Головна / Різні цікавинки / Цікаві факти про бетон, історія виникнення

Цікаві факти про бетон, історія виникнення

1 Зірка2 Зірки3 Зірки4 Зірки5 Зірок (Оцініть статтю!)
Loading...
 
 

Важко точно сказати, де і коли з’явився бетон, так як початок його зародження йде далеко в глиб століть. Очевидно лише те, що він не виник таким, яким ми його знаємо сьогодні, а, як більшість будівельних матеріалів, пройшов довгий шлях розвитку.

Найбільш ранній бетон, виявлений археологами, можна віднести до 5600 до н. е.. Він був знайдений на березі Дунаю в селищі Лапенскі Вір (Югославія) в одній з хатин древнього поселення кам’яного століття, де з нього була зроблена підлога завтовшки 25 см. Бетон для цієї підлоги виготовлявся на гравії і червонуватого місцевого вапна, який доставляли вгору за течією річки більш ніж за 400 км від місця видобутку. Історія бетону нерозривно пов’язана з історією цементу. Найдавнішими в’яжучими речовинами, використовуваними людиною, були глина і жирна земля, які після змішування з водою і висихання набували певної міцності.

Цікаві факти про бетон, історія виникнення

Використання глини в будівництві відноситься приблизно до 10 тисячоліття до н. е. На основі глини і жирної землі виготовлялися суміші типу розчинів і бетонів, які в ті далекі часи широко застосовувалися при будівництві самих різних будівель і споруд; починаючи від найпростіших глинобитних будинків до величезних храмів. Римський письменник і вчений Пліній Старший (23-79 рр.н.е.) В «Природній історії» із захопленням пише про бачених ним в Африці та Іспанії «формованих» стінах таких будівель. «…Століттями стоять вони, не руйновані ні дощем, ні вогнем, міцніші, ніж зроблені з бутового каменю… В Іспанії, — пише він, — до сього дня стоять сторожові вежі й башти Ганнібала з глини, побудовані на вершинах гір». Пліній недарма називав такі стіни «формованими», так як вони, дійсно, виготовлялися шляхом трамбування (формувань) вологого грунту або глини з каменем, покладених між дерев’яними щитами опалубки, і в цьому сенсі були прообразом сучасних монолітних бетонних стін. У міру розвитку і ускладнення будівництва зростали вимоги, стосовно в’яжучих речовин. Вважається, що більш ніж за 3 тис. років до н. е. в Єгипті, Індії та Китаї почали виготовляти штучні в’яжучі, такі, як гіпс, а пізніше — вапно, які отримували за допомогою помірної термічної обробки вихідної сировини.

Разом із виробництвом в’яжучих розширювалося застосування розчинів і бетонів. Ймовірно, першими кроками в освоєнні бетону було крім підлог спорудження траншей для фундаментів будівель, які заповнювалися галькою або уламками битого каменю, потім заливалися розчином глини, бітуму або вапна з піском і перетворювалися з часом в щільну і досить міцну масу.

Окремі приклади зв’язування дрібних каменів розчинами або використання розчину з більшим заповнювачем були відомі в глибоку давнину у єгиптян, вавилонян, фінікійців і карфагенян. Найбільш раннє застосування бетону в Єгипті, виявлене в гробниці Тебесе (Теве), датується 1950 р. до н. е. За відомостями Плінія Старшого, бетон був застосований при будівництві галерей єгипетського лабіринту і монолітного зводу піраміди Німа задовго до нашої ери. Одним з перших почали застосовувати бетон народи, які населяють Індію і Китай. Велика китайська стіна, будівництво якої було розпочато в 214 р. до н. е., споруджена в основному з бетону.

Приготування бетону та формування з нього стін полягало в наступному. Спочатку одна частина вапняного тіста ретельно перемішувалася з двома частинами піску і гравію чи піску, будівельного сміття і землі. Отримана суха (дуже жорстка) бетонна маса з невеликим вмістом води укладалася шарами товщиною близько 12 см між дерев’яними щитами опалубки і посилено ущільнювалася дерев’яними трамбівками. Після такого ущільнення поверхню кожного шару злегка зволожували водою і на нього вкладався наступний бетонний шар. Процес повторювався до повного зведення стіни. Такий метод будівництва досить широко застосовувався в Китаї ще в 20 -х роках нашого століття при будівництві будинків, шкіл, лазень і пагод.

Народи, які жили на островах Егейського моря і в Малій Азії, починаючи з VII -VI ст. до н. е. застосовували розчини на жирному вапні з гідравлічними добавками при будівництві окремих будинків і гідротехнічних споруд. В Індії вже в наш час у храмах і палацах знаті були виявлені добре збережені бетонні «набивні» підлоги (IV -V ст. до н. е.). Звичайно, тоді мова не йшла про залізобетонні конструкції, як в наш час, цены на жби дозволяють використовувати їх в повсякденному житті.

