История изобретения бетона. Изобретение бетона


Когда изобрели бетон? | Мир вокруг нас

Люди научились делать его очень давно. Некоторые египтологи предполагают, что большая часть огромных пирамид — не что иное, как искусственный камень, древнейший бетон в истории человечества. Пирамиды Древнего Египта, огромные величественные сооружения Древнего Рима и колоссальные небоскребы из стекла и бетона создавались из одного материала. Сколько его произвели за все времена? Миллиарды тонн? Триллионы тонн?

Скажу сразу, что, хотя современные небоскребы и зовут «колоссами из стекла и бетона», их силовой каркас создают из стали. А уж потом заливают полы и стены бетоном и украшают все это стеклом. Все равно бетон, в том или ином виде, абсолютно необходимая часть современного строительства. И это верно уже много десятилетий, чтобы не сказать — веков.

Рецепт первого бетона был открыт 5−6 тысяч лет назад, когда люди обнаружили, что если сильно обжечь некоторые горные породы, смолоть их в пыль, а потом перемешать с гравием и добавить нужное количество воды, то получается вязкая масса, которая высыхает на воздухе за несколько дней, после чего получается искусственный камень. Если его залить в форму, пока он не застыл, сразу же после добавления воды и хорошего перемешивания, то получается камень нужной формы или хороший кусок стены.

Легендарный Лабиринт Древнего Египта имел бетонные стены, отлитые за 3600 лет до н.э. Из бетона сделаны древнейшие сооружения Мексики, некоторые части Великой Китайской стены, древнеримский Пантеон… Пантеон в Риме, ИталияПантеон в Риме, ИталияФото: Depositphotos

В Древнем Риме использовался т.н. цемент-пуццолана. Залежи вяжущего вещества в Древнем Риме добывали на холмах рядом с Везувием, возле местечка Путеола. У нас слово перевели как пуццолана, хотя сами итальянцы называют его поццолана.

Лирическое отступление в тему.Полагаете, разница между puzzo и pozzo — всего одна буква? Итальянский язык очень многолик. Слова pazzo, pezzo, puzzo и pozzo (паццо-пеццо-пуццо и поццо) отличаются всего одной буквой, но имеют совершенно различный смысл, ибо переводятся (последовательно) как — сумасшедший, кусочек, вонь и колодец. Велик и могуч итальянский язык!

Но вернемся к бетонам.

Из этого бетона-пуццолана были построены многие акведуки в Римской империи, в городах многоэтажные дома для плебса делали из бетона. Не надо вырубать в каменоломне камень и везти его за десятки или сотни километров к месту стройки. Привезти цемента-поццоланы и мелких камней, залить водой из реки, размешать как следует — и залить в форму. Через несколько дней очередная часть стены уже готова. За несколько веков на территории Империи было построено множество объектов с применением бетона-пуццоланы.

Когда Империя погибла, многие открытия оказались забыты на века. О бетоне вспомнили в XVII веке. В Англии тогда активно расширяли разнообразные портовые сооружения. И водостойкий цемент оказался очень полезен. В Англии обжигали известняк с примесями глины и получали водоустойчивую вяжущую составляющую. Такой бетон твердел, даже будучи погруженным в воду. Известковый каменный карьер на острове Портленд, АнглияИзвестковый каменный карьер на острове Портленд, АнглияФото: Wilson44691, ru.wikipedia.org

Век XIX был началом эпохи цемента. По всему миру строились заводы, во многих городах строились дома. Изобретались разнообразные виды цементов, был придуман железобетон — и началось…

Строительство стало намного технологичнее. Не надо выламывать в каменоломнях камни, которые потом надо обтесать, придав правильную форму, привезти их, возможно, за многие десятки километров от каменоломни на место строительства. Вместо этого можно использовать искусственный камень, затвердевающий прямо на своем месте в стене.

