построен в деревне Солт, Венгрия.
1890
Добавление гипса при измельчении клинкера в качестве замедлителя схватывания бетона было введено в США. Гипс, дигидрат сульфата кальция, замедляет процесс отверждения до того, как цемент будет упакован и отгружен.Необходимо лишь небольшое количество.
1891
Джордж Варфоломей заложил первую бетонную улицу в США в Беллефонтейне, штат Огайо, которая существует до сих пор.
1892
Франсуа Хеннебик запатентовал железобетонную строительную систему, используемую в доме справа. Обратите внимание на две пересекающиеся консоли, несущие вес 200-тонной башни. Хеннебик был ответственен за широкое распространение железобетона.
1899

Роберт Майяр строит мост Штауффахер в Цюрихе.

1897
Sears Roebuck предлагал баррель «Цемента природного» по цене 1,25 доллара за баррель; они также указали «импортный портландцемент» по цене 3,40 доллара за баррель на 50 галлонов.
1901
Артур Генри Саймонс разработал зажим для колонн, который можно использовать с бетонными опалубками, изготовленными на заказ.
1902
Томас Эдисон был пионером в дальнейшем развитии вращающейся печи.
1902
Огюст Перре спроектировал и построил многоквартирный дом на улице Франклина, 25 в Париже, в котором использовалось то, что он назвал «системой железобетона с трабетонами».Эта система изучалась и использовалась, часто влияя на архитектуру и бетонное строительство на протяжении десятилетий.
1903
1904
Здание Ingalls Building было первым бетонным небоскребом. Построенный в Цинциннати, штат Огайо, в 1904 году, он использовал систему армирования Рэнсома.
1904
В 1904 году сборный железобетон использовался в двух проектах в гавани Сиднея, маяке Брэдли-Хед и верфи Миллерс-Пойнт.Краткую историю сборного железобетона можно найти по адресу:
http://www.fbe.unsw.edu.au/subjects/arch/5203/95-s1/suen/assign5/ History.htm
1905
Фрэнк Ллойд Райт начинает строительство знаменитого Храма Единства в Оук-Парке, штат Иллинойс. На завершение ушло 3 года, и Райт спроектировал массивную конструкцию с 4 одинаковыми сторонами, чтобы его дорогую опалубку можно было использовать несколько раз.
1905
Когда бетонная промышленность начинает свой бум, группа на конференции по бетону в Индианаполисе видит потребность в группе для наблюдения за отраслью. Образована Национальная ассоциация потребителей цемента, которая позже будет переименована в Американский институт бетона. Целью групп является распространение знаний о цементном искусстве, а также повышение эффективности посредством обучения и исследований. http://www.concrete.com
1907
Дж. Х. Чабб из Universal Portland Cement Company представил метод покрытия бетона с открытым заполнителем. Он промыл бетон перед схватыванием разбавленной кислотой.Это был инновационный шаг в эстетическом использовании бетона.
1908
Томас Альва Эдисон патентует систему чугунных форм для монолитного бетонного дома, которая формирует стены, полы, лестницы, крышу, ванну и ванну для стирки, а также трубопроводы для подачи электричества и воды за одну операцию литья.
1910 – 1918
Норвежский инженер-строитель по имени Фугнер придумал использовать бетон для строительства кораблей. Только в 1917 году, когда нехватка стали во время войны потребовала использования цемента для строительства, идея Фугнера была использована. В 1918 году был введен в строй бетонный корабль «Атлант».
1911
С изобретением торкретбетона появилась возможность укладывать бетон на вертикальные или горизонтальные поверхности без опалубки. Этот процесс проложил путь к более простым процедурам размещения и альтернативному методу ремонта.
1913
Получен первый патент на бетононасос.Это упростило транспортировку бетона и позволило смешивать его на месте.
1914
Панамский канал открыт после десятилетий строительства. Он имеет 3 пары бетонных шлюзов с толщиной пола до 20 футов и толщиной стен до 60 футов внизу.
1916
Ассоциация портландцемента, основанная в 1916 году.
1916
Юджин Фрейсине строит ангары для дирижаблей в Орли.
1917
Бюро стандартов США и Американское общество по испытанию материалов установили стандартную формулу портландцемента.
1919
Мис ван дер Роэ предлагает бетонные высотные здания.
1922
Здание Medical Arts высотой 230 футов, построенное в Далласе, штат Техас, является самым высоким бетонным зданием на сегодняшний день.
1922
Огюст Перре строит Нотр-Дам-дю-Рейнси в Ренси, Франция.
1927
Эжен Фрейсине успешно разрабатывает предварительно напряженный бетон.
1930
Мост Салгинатобель, построенный Робертом Майяром (1872-1940) недалеко от Ширса, Швейцария.Эта полая коробка, трехшарнирная арка — самая известная работа Майяра. Его 90-метровый пролет — самый длинный из его мостов. Майяр выиграл контракт на проектирование и строительство, предложив самую низкую цену из 18 других проектов.
1930
для повышения устойчивости бетона к замораживанию/оттаиванию.
1930
США заменили известняк бетоном во время федеральных строительных проектов во время Великой депрессии.Известняк также широко использовался для тротуаров, дорожного полотна, подходов к мостам, плотин и спортивных сооружений (стадионы, бассейны, теннисные корты, детские площадки).
1931
Ле Корбюзье строит виллу Савойя
1932
Пьер Луиджи Нерви (1891-1972) строит стадион Флоренции во Флоренции, Италия.
1933

Эдуардо Торроха строит торговый зал Альхесирас в Мадриде, Испания.
1933
Швандбахский мост Роберта Майяра (1872-1940) недалеко от Хинтерфультигена, Швейцария, является самым известным из арочных мостов Майяра с ребрами жесткости. «Эта очень тонкая арка усилена горизонтально изогнутой проезжей частью, а две части объединены вертикальными трапециевидными поперечными стенами.«Башня и мост», Дэвид Биллингтон.
1935
Пьер Луиджи Нерви построил подвески для самолетов Orvieto для итальянских ВВС, используя конструкцию с тонкой оболочкой.
1935
Эдуардо Торроха, испанский инженер, спроектировал консольную тонкую крышу на Мадридском ипподроме.
1936
Были построены первые крупные бетонные плотины, плотина Гувера и плотина Гранд-Кули. Горизонтальная арочная конструкция плотины Гувера обеспечивает использование высокой прочности бетона на сжатие. Огромная сила вод озера Мид вклинивает плотину в гору, создавая очень прочную конструкцию.
1936
Фрэнк Ллойд Райт был одним из первых, кто использовал консоль в Фоллингуотере.
1940-е
Portland Cement Laboratories совершенный воздухововлекающий бетон.
1945
Германия, Япония и другие страны, опустошенные во время Второй мировой войны, увидели необходимость в переработке бетона для очистки улиц и строительства новых зданий.
1947
Фрэнк Ллойд Райт развивает идеи Мейса в башне восковых фигур Джонсона в Расине, штат Висконсин.
1948-49
Пьер Луиджи Нерви (1891-1972) строит Туринский выставочный зал в Турине, Италия.
1956
Фрэнк Ллойд Райт строит музей Гуггенхайма в Нью-Йорке из железобетона.
1957

Пьер Луиджи Нерви, Малый дворец спорта, Рим.
1957
Ле Корбюзье строит Роншан.
1958 Феликс Кандела, мастер бетонной оболочки, строит ресторан в Сочимилько. Чрезвычайная тонкость 1-5/8 ″ выражается в крыше диаметром 140 футов в плане, построенной из восьми пересекающихся гиперболических параболических сводов.
1958-60
Palazzetto Dello Sport, спроектированный Пьером Луиджи Нерви (1891-1972), находится в Риме, Италия. Он состоит из купола с пролетом 197 футов и двумя наборами пересекающихся ребер для легкости.
1959
Ле Корбюзье строит La Tourette.
1959 – 1963
Строительство Сиднейского оперного театра. Этап 1-   Фундаменты и основание до уровня подиума.
1961
Ле Корбюзье строит правительственный комплекс в Чандигархе, Индия.
1962
Башни-близнецы Бертрана Гольдберга в Марина-Сити положили начало использованию железобетона в современных небоскребах и установили рекорд высоты в 588 футов.
1963-1967
Строительство Сиднейского оперного театра.Этап 2 — Строительство сводов крыши.
1963
Использование бетона в Международном аэропорту Даллес и терминале TWA в Международном аэропорту Кеннеди сделало Ээро Сааринена одним из пионеров бетонного дизайна.
1964
1000 Lake Shore Drive превосходит Марина-Сити на высоте 640 футов.Бетон с давлением 6000 фунтов на квадратный дюйм в нижних колоннах использовался впервые.
1964
Place Victoria, расположенный в Монреале, Канада, имеет высоту 624 фута, а колонны из бетона на 6000 фунтов на квадратный дюйм.
1967 – 1973
Завершение строительства Сиднейского оперного театра. 3 этап – Стеклянные стены, интерьеры, променад и подходы.
1967
Первое спортивное сооружение с бетонным куполом, Актовый зал, было построено в Иллинойском университете в Шампагин-Урбана.
1968
Лейк-Пойнт-Тауэрс, расположенный в Чикаго, штат Иллинойс, имеет 70 этажей и 645 футов в высоту с 7500 фунтов на квадратный дюйм бетона.
1970
One Shell Plaza, расположенный в Хьюстоне, штат Техас, имеет высоту 714 футов и бетон с давлением 6000 фунтов на квадратный дюйм.
1970-е
Введено волокнистое армирование бетона.
1970-2000
Хайнц Ислер, Швейцария
1972
Кладбище Брион-Вега, Вито д’Альтволе, Италия. Разработанный архитектором Карло Скарпой как место для медитации и умиротворения. Его искусная детализация бетона и стали позволяет создать красивую игру света на стенах и в окнах; создание пейзажа поэтической красоты.
1974