Французький хімік, Джозеф Давидович висунув цікаву гіпотезу. Аналізуючи хімічний склад «монолітів», з яких складені єгипетські піраміди, він висловив припущення, що вони виготовлені з бетону. Давидович визначив 13 компонентів, з яких він міг готуватися. Таким чином, всього кілька бригад «давньоєгипетських бетонщиків» цілком могли б впоратися із зведенням піраміди 100-150 метрової висоти, причому за досить короткий час.

sporudy_drevnih01_resized

Мистецтво виробництва бетону поступово поширювалося в Східному Середземномор’ї і приблизно до 500 р. до н. е. досягло Стародавньої Греції, де для покриття стін, у тому числі з необпаленої цегли, використовувався дрібнозернистий вапняний бетон. Таким чином були оброблені палаци царів Креза (560-546 рр. до н.) і Аттале. Згодом бетон став застосовуватися у вигляді бутової кладки. Простір між двома рядами кам’яної стіни заповнювалося великими каменями, а потім заливалося вапняним розчином. Вітрувій в своєму трактаті досить докладно описав кілька видів такої кладки. Можна припустити, що римські бетонні стіни та інші подібні конструкції розвинулися саме з грецької бутової кладки шляхом поступового розширення бутобетонного ядра за рахунок зменшення товщини кам’яних стін, які з головного елемента кладки поступово перетворилися на тонку оболонку, що грає вже підсобну, другорядну роль.

У Стародавньому Римі не було слова «бетон». Воно з’явилося набагато пізніше, в XVIII в. у Франції. Римляни ж матеріал, подібний бетону, називали по-різному. Так, литу кладку з кам’яним заповнювачем вони іменували грецьким словом «емплектон». У Вітрувія в кн. VII , гл. 4,5 при описі підлог зустрічається слово «нідус» (nidus), яке в перекладі Ф. А. Петровського та інших відомих вчених-істориків означає бетон. Однак частіше частіше за все при позначенні таких слів, як розчин, зведення стін, склепінь, — фундаментів, молів і тому подібних конструкцій в римському лексиконі вживалося словосполучення«опус цемент»(opus caementitium), яким і стали називати римський бетон.

Помітне застосування бетону на території давньоримської держави почалося приблизно з кінця IV в. до н. е. і тривало близько — 700 років. За цей час в його розвитку, як у живому організмі, можна простежити чотири важливих етапи: народження, швидке зростання, зрілість і загибель цього матеріалу. Так, зародження бетону, тобто повільне і поступове впровадження його в римську будівельну практику, тривало більш двох століть (до I в . до н. е.). Другий етап, що тривав до II в. н. е., супроводжувався прискореним ростом і широким поширенням обсягів бетонного будівництва по всій Римській імперії і прилеглих до неї країн. На третьому етапі (у період так званої зрілості) бетон розвивався не так стрімко, але з помітним поліпшенням властивостей, технології виготовлення та прийняття нових конструктивних рішень. Це був етап якісного росту і розвитку великих потенційних можливостей, який тривав з початку II в. і приблизно до середини III в. н. е. Нарешті, заключний, четвертий етап, тривав менше ста років і закінчився на початку IV століття н. е.

Класичним прикладом використання бетону в архітектурних спорудах в античності є Колізей. Загальна висота будівлі, масивність верхньої стіни диктували необхідність досить потужної конструкції нижніх поверхів, звідки цілком зрозумілим стає вибір для них таких конструкцій, як арка, а матеріалу — бетон.

Бетон до того часу застосовувався вже більше 200 років. До моменту будівництва Колізею існувало вже кілька апробованих технологічних способів приготування і укладання бетонної суміші. Зокрема, застосовувався пошаровий метод укладання розчину з великими каменями розміром до 12-18 см.

romacolosseo_resized

У конструктивних елементах Колізею зустрічається три види бетону: для фундаменту, що виготовлений на щебені з високоміцного сорти лави; для стін на щебені з травертину, туфу і цегляного бою і особливо легкий з пемзи, призначений для склепінь, які не несуть великого навантаження.

У загальному обсязі застосовуваних будівельних матеріалів бетон поряд з природним каменем займав одне з перших місць. Було приблизно підраховано співвідношення матеріалів у загальному обсязі стіни. Виявилося, що бетон в стіні склав близько 43 %, туф — 24 %, вапняк — 22 %, цегла 8 % і мармур 3 %.
Залізобетон в стародавні часи

У стародавніх авторів також відсутні будь-які відомості про застосування металевої арматури. Згадується лише про використання «скріплення» в бетоні — гілок і стебел дерев, шерсті тварин. Вітрувій в одній зі своїх книг радить при будівництві невеликих склепінь вживати пагони очерету з вербою.

Однак нещодавно на території колишньої римської провінції в Австрії були виявлені цікаві археологічні знахідки. Неподалік від міста Клагенфурта (колишній Норікум) в бетонному перекритті зводу опалювального каналу знайдені металеві вкладиші у вигляді смугового заліза шириною 2-3 см і товщиною 4-6 мм. Час спорудження — приблизно 15р. н. е.

Арматура у вигляді сплетених сіток виявлена ??також в одному з перекриттів Геркуланума і термах Траяна в Римі. Є відомості про застосування в якості арматури бронзових стрижнів.

Античні будівельники швидше за все мали уявлення про матеріал, схожому на залізобетон, однак впровадити його у масове виробництво так і не змогли. Для цього в той час не було технічних можливостей. Головна причина —  великий дефіцит металу, не було відповідних виробництв і технологій, де можна було б його випускати; недостатньо було «високомарочних в’яжучих речовин», які змогли б забезпечити задане зчеплення з бетоном.

 
Loading...
comments powered by HyperComments