Или просто стена этажа, залитая за один раз, затвердевшая за сутки-двое, позволяющая через несколько дней разместить на только что созданном этаже оборудование, которое позволит залить следующий этаж. И так — этаж за этажом, неделя за неделей, растут железобетонные здания. Знай только, подвози машинами цемент, гравий, а воду можно взять в водопроводе. М. С. Сарьян, «Рабочий поселок и цементный завод в Давалу»М. С. Сарьян, «Рабочий поселок и цементный завод в Давалу»Фото: artchive.ru

С начала 60-х годов СССР занимал по производству цемента первое место в мире. Сейчас Россия находится на 5 месте. А на первом месте по производству цемента находится Китай.

В наше время созданы десятки различных видов цементов.

Есть цементы, которые очень быстро схватываются и твердеют.

Есть цементы, которые водонепронецаемы и даже обладают свойствами водооталкивания.

Если цементы, устойчивые к сильно минерализованным водам.

Алсфальтоцемент покрывает улицы, дома на которых сделаны из бетона.

Пломба на зубе — цемент!

При повреждении подводной части корабля в море аварийная команда ставит на пробоину цементный пластырь, который останавливает течь, и бетонная заплатка позволяет кораблю пройти по морю большое расстояние, дойти до порта, где пробоину необходимо будет заварить.

Даже у писателей-фантастов, в далеком будущем, роботы-ремонтники ремонтируют поврежденные паропроводы или пробитую метеоритами обшивку корабля ничем иным, как «пластоцементом».

Серый порошок, вездесущий и все пачкающий при ремонте или при строительстве — незаметный, не знаменитый и незаменимый.

Может быть, нашу эпоху стоит назвать эпохой цемента. Как бы мы обходились, если бы его не было?

Что еще почитать по теме?

Изумруды и «искусственные» изумруды. Алмазы и «искусственные» алмазы. Что дороже?Когда изобрели асфальт?Зачем штампуют бетон?

shkolazhizni.ru

Изобретение бетона

Любые изобретения, ярко отражаясь в истории строительного производства, влекут за собой усиленную потребительскую активность. В данной публикации мы расскажем про изобретение бетона, путь развития которого начался задолго до летоисчисления нашей эры.

Почему же считается, что изобретение бетона произошло задолго до эпохи, приходящейся на нашу эру? Если что-то кажется странным или непонятным, лучше обратиться к истории и попытаться разобраться в известных людям фактах. Что мы и сделали.

  • Вы, конечно, удивитесь, узнав, что изобретение бетона, остатки которого были обнаружены археологами в полах из вяжущего вещества, перемешанного с красной глиной, мелким речным гравием и армирующими элементами в жилище 5000-летней давности, построенном на Дунае, на самом деле пришлось на XIX век.

Как и большинство тех, кто уверен, что бетонный раствор использовался с глубокой древности в жилищах египтян, вавилонян, финикийцев, карфагенян. И тем не менее, в том виде в каком сейчас бетон используется в строительном производстве в нашей стране и за ее пределами пришлись на XIX столетие.

Использование строителями бетона в Египте, по предположению швейцарского профессора-химика Джозефа Давидовица, позволило создать такие шедевры, как гробницу Тебесе (Теве), пирамиду Нима, пирамиду Хеопса. Причем, если в первых двух сооружениях бетоном считалась вяжущее средство из гипса и извести, то в пирамиде Хеопса ученым были обнаружены блоки из геополимерного бетона, рецепт которого предки фараонов записали иероглифами. Независимая экспертиза отвергла гипотезу Джозефа Давидовица, выявив в Великих Пирамидах природные известковые материалы, из которых возводились их основания. Но в смесях пальмовой золы, песчаниковой крошки и соды, полученной из нильской воды, все же, был найден состав первого бетона, из которого заливались верхние ряды Пирамид. Таким образом, неофициальное изобретение бетона связывают со строительством галерей египетского лабиринта, которое началось еще до нашей эры, 3600 лет назад.

Поводом считать открытия древних жителей за изобретение бетона стало мнение профессионального французского химика Шарру, поведавшего миру о каменных монументах кельтов в Галлии. Проведя ряд исследований и взяв анализы почвы ученый обнаружил, что все сооружения, в то время называемые тумулы, строились с применением бетона или бетонного раствора.