Кристиан Менн, Мост Фельзенау, Берн, Швейцария.
1975
The Water Tower Place в Чикаго, штат Иллинойс, имеет высоту 859 футов и требует 9000 фунтов на квадратный дюйм бетона с использованием суперпластификаторов для его строительства.
1976
Си-Эн Тауэр, Торонто, Онтарио, Канада. Самая высокая отдельно стоящая конструкция в мире на высоте 1815 футов. Изготовлена ​​из бетона.
1980

Кристиан Менн, мост Гантер, Бриг, Швейцария.
1983
Архитектор Дэвид Герц разрабатывает Syndecrete (TM).
Разработанный в качестве альтернативы ограниченным или невозобновляемым природным материалам, Syndecrete представляет собой легкий архитектурный бетонный композит, состоящий в основном из цемента, летучей золы западного угля (отходы угольных электростанций) и отходов полипропиленового волокна с завода по производству ковров. (для усиления). Он используется во многих областях, таких как: кухонные столешницы, раковины, ванны, напольная плитка и мебель. www.syndesisinc.com
1985
Микрокремнезем вводился в качестве пуццолановой добавки/добавки. Бетон «самой высокой прочности» использовался при строительстве Union Plaza в Сиэтле, штат Вашингтон. Микрокремнезем, также известный как микрокремнезем, представляет собой порошок, который примерно в 100 раз мельче портландцемента. При добавлении в бетонную смесь получается чрезвычайно прочный бетон с очень низкой водопроницаемостью.
1988
Мост Sunshine Skyway в Тампе, штат Флорида, получил престижную президентскую награду в области дизайна от Национального фонда искусств. Окрашенный в желтый цвет, чтобы контрастировать с морским окружением, Sunshine Skyway является одним из первых вантовых мостов, в которых кабели крепятся к центру проезжей части, а не к внешним краям, что позволяет пассажирам беспрепятственно видеть великолепный залив.
1989
Здание Scotia Plaza высотой 907 футов, расположенное в Торонто, Канада.
1989
Одно из самых печально известных бетонных сооружений в мире, Берлинская стена рухнула, символизируя падение коммунизма в Восточной Германии. Стена была сделана из панелей высотой 15 футов, протянутых колючей проволокой, и имела длину более 75 миль.
1990
311 South Wacker Drive и Two Prudential Plaza в Чикаго устанавливают новый рекорд высоты — 920 футов.
1995
в настоящее время строятся из бетона с использованием изоляционной бетонной формы (ICF). Блоки из пенополистирола строятся и заливаются бетоном, чтобы создать дом, который относительно не требует обслуживания. Благодаря высокой плотности бетона с добавленным слоем пены эти новые дома имеют отличную изоляционную систему, и через бетонные стены передается меньше звука, чем через обычные каркасные стены.
1996
Башни-близнецы Петронас, Куала-Лампур, Малазия, 1476 футов.Посетите веб-сайт Петронас.
1997
Portland Cement Association заявила, что в 1997 году в США было переработано не менее 104 миллионов тонн бетона. В конце двадцатого века появились мобильные машины для переработки бетона.
1998
В рамках проекта модернизации сейсмостойкости моста Ричмонд-Сан-Рафаэль Бен С. Компания Gerwick, Inc. разработала концепцию использования сборных железобетонных оболочек для усиления существующих бетонных опор. В отличие от стальных кожухов, бетонные кожухи могут быть спроектированы так, чтобы противостоять коррозии в агрессивной зоне приливно-отливных вод в течение оставшегося 100-летнего ожидаемого срока службы моста. http://www.gerwick.com/News/98Nov/98Nov1.htm
1998

Кристиан Менн, Мост Сунниберг, Клостерс, Швейцария.

2000
The Big Dig, Бостон 10-полосный асимметричный мост, пересекающий горизонт Бостона.Это самый большой вантовый мост высотой 185 футов и первый в своем роде в США. Он также имеет сборную туннельную систему, которая будет служить артерией Бостона, соединяющей центр города с аэропортом.
2000
 Фиксированная линия – Эресунн – соединяет Данию и Швецию. Состоит из четырех отдельных структур; самый длинный в мире совмещенный железнодорожно-автомобильный тоннель протяженностью более 4 км; а 7.8-километровый мост с вантовым участком в качестве центральной части и искусственный остров длиной 4 километра посреди прямой, где мост и туннель сходятся. Вся конструкция была собрана на материке и доставлена ​​на строительную площадку в разобранном виде. Затем части были соединены вместе, как лего, чтобы завершить мост и туннель.
2000
Rohner Office Building, Фюссах, Австрия
2000
Частная часовня в Валеасероне, Альмаден, Сьюдад-Реаль, Испания
2001
M-House, Майкл Янцен, Горман, Калифорния
2002

Здание Музея современного искусства в Форт-Уэрте было спроектировано японским архитектором Тадао Андо.

2003
, расположенная в Сан-Франциско, собирается спроектировать мост 17 th  Street через развязку в центре города. Мост будет использовать инновационные технологии как в стальной, так и в бетонной конструкции. The Atlanta Journal-Конституция
2003
Auditorio De Tenerife, Сантьяго-Калатрава, Канарские острова, Испания
2003

Кристиан Менн, Леонард П.Мост Закима Банкер-Хилл, Бостон.

2003
Юбилейная церковь, Рихард Мейер, Рим, Италия
2005
Виадук Мило. Самые высокие бетонные опоры мостов в мире высотой 200 м (650 футов).
2009
Китайская плотина «Три ущелья»

История бетона и набатеев

Профессор Др.Джозеф Давидовиц – признанный мировой эксперт по древним цементам и бетонам. Большая часть следующего материала взята с его веб-сайта: http://www.geopolymer.org. Доктор Давидовиц участвует в большом количестве передовых исследований того, как древние люди производили и использовали цемент. Его исследования сосредоточены на древней керамике, растворах, цементах, бетонах, синтетическом камне и строительном искусстве, представляющем древние цивилизации, такие как Египет фараонов, Месопотамия, Римская империя, доколумбовая Америка, а также артефакты каменного века из Европы и Азии. Мы благодарим доктора Давидовица и Институт геополимеров за разрешение использовать материалы его исследований в этой статье.

Цементный раствор и штукатурка играли важную роль в жизни набатеев. Они использовали эту важную технологию с самых первых лет пребывания в пустыне. Без специальных знаний о цементе набатеи никогда не завоевали бы пустыню и никогда не поднялись бы до статуса цивилизации.

Другие племена в пустынях Аравии жили в пределах, наложенных на них природой.Они держались близко к источникам воды и оттуда выпасали своих овец и верблюдов. С другой стороны, набатеи строили водные каналы и цистерны далеко в пустыне, чтобы собирать скудные осадки и хранить их для своих нужд.

Без этих знаний о водонепроницаемом цементе набатеи не стали бы дальними торговцами Ближнего Востока, которые легко пересекали пустыни и негостеприимные бесплодные горы.

Каким образом набатеи разработали водостойкий цемент за столетия до того, как его стали использовать в Европе? В этом исследовании мы начнем с изучения цемента в целом, а затем рассмотрим, как цемент разрабатывался и использовался другими цивилизациями, особенно римлянами. Римляне были современниками более поздней части Набатейской империи, и чьи историки записали для нас, как римляне производили и использовали цемент. Наконец, мы рассмотрим особые свойства набатейского цемента и порассуждаем о том, как они разработали эту удивительную технологию.

Цемент в целом
Цемент и бетон часто рассматриваются как одно и то же, однако по своей природе они очень разные. Цемент представляет собой сверхтонкий порошок серого цвета, который связывает песок и камни в массу, называемую бетоном.Цемент является ключевым компонентом бетона, но бетон содержит и другие вещества, такие как песок и камни.

Цемент

стал одним из наиболее широко используемых строительных материалов в мире. Ежегодное мировое производство бетона колеблется в пределах 5 миллиардов кубических ярдов, что примерно соответствует годовому уровню производства цемента, составляющему около 1,25 миллиарда тонн. Глобальная привлекательность бетона не случайна, поскольку этот материал, похожий на камень, производится из одних из самых распространенных ресурсов в мире.

Важно понимать развитие цемента на более глобальной основе, чтобы увидеть, как набатейский цемент связан с мировым развитием цементной технологии.Тогда мы можем задать важный вопрос: научились ли набатейцы своим технологиям у других или другие цивилизации научились своим технологиям у набатейцев?