После было выдвинуто еще много версий, на первый взгляд подтверждающих, что изобретение бетона произошло задолго до получения исключительных прав на его изготовление. В Индии были обнаружены «набивные» полы IV-V вв. до н. э., хорошо сохранившееся по сей день, благодаря своему бетонному составу. В Китае при строительстве Великой стены использовалась смесь извести, песка и гравия, разбавленная небольшой порцией воды, равными частями выкладываемая строителями на увлажненную поверхность предыдущего слоя до полного возведения этого крупнейшего памятника архитектуры.

В Древней Греции покрытия стен дворцов царей использовалась бетонная смесь. Римский архитектор и инженер II половины 1 в. до н. э. Витрувий даже написал архитектурный трактат, в котором точно описал изобретение бетона и указал состав известной всему миру греческой бутовой кладки, впоследствии используемой римскими строителями.

В Древнем Риме велись большие объемы строительных работ, поэтому изобретение бетона удовлетворяло своими критериями строительное производство. И хотя римляне так и не стали первооткрывателями этого строительного материала, во многим, благодаря их техническим возможностям того времени, бетонную смесь смогли усовершенствовать, превратив бетон в основной конструкционный материал, с отличными показателями качества — прочность, водонепроницаемость, экономичность.

С конца IV в. до н. э. и на протяжении более 700 лет римляне называли бетон:

  • emplekton — эмплектон
  • rudus — рудус
  • opus caementitium — опус цементум

С помощью бетонной смеси возведен пятиметровый фундамент Колизея, триумфальная арка в честь побед Тита, построены термы, создан бетонный купол Пантеона. Также изобретение бетона сыграло на руку гражданским строителям Рима, освоивших взведение жилых и общественных зданий. Обязательным к использованию бетон был при постройке инсул — многоэтажных домов Рима.

Примечательно, что с падением Римской Империи рецепт бетонной смеси был окончательно забыт. Более чем на 1000 лет отодвинулось изобретение бетона, который был применим к строительству сооружений Древнего мира. В 1844 году появился железобетон, о котором мы еще расскажем читателям. А пока мир застыл. Верней он работал, успешно реализуя строительные проекты из других материалов, выгодно приближая время изобретения бетона, который, на самом деле, был давно открыт, и более того, регулярно использовался при возведении многих известных сооружений.

После, так называемого, настоящего изобретение бетона, которое стало не принципом описания идей использования строительного раствора, а созданием работающего рецепта, используемом при возведении разных объектов строительства, были открыты преимущества бетона, такие как — жесткость, прочность на сжатие, устойчивость к воздействию воды и огня, долговечность. Однако бетонные конструкции не работают на растяжение и изгиб и не выдерживают необходимых нагрузок, поэтому сейчас бетон используется для укладки фундаментов, при создании тонких перегородок и для изготовления строительных конструкций балок в сооружениях пролетом до 4 метров.

Что касается России, то в научном познании бетонных смесей, мы шагнули далеко вперед наших предшественников. К 1900 году в стране работало 66 бетонных заводов, а сами технологии получения этого строительного материала, его использования и эксплуатации до сих пор совершенствуются и обновляются. Способы повышения долговечности бетона, основы технологии сборного железобетона описаны на этом сайте. Вы можете самостоятельно изучить информацию и принять к сведению авторские разработки наших соотечественников.

Немыслимо представить себе современные здания и сооружения без бетона. Этот материал с такой интересной историей продолжает радовать людей, справляясь со всеми возложенными задачами. Специалисты нашей компании добиваются ощутимых результатов в производстве бетона и предлагают оформить заказ на выполнение работ из монолитного бетона прямо на сайте или, позвонив по телефону 209-09-40. Если у вас есть острая необходимость в железобетонных изделиях, вы можете приобрести их в компании за наличный и безналичный расчет. Обращайтесь!

stroy-trading.ru

Изобретение бетона | НерудБизнесТорг

Нередко бетон ассоциируется с безликой городской архитектурой прошлого века, прозванной «бетонными джунглями» из-за обилия однотипных многоэтажных построек. Современные концепции градостроительства изменились, теперь облик любого мегаполиса поражает оригинальностью застройки. Бетон занимает лидирующую позицию в линейке строительных материалов, альтернативы ему пока не предвидится. А ведь первые бетонные составы использовались древними зодчими еще более 6000 лет назад.

Компоненты древних бетонов

Применение бетонов в древних государствах напрямую связано с расцветом и закатом той или иной цивилизации. Для возведения монументальных сооружений, призванных подчеркнуть величие империи, использовались строительные материалы, аналогичные нынешнему бетону. Древние строители позаимствовали у природы идею бетона – гнезда некоторых видов насекомых и птиц состоят из связующего материала и наполнителей. Античные мастера воплотили в своей практике природную «подсказку» и научились получать искусственный камнеподобный материал в результате твердения смеси из вяжущих веществ, наполнителей и воды. Первыми вяжущими были ил или глина, наполнителями служили мелкая галька, рубленая солома, песок. Древнеегипетские зодчие размалывали до консистенции пудры известняк, прокаливали известняковую пудру в печах или на жарком африканском солнце и затем использовали ее в качестве вяжущего. Нильский ил после просушки не уступал по вяжущим свойствам известняковой пудре. После заливки нильской водой смесь известняковой пудры с песком через сутки превращалась в камень, который использовался в строительстве пирамид.

Французские египтологи убеждены, что огромные каменные блоки, из которых составлены пирамиды фараонов, сделаны из такого бетоноподобного материала. Загадка, столетиями мучившая историков, каким же образом древним египтянам удавалось транспортировать многотонные блоки и устанавливать их друг на друга без единой щели, решается просто – блоки заливались по месту! Обнаружены фрески, на которых показан процесс подготовки и заливки смеси рабочими.

У древних римлян бетонные работы предназначались для более прозаических целей, чем строительство пирамид-усыпальниц. Огромной Римской Империи требовались крепости с мощными стенами и качественные дороги, их соединяющие. За 7 веков римляне смогли поставить производство бетона на широкую ногу. Вяжущим компонентом римского бетона служил вулканический пепел вулкана Везувия, наполнителями были битые кирпичи, отложения вулканического пепла и морской песок. Наиболее качественным вяжущим материалом оказался пепел, добываемый в окрестностях города Путеоли (Puteoli) недалеко от Неаполя. Пепел из Путеоли называли пуццоланом (от итал. pozzolana), определившим нынешнее название пуццолановым цементам. Сооружения на пуццоланах уцелели и до наших времен, а вот после распада Римской Империи секреты римского бетона были забыты-утеряны на полторы тысячи лет.

Не только пуццоланы позволяли получить бетоноподобный материал. Средневековые строители изобрели гидравлический цемент, получаемый после смешивания обожженной глины с известью. Крепости и замки феодалов, соборы и городские ратуши возводились на гидравлическом цементе, обходясь без вулканических аналогов из кратера Везувия.

Этапы изобретения современного бетона

Слово бетон для названия строительного материала впервые применили во Франции в 18 веке. Французское «beton» означает то же самое, что латинский термин bitumen – горная смола. Во второй половине 18 века во Франции и Великобритании проводились интенсивные исследования с целью получения новых водостойких строительных материалов. В 1756 году Джон Смитон (John Smeaton) изобретает состав, компонентами которого являлись пуццолановый пепел и известняк. Новинку тут же использовали в перестройке Эддистонского маяка. В 1796 году, развивая изыскания Дж. Смитона, Джеймс Паркер (James Parker) получил патент на «римский цемент». Запатентованный «романцемент» по своему составу не соответствовал рецептуре древних римлян и был так назван исключительно в рекламных целях. В его основе использовались природные материалы без специальной обработки. Год 1824 является знаковым в истории бетона. Каменщик Джозеф Аспдин (Joseph Aspdin) у себя на кухне создает новый строительный материал, названный им портландцементом. Уже в 1828 г. цемент разработки Дж. Аспдина был применен при постройке тоннеля под рекой Темзой. Спустя 20 лет Исаак Джонсон патентует бетон на портландцементе (1844 г.), ставший прототипом современного бетона. Портландцемент стал доминирующим вяжущим в производстве бетонов и остается им до нашего времени.