Ранняя история и разработка цемента
Римляне обычно считаются первыми инженерами-бетонщиками, но археологические данные говорят об обратном. Археологи нашли тип бетона, датируемый 6500 г. до н.э., когда сирийцы каменного века использовали постоянные кострища для обогрева и приготовления пищи. Эти костровые ямы, построенные из местного известняка, показали примитивную форму кальцинирования на внешних поверхностях известняковых скал, выстилающих кострища, что привело к случайному открытию извести в качестве основного строительного материала.Недавно обнаруженная технология широко использовалась в Сирии, когда были построены центральные печи для обжига извести для подачи раствора для строительства домов из бутового камня, бетонных полов и гидроизоляционных цистерн.

Известь, негашеная и негашеная известь — это общие названия оксида кальция, CaO, серовато-белого порошка. Сегодня для производства более 150 важных промышленных химикатов требуется использование извести. Фактически, только пять других видов сырья (соль, уголь, сера, воздух и вода) используются в больших количествах.Известь используется в стекле, цементе, кирпиче и других строительных материалах; а также в производстве стали, алюминия и магния, кормов для птиц; и при переработке соков тростника и сахарной свеклы. Он сильно едкий и может сильно раздражать кожу и слизистые оболочки человека. Таким образом, открытие извести в качестве строительного материала открыло двери для многих других усовершенствований.

В Европе археологические свидетельства раннего использования бетона также обнаружены на берегах реки Дунай в Югославии, где примерно в 5600 г. до н.э.C. из него делали полы для хижин.

В Китае еще в 3000 г. до н.э. есть свидетельства того, что тип цемента использовался в провинции Ганьсу на северо-западе Китая.

Египтяне использовали цемент еще в 2500 г. до н.э. Некоторые ученые считают, что вяжущий материал, полученный из известкового бетона или обожженного гипса, использовался при строительстве Великой пирамиды в Гизе. Самая ранняя известная иллюстрация (датируемая примерно 1950 г. до н.э.) использования бетона в Египте показана на фреске на стене в Фивах.Археологи долгое время считали, что египтяне были мастерами камня, поскольку производились каменные артефакты (твердые каменные сосуды, статуи) из метаморфического сланца, диорита и базальта. Эти гладкие и блестящие каменные артефакты (возрастом от 4000 до 5000 лет) не имеют следов инструментов. Некоторые археологи считают, что древние египетские художники знали, как превращать руды и минералы в минеральное связующее для изготовления каменных артефактов. Они считают, что многие из египетских статуй не были вырезаны из скалы, а были отлиты в формах и представляют собой статуи из синтетического камня.

Первое свидетельство этому – новая расшифровка Иртысенской стелы С-14 (датируемой 2000 г. до н.э., Лувр, Париж). Стела представляет собой автобиографию скульптора Иртысена, жившего при одном из Ментухотепских фараонов 11-го века. Династия. Стела С-14 Лувра часто изучалась. Тем не менее, многие из его выражений относятся к области каменной технологии и были предварительно переведены в прошлом с использованием терминов, различающихся настолько сильно, что переводчики, очевидно, не могли понять описанную технологию.По словам скульптора Иртысена, литье рукотворного камня было тайным знанием. ( Египетские самодельные каменные статуи 2000 г. до н.э.: Расшифровка стелы Иртысен, (Лувр, C14, 6 страниц) Был ли этот материал разновидностью цемента?

Некоторые ученые теперь предполагают, что пирамиды были сделаны из литого камня, а не из добытого камня. С геологической точки зрения плато Гиза представляет собой выход среднеэоценовой формации Моккатам. Тем не менее, обнажение, которое уходит в вади, где расположены карьеры, а также траншея вокруг Сфинкса и тела Сфинкса, состоят из более мягких толстослоистых слоев мергелистого нуммулитового известняка с относительно большим количеством глины. Количество чувствительных к воде частей, выраженное в весовых процентах камня, поразительно велико и колеблется от 5,5% до 29%. Очевидно, что строители воспользовались толстым слоем более мягких известняков. Дезагрегированный илистый материал был готов к повторной агломерации геополимеров. Возможно, самый большой сюрприз, обнаруженный в этом исследовании, связан с иероглифическими глаголами, обозначающими «строить», а именно с хуси (список Гардинера A34). Знак хуси представляет собой человека, отбивающего или упаковывающего материал в форму.Это один из древнейших египетских иероглифов. ( Строительство Великих египетских пирамид, 2500 г. до н.э., из агломерированного камня . Обновление последних исследований: 42 страницы)

Египтяне также использовали более распространенную форму бетона. О долговечности их бетона свидетельствует тот факт, что бетонные колонны, построенные египтянами более 3600 лет назад, все еще стоят.

С другой стороны, греки использовали цемент к 600 г. до н.э., когда греческие строители обнаружили природный пуццолан, который проявлял гидравлические свойства при смешивании с известью.

Однако именно римляне использовали цемент в больших количествах для огромных строительных проектов. Раннее использование цемента римлянами восходит к 300 г. до н.э. С этого периода римляне неуклонно совершенствовали свою бетонную технологию, они же и дали ей свое название. Слово «бетон» происходит от латинского «concretus», что означает «сросшийся» или «составной».

римских бетонных сооружения стоят до сих пор. И Колизей (завершен в 82 г. н.э.), и Пантеон (завершен в 128 г. н.э.) содержат большое количество бетона.Базилика Константина и фундаменты зданий Форума также были построены из бетона. Поскольку римский цемент так хорошо изучен, это даст нам основу для понимания вопросов, важных при исследовании набатейского цемента.

Римский цемент
Август (33 г. до н.э. — 14 г. н.э.) заявил: «Я нашел Рим городом из сырцовых кирпичей и оставил его одетым в мрамор». Правление Августа называется «принципиатом» и знаменует собой стык Римской республики и Империи.Маркус Витрувий Поллион, служивший инженером у дяди Августа Юлия Цезаря, написал трактат об архитектуре во время принципата. Витрувий цитировал более ранних авторов и определил свой идеал в архитектуре и строительстве, хотя большинство зданий того времени не соответствовали его стандартам. Работа Витрувия и современные археологические открытия дают нам отправную точку для наших поисков.

Из раскопок древних римских руин известно, что примерно 95% бетона и строительных растворов, составляющих римские здания, состоят из очень простого известкового цемента, который медленно затвердевает под осаждающим действием углекислого газа CO2 из атмосферы.Это очень непрочный материал, который использовался в основном для изготовления фундаментов и зданий для населения. Катон был первым римлянином, написавшим о производстве извести и ранних римских методах строительства примерно за 200 лет до нашей эры. Эта книга важна для определения практики производства извести в соответствии с мерами контроля качества. Качественная известь была важна, поскольку она входила в состав римского бетона, и без извести неизменного качества римские постройки не выжили бы. (Э. Б. Рехаут, _Cato the Censor on Farming_g.Octagon Books, Inc., Нью-Йорк, 1966, с. 64. )

Для постройки своих произведений искусства римские архитекторы, не колеблясь, использовали более сложные и дорогие ингредиенты. Романский цемент детально изучен. Первоначально обычный минералогический анализ не давал удовлетворительного объяснения механизма твердения.

Пыльные древние книги по истории учили нас, что римский бетон состоял всего из трех частей: пастообразной гашеной извести; пуццолановый пепел близлежащего вулкана; и несколько кусков камня размером с кулак.Если бы эти части были смешаны вместе на манер современного бетона и помещены в структуру, результат, безусловно, не прошел бы проверку временем.

Самым необычным римским сооружением, отражающим их технический прогресс, является Пантеон, здание с кирпичной облицовкой, которое выдержало разрушительное воздействие погодных условий в почти идеальном состоянии, великолепно расположенное в деловом районе Рима. Это здание смущает современных инженеров не только своим художественным великолепием, но и тем, что в нем нет стальных стержней, способных противостоять высоким растягивающим усилиям, которые необходимы нам для скрепления современного бетона.

Разгадка загадки древнего бетона требует понимания химии цемента и, во-вторых, понимания того, как цемент использовался.

Чтобы понять его химический состав, мы должны вернуться во времени задолго до Моисея. Люди Ближнего Востока строили стены для своих укреплений и домов, растирая влажную глину между формами, что часто называют глинобитной работой. Чтобы защитить поверхность глины от эрозии, древние обнаружили, что влажный слой тонкого белого обожженного известняка химически соединяется с газами в воздухе, образуя прочный защитный экран.

Где-то около 200 г. до н.э. римляне начали использовать вулканический пуццолановый пепел в своем бетоне. Это было немедленным улучшением, так как произошла химическая реакция между химическими веществами в стене из вулканического пепла (кремнезем и небольшое количество глинозема и оксида железа) и слоем извести (гидроксид кальция), нанесенным на стену. Позже они обнаружили, что смешивание небольшого количества вулканического пепла в мелкодисперсном порошке с влажной известью дает более толстый слой, но также дает прочный продукт, который можно погружать в воду, чего не может сравниться с гипсовым продуктом из влажной извести и простого песка. .

Изучение атомной структуры этих элементов объясняет, что происходит. Обычная штукатурка делается из влажной извести и простого песка. Этот песок имеет кристаллическую атомную структуру, в результате чего кремнезем настолько конденсирован, что в молекулярной сети нет атомных отверстий, позволяющих молекуле гидроксида кальция из извести проникнуть и вступить в реакцию. Противоположное верно для контакта влажной извести с пуццоланом. Пуццолан имеет атомную структуру аморфного кремнезема с множеством отверстий в молекулярной сети. При смешивании влажной извести с пуццоланом гидроксид кальция проникает в атомные отверстия, образуя бетонный гель, который расширяется, связывая куски породы вместе. Состояние мелкодисперсного порошка пуццолана обеспечивает большую площадь поверхности для усиления химической реакции. Тот же сложный химический состав древнего бетона присутствует в современном связующем геле для бетона. Влажный пуццолановый известковый гель придавал прочность древнему бетону.

По мнению многих современных специалистов по бетону, римляне были строителями, которым повезло, поскольку они, по-видимому, просто использовали природные отложения пуццолана, которые оказались пригодными для производства гидравлического раствора. Вопреки этому заявлению, наше недавнее лингвистическое исследование и новый перевод книги латинского автора Витрувия De Architectura (1 век до н.C.) утверждает, что великолепное качество римского бетона стало результатом широкого использования искусственных пуццолановых растворов и бетонов. Интенсивно производились два искусственных пуццолана: кальцинированная каолинитовая глина, по-латыни testa, и кальцинированные вулканические камни, по-латыни carbunculus

.

В дополнение к этим искусственным реактивным ингредиентам римляне использовали природный реактивный вулканический песок, названный harena fossicia, который современные авторы ошибочно переводят как карьерный песок или просто песок. Ингредиенты testa, carbunculus и harena fossicia интенсивно использовались в римских постройках.Эти реактивные ингредиенты не следует путать с традиционным пуццоланом, название которого происходит от города Пуццуоли, недалеко от Неаполя (гора Везувий). Согласно Книге Витрувия V, 12, традиционный пуццолан использовался исключительно для изготовления пирсов в море или фундаментов для мостов, тогда как harena fossicia, carbunculus и testa производили бетон для зданий на суше.

Римская бетонная технология была более эффективной, чем традиционное строительство из тесаного камня. В таблице сравниваются сроки возведения куполов самых известных памятников мира.

Памятник Диаметр купола Дата Время Материал
Пантеон Рим 43,30 м. 118-125 гг. н.э. 7 лет бетон
Св. София Стамбул 32,60 м. 532-567 н.э. 5 лет бетон
ул.-Питер Рим 42 м. 1400-1564 гг. н.э. 50 лет камень
Кафедральный собор Флоренции 42,20 м. 1420-1434 гг. н.э. 14 лет камень
Сент-Пол Лондон 30,80 м. 1675-1710 гг. н.э. 35 лет камень
Пантеон Париж 21 м. 1755-1792 гг. н.э. 37 лет камень

Одна химия, однако, не даст хорошего бетона. Древние смешивали свой цемент (цемент, золу и камень) с как можно меньшим количеством воды, чтобы получить жесткий, «не осыпающийся» бетон; и помазал его водоемами и стенами их. После этого он был вколочен в скальный пласт. Витрувий, известный римский архитектор (20 г. до н.э.), упомянул этот процесс в своей истории архитектуры.Он также упомянул, что для возведения стены цистерны использовались специальные трамбовочные инструменты.

Этот процесс трамбовки был очень важен. Плотная упаковка молекулярной структуры путем утрамбовки уменьшила потребность в избыточной воде, которая является источником пустот и слабости. Кроме того, при плотной упаковке образуется больше связующего геля, чем можно было бы ожидать.

Изменения в римской архитектуре Используя эту новую технологию, строительство теперь можно было вести быстрее и экономичнее, и в архитектуре произошли большие изменения. Цемент можно было формировать внутри и поверх деревянного каркаса и, таким образом, использовать для таких сложных конструкций, как своды. Облицовка цементных стен обычно состояла из гладких камней неправильной формы (opus incertum), камней прямоугольной формы, уложенных на ребро, образуя аккуратный сетчатый узор (opus reticulatum, вскоре после 100 г. до н.э.), или из обожженных кирпичей (opus testaceum, начиная с .30 г. до н.э.). Эти облицовки часто служили основой для лепнины или мраморной инкрустации. Сложные последовательности внутренних пространств со все более смелыми сводами и куполами были построены в I и II веках в банях, рыночных зданиях и дворцах; все больше и больше традиционных типов зданий, таких как храмы и базилики, были изменены под влиянием цементного свода.Наиболее хорошо сохранившимся примером является Пантеон Адриана (ок. 118–128; Рим), храм всех богов с огромным кессонным бетонным куполом высотой 43,3 м (142 фута).

Традиционные формы этрусской и греческой архитектуры все еще продолжали использоваться для многих целей. Первоначально преобладавший в храмах до поздней республики, тосканский ордер начал поглощать некоторые элементы греческого дорического ордера и стал римским дорическим.

Греческий ионический ордер, и в большей степени коринфский ордер, широко использовался в Италии со II века до н.э.Вероятно, во времена Августа элементы ионической и коринфской капителей были слиты.

Позднереспубликанское развитие, которому суждено было иметь большой успех, было обрамлением круглой арки с наложенным и обычно занятым порядком, как снаружи Колизея (72-82 гг. Н.э.). По мере все более широкого использования бетона в конструкции зданий ордера, изначально носившие структурный характер, постепенно низводились до чисто декоративной функции.

Местные материалы, методы и строительные формы более или менее доминировали в архитектуре провинций.Восточное Средиземноморье продолжалось в устоявшихся местных и греческих эллинистических строительных условностях, но имперскому Риму удалось экспортировать на Восток такие типы зданий, как монументальные бани, акведуки и, в некоторой степени, амфитеатры, ранее там не встречавшиеся.

Типы общественных зданий В ранней республике храм все еще был в основном этрусским — с тяжелым верхом, широкими карнизами и громоздкими терракотовыми украшениями. Однако во II веке до нашей эры местные традиции и греческие формы слились воедино, создав более изящную структуру: подиум и глубокое парадное крыльцо этрусского храма были сохранены, а греческие пропорции и формы приняты.Этот тип храма, обычно построенный в коринфском ордере, быстро завоевал популярность в Италии и на Западе.

Базилика, многоцелевой прямоугольный зал, который, возможно, возник в Греции, впервые появился в Риме во 2 веке до нашей эры. Расположенный обычно на городском форуме, он обычно имел просторный и высокий центральный зал, перекрытый плоским потолком и окруженный со всех сторон одно- или двухколонным проходом, обычно с галереей.

Монументальная почетная или триумфальная арка начала свою историю около 200 г. до н.э., но свой стандартный вид получила в период ранней Империи. Центральный сводчатый проход, поддерживаемый прочными опорами, вел верхний этаж, аттику, на которой стояли статуи из позолоченной бронзы. Занятый или частично автономный ордер обрамлял опоры и проход. Некоторые арки имели меньшие проходы по бокам центрального свода. Вопреки греческой практике, сцена, полукруглый оркестр и расположение сидячих мест (cavea) были объединены в римском театре, чтобы сформировать одну структуру, часто построенную на ровной поверхности, а Cavea опиралась на комплекс сводчатых подконструкций, которые также использовались как проходы.Причудливо сочлененный колонный фасад служил элегантным фоном для низкой сцены. Подобные основания были построены для сидячих мест овального амфитеатра, как в Колизее, и в цирке в форме шпильки, используемом для гонок на колесницах.

Еще в 19 г. до н.э. (Термы Агриппы, Рим) были сооружены огромные, симметрично спланированные императорские бани (парилки), имевшие большие заглубленные ванны и бассейны для скопления людей. Некоторое представление об огромных искусно сводчатых залах можно увидеть сегодня в руинах Терм Каракаллы (212-16 гг. н.э.; Рим; см. Термы Каракаллы) и в центральном зале Терм Диоклетиана (ок.298-305 или 306, Рим; см. Термы Диоклтиана), которая сейчас является церковью Санта-Мария-дельи-Анджели. В официальном реестре 354 г. н.э. в городе Риме значилось не менее 952 бань.

Римские гильдии Одним из секретов успеха римлян было использование гильдий. Почти все римские строители происходили из гильдий, каждая со своим именем, например китрарии, или плотники. Внутри гильдий знания о материалах, техниках и инструментах хранились и передавались из поколения в поколение.Вдобавок к этому были римские строительные подрядчики, которые координировали различные гильдии в строительстве зданий.

Наряду с этим, гильдии, такие как плотники, каменщики и слесари, были обучены, чтобы сделать римские легионы самоокупаемыми. В Легион были введены стандарты для контроля, и с их помощью Легион строил военные и гражданские дороги, укрепления, мосты и другие необходимые изделия. Прежде чем солдаты уволились с действительной службы, их мастерство передавалось их преемникам и рабочим из местных общин. Таким образом, Легион был больше, чем просто боевой единицей. Это была также строительно-инженерная единица.

Дальнейшая история Секрет успеха римлян в производстве цемента был связан с смешиванием гашеной извести с пуццоланой, вулканическим пеплом с горы Везувий. В результате этого процесса был получен цемент, способный затвердевать под водой. В Средние века это искусство было утеряно, и только когда возродился научный дух исследования, мы заново открыли секрет гидравлического цемента – цемента, который затвердевает под водой.