Изобретение бетона
  • Полезные статьи

Дорожный щебень в строительстве можно обусловить как главный и самый важный стройматериал, который влияет на

Подробнее Изобретение бетона
  • Полезные статьи

Шлаковый щебень производится из отходов различных металлургических и химических заводов, а также в процессе сгорания

Подробнее Изобретение бетона
  • Полезные статьи

Инструкции П6 и П7 описывают, регламентируют и стандартизируют поведение участников торговых отношений в случае возникновения

Подробнее Изобретение бетона
  • Полезные статьи

Нормирование расхода щебня и других строительных материалов призвано регламентировать их применение при подготовке и проведении

Подробнее

nbt.su

Изобретение бетона - путеводитель

ГЛАВА 1. ОСНОВНЫЕ СВЕДЕНИЯ О БЕТОНЕ

§ 1.2. ОСНОВНЫЕ ЭТАПЫ РАЗВИТИЯ ТЕХНОЛОГИИ БЕТОНА

Бетон — один из древнейших строительных материалов. Из него построены галереи египетского лабиринта (3600 лет до н. э.), часть Великой Китайской стены (III в. до н. э.), ряд сооружений на территории Индии, Древнего Рима и в других местах.

Однако использование бетона и железобетона для массового строительства началось только во второй половине XIX в. после получения и организации промышленного выпуска портландцемента, ставшего основным вяжущим веществом для бетонных и железобетонных конструкций. Вначале бетон использовался для возведения монолитных конструкций и сооружений. Применялись жесткие и малоподвижные беконные смеси, уплотнявшиеся трамбованием. С появлением железобетона, армированного каркасами, связанными из стальных стержней, начинаю-»- применять более подвижные и даже литые бетонные смеси, чтобы обеспечить их надлежащее распределение и уплотнение в бетонируемой конструкции. Однако применение подобных смесей затрудняло получение бетона высокой прочности, требовало повышенного расхода цемента. Поэтому большим достижением явилось поязление з 30-х годах способа уплотнения бетонной смеси вибрированием, что позволило обеспечить хорошее уплотнение малоподвижных и жестких бетонных смесей, снизить расход цемента в бетоне, по высить его прочность и долговечность.

В эти же годы был предложен способ предварительного напряжения арматуры в бетоне, способствовавший снижению расхода арматуры в железобетонных конструкциях, повышению их долговечности и трещиностоккости.

Проф А. Р Шуляченко в 8С-х годах прошлого века разработал теорию получения и твердения гидравлических влжущкх веществ и цементов и доказал, что на их основе могут быть получены долговечные бетонные конструкции. Под его руководством было организовано производство высококачественны;; цементов. Проф. К А. Белелюбский в 1891 г. провел широкие испытания, результаты которых способствовали внедрению железобетонных конструкций в строительство Проф. И. Г Малюга в 1395 г. в своей работе «Составы и способы изготовления цементного раствора (бетона) для получения наибольшей крепости» обосновал основные законы прочности батона. В 1912 г. был издан капитальный труд Н А Житкевича «Бетон и бетонные работы».

В начале века появляется много рзбот по технологии бетона и за рубежом Из них наиболее важными были работы Р Фере (Франция), О Графа (Германия), И Боломе Швейцария), Д Абрамса (США).

Широкое развитие получила технология бетона в Советском Союзе со времени первых крупных гидротехнических строительств— Волховстроя (1924 г.) и Днепростроя (1930 г.). Профессора Н. М. Беляев и И П Александрии возглавили ленинградскую научную школу по бетону и внедрили в практику строительства первые научные методы подбора состава бетона, значительно повысившие его качество.

В 30-е годы ученые московской школы бетона Б. Г. Скрамтаев, Н А. Попов, С. А Миронов, С. В Шестоперов, П. М. Миклашевский и другие разработали методы зимнего бетонирования и тем самым ибеспечили круглогодичное возведение бетонных и железобетонных конструкций, создали ряд новых видов бетона, в том числе легких, чти позволило более широко использовать бетон при возведении жилых и производственных зданий, разработали способы повышения долговечности бетона, основы технологии сборного железобетона.

В эти же годы большие работы проводились закавказской школой бетона под руководством академика АН Грузинской ССР К- С. Завриева, способствовавшие расширению применения железобетонных конструкций на стройках Кавказа, использованию в бетоне природных пористых заполнителей.