Раскопки в Нортгемптоне, Англия, обнаружили три саксонских бетономешалки, датируемые примерно 700 годом нашей эры. Труд для смешивания бетона был предоставлен либо людьми, либо животными. Бетон, смешанный в это время, уступал римскому бетону.

Норманны (1066 г.) принесли в Британию более сложную бетонную технологию, когда они высадились в 1066 г. Аббатство Рединг в Беркшире, Англия, было построено норманнами в 1130 г. и стоит до сих пор. Бетон также широко использовался в замках в Англии, включая Белую башню в лондонском Тауэре.

Неоднократное разрушение конструкции маяка Эддистоун у побережья Корнуолла, Англия, побудило Джона Смитона, британского инженера, провести эксперименты с минометами как в пресной, так и в соленой воде. В 1756 году эти испытания привели к открытию, что цемент, изготовленный из известняка, содержащего значительную долю глины, затвердевает под водой.

Воспользовавшись этим открытием, он восстановил маяк Эддистон в 1759 году. Он простоял 126 лет, прежде чем потребовалась замена.

Другие люди, экспериментировавшие в области цемента в период с 1756 по 1830 год, включают Л. Дж. Вика и Лесажа во Франции и Джозефа Паркера и Джеймса Фроста в Англии.

Преподобный Джеймс Паркер из Нортфлита, Англия, запатентовал то, что он назвал римским цементом, в 1796 году. Его первое крупное применение было в растворе для туннеля под Темзой, который используется до сих пор, по которому проходят поезда между Уайтчепелом и Нью-Кроссом.

Джозеф Аспдин, английский каменщик, получил патент на современный портландцемент в 1824 году.Он назвал его «портленд», потому что он производил бетон, похожий по цвету на известняк, добываемый на острове Портленд, полуострове в Ла-Манше. Первый портландцемент, произведенный в США, был изготовлен в 1871 году на заводе в Коплайи, штат Пенсильвания.

В 1824 году Джозеф Аспдин, каменщик и каменщик из Лидса, Англия, получил патент на гидравлический цемент, который он назвал портландцементом, потому что его цвет напоминал камень, добываемый на острове Портленд у британского побережья.Метод Аспдина заключался в тщательном смешивании известняка и глины, измельчении их в порошок и сжигании смеси в клинкер, который затем перемалывался в готовый цемент.

Портландцемент

сегодня, как и во времена Аспдина, представляет собой заранее определенную и тщательно подобранную химическую комбинацию кальция, кремния, железа и алюминия. Натуральный цемент уступил место портландцементу, который является предсказуемым, известным продуктом неизменно высокого качества.

До открытия портландцемента и в течение нескольких лет после его открытия использовались большие количества природного цемента.Натуральный цемент производился путем обжига природной смеси извести и глины. Поскольку ингредиенты натурального цемента были смешаны природой, его свойства варьировались так же широко, как и природные ресурсы, из которых он был изготовлен.

Сегодня около 98 процентов цемента, производимого в Соединенных Штатах, составляет портландцемент. Однако во времена Аспдина этот новый продукт прижился медленно. Аспдин основал завод в Уэйкфилде по производству портландцемента, часть которого использовалась в 1828 году при строительстве туннеля через реку Темзу.

Но почти 20 лет спустя, когда компания J. D. White and Sons открыла процветающую фабрику в Кенте, портландцементная промышленность пережила период своего наивысшего подъема не только в Англии, но также в Бельгии и Германии. Портландцемент использовался для строительства лондонской канализационной системы в 1859-1867 годах.

Первая зарегистрированная поставка портландцемента в Соединенные Штаты была в 1868 году, когда европейские производители начали поставлять цемент в качестве балласта на трамповых пароходах по очень низким фрахтовым ставкам.Объем увеличился до пика почти в 3 миллиона баррелей в 1885 году. После этой даты американцы начали производить для себя все больше портландцемента.

Набатейский цемент

Еще в 50 г. до н.э. Диодор Сицилийский писал в своей книге Bibliotheca Historica о набатейцах, «Они явно свободолюбивы и бегут в пустыню, используя ее как крепость. Они наполняют цистерны и пещеры дождевой водой, заставляя их сливаться с остальной землей.Они оставляют там сигналы, которые известны им самим и не понятны никому другому. Они поливают свои стада раз в три дня, чтобы в безводных районах им постоянно не нужна была вода, если им придется бежать. » Информация, которую собрал Диодор, уже была общеизвестна на Ближнем Востоке. Набатеи годами строили скрытые цистерны с водой.

Как и у римлян, набатеи секретом водонепроницаемого цемента был материал, известный как пуццолан. Если римляне использовали вулканический пепел для создания водонепроницаемого цемента, то у набатеев был гораздо более простой источник.В пустыне Хисма недалеко от Вади-Рамма находятся крупные поверхностные залежи кремнезема, который, как сегодня утверждают геологи, почти на 100% состоит из силикона.

Б. Мейсон в своей книге Принципы геохимии дает техническое обсуждение исследований в области геологии для объяснения состава горных пород. Например, он объясняет, как пуццолановый материал может быть создан грунтовыми водами, просачивающимися через кремнезем. В то время как римляне должны были искать этот ключевой компонент древнего водонепроницаемого бетона, набатеи просто должны были найти места, где вода просочилась через кремнезем, зачерпнуть его и добавить в известковую штукатурку.(Б. Мейсон, Принципы геохимии. Джон Вили и сыновья, Нью-Йорк, 1966, стр. 160)

Другой ученый, доктор Д. Орчард, экспериментировал с бетоном и обнаружил, что при очень тонком измельчении кристаллического кремнезема он вступает в реакцию с кальцием. Это противоречит теории о том, что только пуццолановые материалы реагируют с кальцием при изготовлении древнего бетона. Интересно отметить, что часть кварцевого песка в пустыне Хишма настолько мелкая, что представляет собой почти белый порошок. (Д.Ф. Орчард, Бетонные технологии . Издательство Applied Science, Лондон, 1973, с. 112)

Следующим вопросом, который необходимо решить, является производство извести. Когда я путешествовал по различным набатейским местам на юге Иордании, я заметил несколько древних карьеров известняка. Эти ямы использовались для нагрева известняка для производства извести, и в некоторых ямах до сих пор остаются большие куски остатка извести.

Справа: Древний известняковый карьер за пределами форта Грейн_, расположенный недалеко от Рас-эль-Накаб в Южной Иордании_

Яма для производства извести недалеко от Грейна на юге Иордании

В то время как некоторые историки считали, что для создания извести необходимы очень высокие температуры, Грин в своей книге о гончарном деле обсуждает температуры, используемые для обжига гончарных изделий. Оказывается, температура обжига глиняных горшков (использовавшихся в разбитом состоянии для изготовления бетона в Риме) находится в том же диапазоне, что и температура, используемая для вытеснения газов из известняка при изготовлении извести, поэтому одну и ту же печь можно использовать в оба случая. Температура активирует пуццолановые характеристики глины, обнаруженные Бюро мелиорации США. (D. Green, Pottery Glazes . Watson-Guptill Publisher, New York, 1973, p. 25.)

Применяя мелкий кварцевый песок к извести, набатейцы могли легко создать водостойкий цемент.Известь легко производилась либо в специальных известковых карьерах, либо в гончарных печах. Известковый раствор, полученный в результате этой комбинации, не только достаточно затвердеет, чтобы стать водонепроницаемым, но при определенных обстоятельствах затвердеет даже под водой. Если бы набатеи растирали цемент о камни, из цемента выдавливалось бы достаточно воды, чтобы сделать его полностью твердым и, таким образом, не только водонепроницаемым, но и очень прочным и долговечным.

Сегодня можно наблюдать ровные линии на стенках набатейских водоемов и даже многих их построек.В некоторых местах можно увидеть и проверить очень твердое цементное покрытие, покрывающее протравленную поверхность.

Таким образом, набатеи имели в своем распоряжении все элементы для изготовления водонепроницаемого цемента. В настоящее время практически невозможно сказать, когда они разработали эту технику, хотя почти каждая существующая набатейская цистерна с водой была покрыта этим веществом. Если вывод в старых ассирийских записях верен, и набатеи двигали караваны верблюдов по Аравийской пустыне еще в 700 г. многие из древних путей верблюжьих караванов требовали водопоев в пустыне между основными местами остановок.

Если это так, то способность набатеев производить водостойкий цемент сыграла важную роль в их становлении как отдельного общества, преодолении препятствий пустынной жизни и возвышении до уровня империи.

Хронология развития цемента Цемент существует не менее 12 миллионов лет. Когда сама земля подвергалась интенсивным естественным геологическим изменениям, создавался цемент. Именно этот природный цемент впервые применил человек. В конце концов, они узнали, как делать цемент из других материалов.

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 годах.

3000 г. до н.э.

Египтяне использовали глину, смешанную с соломой, для связывания сухих кирпичей. Они также использовали гипсовые и известковые растворы в пирамидах. Китайцы использовали похожие на цемент материалы, чтобы скреплять бамбук в своих лодках и в Великой китайской стене.

800 г. до н.э.

Греки, Крит и Кипр использовали известковые растворы, которые были намного тверже, чем более поздние римские растворы. Возможно, в это время набатеи делали водонепроницаемые цистерны в аравийских пустынях.

300 г. до н.э.

Вавилоняне и сирийцы использовали битум для связывания камней и кирпичей.

300 г. до н.э.

Набатеи, несомненно, построили к этому времени в Аравии бесчисленное количество цистерн из водонепроницаемого цемента. Многие из этих цистерн все еще целы и продолжают использоваться сегодня.

200 г. до н.э. — 476 г. н.э.

Римляне использовали пуццолановый цемент из Поццуоли, Италия, недалеко от горы Везувий, 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, кровь (вещества, добавляемые в цемент для повышения свойств. ) Эти структуры существуют и сегодня.

500 — 1500 Средневековье

Качество вяжущих материалов в Европе ухудшилось. 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 гипс, 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, похожую на известь Вика, и назвал ее британским цементом.

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 Беллефонтене, штат Огайо, которая существует до сих пор.

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.

1909

Томас Эдисон получил патент на вращающиеся печи.

1929

Доктор Лайнус Полинг из США сформулировал набор принципов строения сложных силикатов.

1930

Введены воздухововлекающие добавки

для повышения устойчивости бетона к морозо-оттаивающим повреждениям.

1936

Построены первые крупные бетонные плотины, плотина Гувера и плотина Гранд-Кули. Они существуют и сегодня!

1967

Первое спортивное сооружение с бетонным куполом, Актовый зал, было построено в Университете Иллинойса в Урбана-Шампейн.

1970-е

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-е

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.

Библиография и книги по цементу и смежным вопросам.

Адам, Дж. П., La Construction Romaine. Grand Manuels Picard, Paris, 1984, p.86-87.

Азарофф Л.В., Введение в твердые тела. McGraw Hill Book Co., Нью-Йорк, 1960, с. 431

Azbe, VJ, Теория и практика производства извести. Издательство Rock Products, 1946, с. 129.

Бейли, К., Наследие Рима . Clareton Press, Оксфорд, 1968, с. 439

Бейли, KC, Plinus Secundus-Старший Плиний . Издательство Арнольд, Лондон, 1929, с. 145.

Balsdon, J. P. V. D., Римляне. Basic Books, Inc., Нью-Йорк, 1965, с. 183.

Бэнкс Р.Ф. и М.Л. Кеннеди, Технология цемента и бетона. John Wiley & Sons, Нью-Йорк, 1955, с.16.

Barraclough, G., The Times Atlas of the World History . Times Books Ltd., Лондон, 1983, с. 273

Блейк, штат Массачусетс, Древнеримское строительство в Италии с доисторического периода до Августа. Институт Карнеги в Вашингтоне, Вашингтон, округ Колумбия, № 570, 1947, с. 322.

Блейк, Массачусетс, Строительство в Италии от Тиберия до Флавиев. Институт Карнеги, Вашингтон, округ Колумбия, 1959, с. 161.

Брейдвуд Р. Дж. и Г.Р. Уилли, Курсы городской жизни. Adline Publishing, Чикаго, 1962, с. 73

Branda F., Luciani, G, Costantini A, Piccioli C, Интерпретация термогравиметрических кривых древних проццолановых бетонов, Archaeometry, Volume 43, Part 4, November 2001

Brownell, WE, Изделия из конструкционной глины. Springer-Verlag Publisher, NY, 1976, n. 2

Бьюкен, Дж., Август. Ходдер и Стоутон, Дом Святого Павла, Лондон, 1947, с.255

Bye, G.C., Производство и свойства портландцементной композиции . Pergamon Press, Оксфорд, 1983, с. 111

Каркопино, Дж., Повседневная жизнь в Древнем Риме. Издательство Йельского университета, Нью-Хейвен, Нью-Джерси, 1969, с. 63

Charlesworth, MD, Римская империя. Издательство Оксфордского университета, Оксфорд, 1968, с. 27

Chesters, J.M., Огнеупоры: производство и свойства . Институт железа и стали, Лондон, 1973, с.69.

Шевалье, Р., Римские дороги. University of California Press, Беркли, 1976, с. 83

Китай, Т., Строительная промышленность. Гордость Тихого океана. Гонолулу, Гавайи, июль 1991 г., с. 22

Конофогос К. и Х. Бадека, Водяные цистерны промывочных машин в Лаурионе и их специальный гидравлический раствор . Издательство Афинского геологического университета, 1975, с. 336

Коуэн, Х.В., Мастера-строители . Джон Уайли и сын, Нью-Йорк, 1977, с.73

Даумас, М., История техники и изобретений . Издательство Краун, Нью-Йорк, 1969, с. 246

Давидовиц, Джозеф, почетный профессор, Институт геополимеров, http://www.geopolymer.org,

де Камп, Л. С., Древние инженеры . Дорсет Пресс, Нью-Йорк, 1990, с. 195

Дир, Вашингтон, Породообразующие минералы . Лонгманс, Лондон, 1967, с. 213.

Дадли, Д. Р., Римляне: 850 г. до н. э. — г. н. э. 337. Альфред А.Кнопф, Нью-Йорк, 1970, с. 170.

Eckel, EC, Цементы, извести и штукатурки . John Wiley & Sons, Нью-Йорк, 1922, с. 576.

Эглинтон, Массачусетс, Бетон и его химическое поведение. Томас Телфорд, Лондон, 1987, с. 6.

Eichholz, DE, Pliny: Natural History. Издательство Гарвардского университета, Кембридж, Массачусетс, 1962, с. 147

Финли, М. И., Древняя экономика. University of California Press, Беркли, 1974, с.176

Финк, Р. О., Римские военные записи на папирусе . Американская филологическая ассоциация, Уильям Клоуз и сыновья, Лондон, 1971, с. 196

Фитчен, Дж., Строительство зданий до механизации. MIT Press, Лондон, 1988, с. 143

Флетчер Б. и Р. А. Кордингли, История архитектуры. Чарльз Скрибнер и сын, Нью-Йорк, 1967, с. 177.

Forbes, RJ, Antiquity. Издательство EJ Brill, Лейден, 1950, с.132.

Forbes, RJ, Человек-создатель. Abelard Schuman Ltd., Лондон, 1958, с. 72

Фаулер, WW Социальная жизнь в Риме. Macmillan Co., Лондон, 1965, с. 31

Гест А.П., Машиностроение . Издательство Copper Square, Inc., Нью-Йорк, 1963, с. 40.

Гош С. Н. и А. К. Чаттерджи, Достижения в технологии цемента. Pergamon Press, Нью-Йорк, 1983, с. 538

Гиббон, Э. Упадок и падение Римской империи .Harcourt, Brace and Company, Нью-Йорк, 1960, с. 891.

Гибсон, Дэн, Набатейцы, Строители Петры, CanBooks, Амман, Иордания, 2002

Жинув Р. и Р. Мартин, Словарь методов греческой и римской архитектуры . Парижский университет в Париже, Vol. 1, 1985, 130

Грант, М., Армия Цезарей. Сыновья Чарльза Скрибнера, Нью-Йорк, 1973, с. 33.

Грант, М., Мир Рима . Издательская компания «Уорлд Паблишинг Ко., Нью-Йорк, 1960, с. 109.

Грин, Д., Гончарные глазури. Издательство Watson-Guptill, Нью-Йорк, 1973, с. 25.

Хадас, М., Императорский Рим . Time-Life Books, Александрия, Вирджиния, 1975, с. 82.

Хейми, Л. А. и Дж. А., Римские инженеры. Кембриджский университет, Кембридж, 1981, с. 42

Хэмлин Т., Архитектура сквозь века . Сыновья Г. П. Патнэма, Нью-Йорк, 1953, с. 161

Heichelheim F.M. и C.А. Йео, История римского народа . Prentice-Hall, Inc., Englewood Cliffs, NJ, 1962, с. 412

Hodges, H., Технологии древнего мира. Альфред А. Кнопф, Нью-Йорк, 1970, с. 184

Дженкин, CF, Вступительная лекция по обучению инженеров. University of Oxford Press, 1908, с. 12

Johnston, HW, Частная жизнь римлян. Cooper Square Publishers, Inc., Нью-Йорк, 1973, с.172

Джонс, AHM, Август . WW Norton Co., Нью-Йорк, 1970, с. 10.

Jones, AHM, Поздняя Римская империя: 284-602 гг. н.э., Vol. II . University of Oklahoma Press, Норман, Оклахома, 1964, с. 1013.

Кинг А., Археология Римской империи. Bison Books Ltd., Лондон, 1988, с. 10

Kingery, WD, От древней технологии до современной науки, Vol. I. Издательство Американского керамического общества, Колумбус, Огайо, 1985, с.20.

Knibbs, KVS, Химия, производство и использование оксидов, гидроксидов и карбонатов кальция и магния . Издательство Earnest Benn Ltd., Лондон, 1924, с. 4.

Комендант А.Э., Современные бетонные конструкции. McGraw-Hill Book Co., Нью-Йорк, 1972, с. 352.