Применение бетонных и железобетонных конструкций сыграло решающую роль в строительстве первых пятилеток и в перебазировании промышленности в восточные районы страны в годы Великой Отечественной войны.

В послевоенный период наука о бетоне и железобетоне и практика применения этих материалов в строительстве получили особенно широкое развитие Для обеспечения индустриализации строительства бурное развитие получает производство сборного железобетона.

В постановлении ЦК КПСС и Совета Министров СССР от 19 августа 1954 г. «О развитии производства железобетонных конструкций и деталей для строительства» был намечен невиданный до того рост объема производства и применения сборного железобетона и установлены задачи по развитию его индустриальной базы. За последующие годы в стране была создана развитая промышленность сборного железобетона, насчитывающая около 6000 предприятий общей мощностью свыше 150 млн. м3 изделий, которая обеспечивает все виды строительства широкой номенклатурой изделий и конструкций. Объем производства вырос за эти годы более чем в 65 раз, и сегодня Советский Союз занимает первое место в мире по производству сборного железобетона, намного опередив наиболее развитые капиталистические страны.

Широкое применение сборного железобетона позволило значительно сократить в строительстве расход металла, древесины и других традиционных материалов, резко повысить производительность труда, сократить сроки возведения зданий и сооружений Только в Москве применение сборных железобетонных конструкций и перенос в заводские условия части отделочных и монтажных операций в связи с применением железобетонных изделий повышенной готовности позволили за последние 20 лет сократить численность работающих в строительстве на 50%.

В послевоенные годы создаются новые виды вяжущих веществ и бетонов, начинают широко применяться химические добавки, улучшающие свойства бетона, совершенствуются способы проектирования состава бетона и его технология.

Для обеспечения развития научных и технических основ производства железобетонных конструкций в стране развивается широкая сеть научных учреждений. Научные исследования по технологии бетона успешно ведут Научно-исследовательский институт Сетона и железобетона (НИИЖБ) Госстроя СССР, ведущий научные работы по различным проблемам проектирования и производства железобетонных конструкций, Всесоюзный 1 -у1 исследовательский институт по бетону и железобетону (ЕНИИжельзэбетон) Министерства промышленности строительных материалов, координирующий работы по заводскому производству сборного железобетона, многие кафедры и лаборатории вуэчв и ряд отраслевых научно-исследовательских институтов и лабораторий.

Проблемы технологии тяжелых бетонов получают развитие в работах Б. Г. Скрамгаева, И. Н. Ахвердова, Ю. М. Бажено- а, И. -И. Грушко. О. П. Мчелова-Пе

росяна, А. В. Сатйлкина,

A. Е. Шейкина и многих других ученых. Легким бетонам на пористых заполнителях посвящены работы Н А. Попова, М 3. Симонова, И. А. Иванова и др.; силикатным и ячеистым бетонам — работы П. И Боженова, А. В. Золженского, К Э Горяйнова и др.; вопросам реологии бетонной смеси и формированию изделий— работы А. Е. Десова, Г Я. Кунноса, О. А. Савинова и др.; бетонированию зимой и в условиях сухого и жаркого климата — работы С. А МироноЕа; И. Б Заседателеэа, Б. Н. Крылова и др.; ускорению твердения — работы Л. А. Малининой и др.; повышению долговечности и коррозионной стойкости бетона— работы Г. И. Горчакова, О В Кунцевича, Ф. М. Иванова, В. М. Москвина, С А. Шестоперова и др.; созданию специальных видов бетона — работы К Д Некрасова, Н. А. Мощан- ского, В Д. Глуховского и др ; совершенствованию заводской технологии бетонных и железобетонных изделий — работы

B. В. Михайлова, Э. Г. Ратца, В. И Сорокера, И Г. Ссвалова и др. В последние годы вопросы технологии бетона получают дальнейшее развитие в трудах В. Г. Батракова, В А. Вознесенского, Б. В. Гусеца, Н. Н. Дилгополова, В. В. Потуроева, И. Е. Путлпева, В. И. Соломатова, В Б. Ратиноьа, И. А. Рыбье- ва, А. В. Ферронской и многих других ученых.