Lanciani, R., Руины и раскопки Древнего Рима. Издательство Бенджамина Блума, Нью-Йорк, 1967, с. 561

Леа, Ф. М., Химия цемента и бетона. St. Martin Press, Нью-Йорк, 1956, с. 367

Леви, Д., Итальянские раскопки на Крите и древнейшая европейская цивилизация. Издательство Итальянского института культуры, Дублин, 1963, с. 6.

Лихт, К. Д., Ротонда в Риме . Издательство Ютландского археологического общества, Копенгаген, 1968, с. 92.

Лугли, Г., Пантеон и прилегающие постройки. Издательство Джованни Барди Рим, 1971, с. 20.

Нэш, Э., Иллюстрированный словарь Древнего Рима, Vol.I. Фредерик А. Прегер, Нью-Йорк, 1968, с. 38 и 46.

Маколей, Д., Город-История римского планирования и строительства . Компания Houghton Miffin, Бостон, 1974, с. 28.

MacDonald, WL, Архитектура Римской империи. Yale University Press, Лондон, 1965, с. 158.

MacDonald, WL, Пантеон. Издательство Гарвардского университета, Кембридж, Массачусетс, 1976, с. 37.

Макмаллен, Р., Солдат и гражданское лицо в Поздней Римской империи .Издательство Гарвардского университета, Кембридж, Массачусетс, 1967, с. 173

Малиновский Р., Бетон и строительные растворы в древних акведуках. Concrete International: проектирование и строительство. Детройт, Мичиган, январь 1979 г., с. 75

Мэлони Дж. и Б. Хобли, Оборона римских городов на западе, , отчет 51. Совет британской археологии, 1983, с. 26

Марк Р. и П. Хатчинсон, О структуре Пантеона, Art Bulletin. март 1986 г., с. 29

Мейсон, Б., Основы геохимии. John Wiley and Sons, Нью-Йорк, 1966, с. 160.

Мейсон, О. Т., Истоки изобретения. The MIT Press, Кембридж, Массачусетс, 1966, с. 111.

Mercer, HC, Инструменты древних плотников. Историческое общество округа Бакс, Дойлстаун, Пенсильвания, 1960, предисловие

Миддлтон, Дж. Х., Остатки Древнего Рима. Издательство Адама и Чарльза Блэка, Лондон, 1892 г., с. 47

Миленц, Р.К., Бетон как современный материал, Современные материалы. Academic Press, Нью-Йорк, 1965, с. 276.

Mielenz, RC Влияние кальцинирования на природный пуццолан, Симпозиум по использованию пуццолановых материалов в растворах и бетоне , Публикация № 99. Американское общество тестирования материалов, «Филадельфия, Пенсильвания», 1950, стр. 52.

Мур, Дэвид, Загадка Древнего Рима Бетон , Интернет, 1999

Мур, Дэвид, Римский пантеон: Триумф бетона , 1999

Морган, М.H., Витрувий — Десять книг по архитектуре. Dover Publications, Нью-Йорк, 1960, с. 248

Neuburger, A., Технические искусства и наука древних. Macmillan Co. Нью-Йорк, 1930, с. 408.

Орчард, Д.Ф., Бетонные технологии. Издательство прикладных наук, Лондон, 1973, с. 112.

Орландос, А. К., Les Materiaux de Construction. Издания Э. де Боккара, Париж, 1966, с. 139.

Patton, WM, Трактат о гражданском строительстве. Джон Уайли и сын, Нью-Йорк, 1905, с. 175.

Peckworth, HF, Справочник по бетонным трубам. American Concrete Pipe Assoc., Чикаго, 1959, с. 12

Петри, WMF, Инструменты и оружие. Британская школа археологии в Египте, Хейзелл, Уотсон и Вини, Лондон, 1917 г. , с. 43.

Поттер, Т. В., Римская Италия . University of California Press, Беркли, Калифорния, 1990, с. 141

Попович С., Бетонные материалы. McGraw-Hill Book Co., Нью-Йорк, 1979, с. 77.

Рамачандран, В_. С., Применение дифференциального термического анализа в химии цемента. Chemical Publishing Co., Нью-Йорк, 1969, с. 214

Рехаут, Э. Б., Катон, цензор сельского хозяйства. Octagon Books, Inc., Нью-Йорк, 966, с. 64.

Робертсон, Д. С., Греческая и римская архитектура . В University Press, Кембридж, 1971, с. 232.

Роуден, Э., Обжиг кирпича. Томас Форман и сын, Ноттингем, Англия, 1973, с.2

Сэнди, Дж. Э., A Companion to Latin Studies . Hafner Publishing Co., Нью-Йорк, 1968, с. 317

Скотт Р.Ф. и Дж. Дж. Шустра, Механика и инженерия грунтов . McGraw-Hill Book Co., Нью-Йорк, с. 283.

Зингер, К., История техники, Том. III . В The Clarendon Press, Оксфорд, 1967, с. 448

Шпиль, РФ Г. Из рук человека. Компания Houghton Mifflin, Бостон, 1970, с. 35.

Сильный Д.и Д. Браун, Roman Crafts . Издательство Gerald Duckworth Co., Лондон, 976, с. 212.

Симпозиум по использованию пуццолановых материалов в строительных растворах и бетоне. Публикация #99, ASTM, Американское общество по испытанию материалов, Филадельфия, 1950, с. 51

Тейлор А. Металлография. John Wiley & Sons, 1949, Нью-Йорк, с. 302.

Taylor, HFW, Химия цементов. Academic Press, Лондон, 1964, с. 70

Тейлор, У. Х., Технология и практика бетона. Издательство Ангуса и Робертсона, 1965, с. 256

Ван Деман, Э. Б., Здание римских акведуков. Институт Карнеги в Вашингтоне, Вашингтон, округ Колумбия, 1934 г., с. 10 и 204

Ван Влак, LH, Элементы материаловедения. Addison-Wesley Publishing Co., Рединг, Массачусетс, 1967, с. 386

Фон Хаган, VW, Дороги, ведущие в Рим. The World Publishing Co., Нью-Йорк, 1967, с. 35

Уодделл, Дж.J., Справочное руководство по готовым строительным материалам. McGrawHill Book Co., Нью-Йорк, 1985, с. 87.

Уокер, Д. С., География Италии. Батлер и Таннер, Лондон, 1967, с. 173

Уорд-Перкинс, Дж. Б., Римская имперская архитектура. Penquin Books, Нью-Йорк, 1983, с. 472.

Уайт, К. Д., Греческие и римские технологии. Издательство Корнельского университета, Итака, Нью-Йорк, 1984, с. 205

Wilby, CB, Бетон для инженеров-строителей. Newnes Butterworths, London, 1977, p. 142

Уильямс, Т.И., История изобретения . Facts on File Publications, Нью-Йорк, 1981, с. 60

Winklemaw, B., Editor, The Times Atlas of World History. Hammond Pub., Мейплвуд, Нью-Джерси, 1979, с. 91.

Woodforde, J., Кирпичи для постройки дома. Издательство Routledge and Kegan Paul, Лондон, 1976, с. 21, 26

Zumberge, JH, Elements of Geology. John Wiley & Sons, Нью-Йорк, 1963, с.32

История бетона

Как одна из основ наших зданий и нашей культуры, бетон имеет захватывающую историю. Он появился во времена Древнего Египта как грубая смесь измельченного гипса и известняка и с тех пор превратился в сложный полированный бетон, который мы знаем и от которого зависим сегодня!

 

3000 г. до н.э. — Египетские пирамиды

Более 5 тысяч лет назад египтяне использовали бетон для строительства своих всемирно известных сооружений, таких как Пирамиды.Они комбинировали глину и солому, чтобы сформировать грубые кирпичи, и использовали гипс и известь для приготовления растворов.

 

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

Многие архитектурные чудеса Рима были созданы из такого вещества, как бетон. Фундаменты захватывающих дух сооружений, таких как Пантеон и Колизей, бетонные. Этот бетон был облицован мрамором, позолоченной бронзой и терракотовой плиткой. Хотя время состарило или игнорировало многие из этих драгоценных материалов, бетонный фундамент сохраняет свою целостность.

1824 — Изобретение портландцемента

Джозефу Аспдину из Англии обычно приписывают изобретение портландцемента. Этот цемент остается основным ингредиентом современного бетона. Портландцемент соединяется с водой, образуя пасту, которая покрывает заполнитель (камень и песок). Затем паста затвердевает и связывает заполнители вместе, создавая бетон!

 

1908 — Бетонные дома

На заре 20-го века Томас Эдисон построил первый бетонный дом в Юнионе, штат Нью-Джерси, дом, который стоит до сих пор! Из-за долговечности и доступности бетонного дома Эдисон предсказал, что дизайн бетонного дома сразу же станет популярным.Тем не менее, для воплощения этой идеи потребовалось почти столетие, поскольку бетонные дома только начинают набирать популярность.

 

1936 — Плотина Гувера

Плотина Гувера, построенная в 1936 году, расположена на реке Колорадо и граничит с Аризоной и Невадой. Плотина была построена для борьбы с наводнениями, обеспечения ирригации и производства гидроэлектроэнергии. Он остается самым масштабным бетонным проектом из когда-либо завершенных!

 

1950-е и последующие годы — декорирование бетона

В 1950-х годах Брэд Боуман разработал боманитовый процесс.Этот процесс означал, что бетон мог окрашиваться, текстурироваться и отпечатываться. Со времен изобретения Боумена бетон стал еще более декоративным.

В 1990-х годах Даррел Адамсон разработал гравюру на бетоне, добавив тем самым текстуру и стиль.

В 1999 году компания HTC представила в США полировку бетона. Первая установка для полировки бетона была проведена на полу площадью 40 000 квадратных футов в Bellagio Resort and Casino, одном из самых роскошных и всемирно известных мест Лас-Вегаса.

 

 

История бетона – хронология сквозь века

Цемент и бетон существуют уже тысячи лет.Узнайте, какие типы бетонных смесей существовали в древние времена, основные исторические вехи в их развитии, как они превратились в готовые смеси, которые мы используем сегодня, и исторические здания, построенные с использованием бетона.

6500 г. до н.э. – первые бетонные конструкции были построены торговцами Набатеи

Первые подобные бетону сооружения были построены торговцами Набатеи, которые оккупировали и контролировали ряд оазисов и создали небольшую империю в регионах южной Сирии и северной Иордании.

5600 г. до н.э. – дома вдоль реки Дунай были построены с использованием бетона для полов

Примерно к 5600 г. до н.э. вдоль реки Дунай на территории бывшей страны Югославии были построены дома с использованием бетона для полов.

3000 г. до н.э. – древние египтяне использовали глину, смешанную с соломой, для изготовления кирпичей

Около 3000 г. до н.э. древние египтяне использовали кирпичи, сделанные из смеси глины и соломы, больше похожие на саман, чем на бетон.Они также использовали гипсовые и известковые растворы при строительстве пирамид.

Для возведения Великой пирамиды в Гизе потребовались тонны раствора, который использовался в качестве подстилки для облицовочных камней, образующих видимую поверхность готовой пирамиды.

3000BC — Китайцы использовали бетон для строительства лодок и Великой китайской стены

Северные китайцы использовали форму цемента при строительстве лодок и при строительстве Великой китайской стены. Для китайцев ключевым ингредиентом строительного раствора, используемого во многих их структурах, был клейкий клейкий рис.

700BC – Набатея открыла для себя преимущества гидравлической извести 

Набатея открыла для себя преимущества гидравлической извести – цемента, затвердевающего под водой. К 700 г. до н.э. они строили печи для подачи раствора для строительства домов с бутовыми стенами, бетонных полов и подземных водонепроницаемых цистерн. Эти цистерны держались в секрете и были одной из причин, по которой набатеи смогли процветать в пустыне.

600 г. до н.э. – греки открыли природный материал пуццолан

К 600 г. до н.э. греки открыли природный материал пуццолан, который при смешивании с известью проявлял гидравлические свойства.

200 г. до н.э. – римляне очень успешно строили из бетона

К 200 г. до н.э. римляне очень успешно строили из бетона, больше похожего на сцементированный щебень, чем на пластичный текучий материал, заливаемый в формы, которые мы используем сегодня.

Многие из своих построек они строили, складывая камни разного размера и заполняя пространство между камнями раствором. Затем в косметических целях стены были облицованы глиняными кирпичами, которые также служили формами для бетона.

Наиболее часто используемые строительные растворы представляют собой простой известняковый цемент, который медленно затвердевает после реакции с переносимым по воздуху CO2. Истинная химическая гидратация не происходила.

Когда требовалась инфраструктура, требующая большей прочности, римляне делали цемент из естественно реактивного вулканического песка под названием harena fossicia . Для конструкций, подверженных воздействию воды, таких как мосты, доки, ливневые стоки и акведуки, они использовали вулканический песок, называемый пуццуоланой.

Римляне также использовали эти материалы для строительства больших сооружений, таких как римские бани, Пантеон и Колизей, и эти сооружения стоят до сих пор.

125 г. н.э. – римский император Адриан завершает строительство Пантеона

Пантеон имеет самый большой неармированный бетонный купол из когда-либо построенных. 142 фута в диаметре с 27-футовым отверстием, называемым окулусом, на его вершине, которая находится на высоте 142 фута над полом.

Пантеон, Рим

476 г. н.э. – Падение Римской империи и технологии бетона

После падения Римской империи в 476 году нашей эры методы изготовления пуццоланового цемента также были утеряны, пока в 1414 году не были обнаружены рукописи с подробным описанием этих методов.

1793 г. н.э. – Джон Смитон открывает более современный метод производства гидравлической извести для цемента
Технологии сделали большой шаг вперед, когда Джон Смитон обнаружил, что может использовать известняк, содержащий глину, обожженную до тех пор, пока она не превратится в клинкер, который затем будет измельчен. в порошок.

Он использовал этот материал при исторической реконструкции маяка Эддистоун в Корнуолле, Англия.

Маяк Эддистоун в Корнуолле, Англия

1824 г. н.э. – Джозеф Аспдин изобрел портландцемент

Англичанин по имени Джозеф Аспдин изобрел портландцемент, обжигая мелкоизмельченный мел и глину в печи до полного удаления CO2. Он назвал его «портландским» цементом, потому что он напоминал высококачественные строительные камни, найденные в Портленде, Англия.

Аспдин усовершенствовал свой метод путем тщательного смешивания известняка и глины, измельчения их в порошок, а затем сжигания смеси в клинкер, который затем перемалывался в готовый цемент.

1851 – Первый дом в Англии, построенный из сборного железобетона

Построен в 1851 году, чтобы напоминать сторожку эпохи Тюдоров, Касл-Хаус, Бриджуотер, Англия. В конструкции используются панели из сборного бетона, а также значительное дальнейшее использование бетона по всему зданию.

Castle House, Бриджуотер, Англия

1875 – первый железобетонный дом в США

В 1875 году американский инженер-механик Уильям Уорд построил первый дом из железобетона в США. Он до сих пор стоит в Порт-Честере, штат Нью-Йорк. Он был построен из бетона из-за страха его жены перед огнем.

1870-е годы – компания Hennebique начала строительство домов из армированной стали во Франции

Hennebique начала строить дома из армированной стали во Франции в конце 1870-х годов и добилась большого успеха, в конечном итоге построив империю, продавая франшизы в крупных городах.

1885 – Разработана более эффективная горизонтальная печь

В 1885 году английский инженер разработал более эффективную печь, которая была горизонтальной, слегка наклонной и могла вращаться. Вращающаяся печь обеспечивала лучший контроль температуры и лучше смешивала материалы. К 1890 году на рынке доминировали вращающиеся печи.

1887 – Рэнсом начал строительство из железобетона

Рэнсом начал строительство из железобетона в 1877 году и запатентовал систему, в которой использовались скрученные квадратные стержни для улучшения связи между сталью и бетоном.

1891 – Первая бетонная улица в США

В 1891 году Джордж Варфоломей залил первую бетонную улицу в США, и она существует до сих пор. Бетон, использованный для этой улицы, испытал вдвое большую прочность, чем современный бетон, используемый в жилищном строительстве.

1902 – Жилой дом в Париже с использованием железобетона

Огюст Перре спроектировал и построил многоквартирный дом в Париже с использованием железобетона для колонн, балок и перекрытий. У здания был элегантный фасад, который помог сделать бетон более социально приемлемым. Здание вызывало всеобщее восхищение и способствовало росту популярности железобетонных зданий в последующие годы.

1904 – Построено здание Ingalls Building

В Цинциннати было построено первое бетонное высотное здание высотой 16 этажей или 210 футов.

Ingalls Building Cincinnati

1909 Томас Эдисон получил патент на первую длинную печь

В 1909 году Томас Эдисон получил патент на первую длинную печь.Эта печь, установленная на цементном заводе Edison Portland Cement Works в Нью-Виллидж, штат Нью-Джерси, имела длину 150 футов. Это было примерно на 70 футов длиннее, чем печи, использовавшиеся в то время. Промышленные печи сегодня могут иметь длину до 500 футов.

1911 – Мост Рисорджименто построен в Риме

В 1911 году в Риме был построен мост Рисорджименто. Его длина составляет 328 футов.

1913 – Изобретение товарного бетона

В 1913 году в Балтимор, штат Мэриленд, была доставлена ​​первая партия готовой смеси.

1915 – Пятиэтажный автозавод Fiat-Lingotti в Турине

В 1915 году Матте Трукко построил пятиэтажный автомобильный завод Fiat-Lingotti в Турине из железобетона. На крыше здания находился автомобильный испытательный трек.

Fiat-Lingotti Autowork, Турин

1935 – Построена плотина Гувера

В 1935 году было завершено строительство плотины Гувера

1942 Завершено строительство плотины Гранд-Кули
Строительство плотины Гранд-Кули в Вашингтоне, завершенное в 1942 году, является крупнейшим бетонным сооружением из когда-либо построенных.

1962 г. – возобновление интереса к использованию железобетона для высотных зданий
Строительство в 1962 г. 60-этажных башен-близнецов Бертрана Голдберга в Чикаго вызвало возобновление интереса к использованию железобетона для высотных зданий.