В ближайшие 10. 20 лет технология бетонов и проиьзодство сборного железобетона получат дальнейшее развитие Основными направлениями при этом будут следующие: повышение эффективности и качества сборных железобетоньых конструкций и изделий, снижение их металлоемкости и трудоемкости их производства; разработка и организация массового производства эффективных видов вяжущих веществ, арматурной стали, высококачественных заполнителей, комплексных химических добавок; коренное улучшение технологии производства железобетонных и бетонных конструкций путем масссйГого внедрения новых более современных технологических процессов, высокопроизводительного автоматизированного оборудования, роботов и манипулчто- ров, совершенных систем контроля и управления качеством гото- ых изделий на основе развития методов прогнозирования свойств бетона, широкого использования вычислительной техники; применение ресурсосберегающих и безотходных технологий; широкое использование вторичных продуктов и отходов промышленности, использование всех резервов производства с целью экономии материальных, энергетических и трудовых ресурсов.

Рекомендуем ознакомится: http://www.bibliotekar.ru

worldunique.ru

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

История бетона

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

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

Изобретение цемента

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

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

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

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

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

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

Бетон - предвестник появления ЖБИ

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

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

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

Появление ЖБИ - создание железобетона

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

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

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

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

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

Отцы-основатели ЖБИ

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

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

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

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

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

C железобетонным приветом, Эдуард Минаев.

www.avtobeton.ru

История изобретения бетона

История изобретения бетона

Изобретение бетона когда-то произвело революцию в строительстве. В наше время оно вообще немыслимо без его применения. Однако этому предшествовало еще одно важное открытие – изобретение цемента.

От глубокой древности до римского рецепта

Современным строителям тяжело представить время, когда купить бетон или, например, заказать винтовые сваи в Нижнем Новгороде было невозможно. Первые растворы по составу сильно отличались от современных. Когда цемент еще не был известен, в качестве основы для смеси использовались глина, известь, гипс. Находки археологов свидетельствуют о том, что впервые бетон, по составу сходный с современным, применялся за тысячи лет до нашей эры. Однако тогда он не использовался в капитальном строительстве, а лишь для изготовления отдельных элементов.

Впервые использовать его для капитального строительства начали римляне. Им была известна уникальная формула раствора, которая была утеряна с течением времени. Несмотря на попытки позднее восстановить ее сделать этого не удавалось

Как появился портландцемент

В конце 18 века время англичанин Джеймс Паркер сумел получить цемент путем обжига глины с известью при температуре 800-900 градусов. Однако его качество не могло удовлетворить растущих потребностей в строительстве, и вскоре возникла необходимость в получении более совершенного цемента.

Пресловутый портландцемент, который используется до наших дней, получили в 19 веке. Открытие было сделано независимо друг от друга в Британии и России с разницей в 1 год. С тех пор изменился подход к нормированию, стал применяться более тонкий помол цемента. Однако технология получения осталась неизменной. Высокие технические характеристики портландцемента позволили получать качественный и долговечный бетон.

Начало производства ЖБИ

К середине 19 века материал уже повсеместно применялся в капитальном строительстве в Европе. Его основным преимуществом является высокая прочность на сжатие. Это сделало его незаменимым для заливки фундаментов, производства плит перекрытия и т.п. Недостаток бетона – низкая прочность на растяжение. Ввиду этого там, где требуется ее высокий показатель, используются железные конструкции. Эксперименты с бетоном и железом со временем привели к созданию ЖБИ (например, к числу таких изделий относятся плиты перекрытия), которые позволили совместить достоинства обоих материалов и решить многие проблемы строительства.

В наши дни используются смеси с различными свойствами, и цена бетона зависит от его маркировки и характеристик. Открытие его производства оказало глобальное влияние на историю строительства во всем мире.

Камеры и видеорегистраторы

Безопасность квартиры с RVi-C320 (2.8-12 мм) Человек сегодня уделяет огромное значение, как своей безопасности, так и безопасности своего жилья и имущества. Для этого применяются самые разнообразные средства. Так или иначе, но иногда бывает так, что в квартиру совершается проникновение и из нее выносят самые главные вещи. К сожалению, вора не всегда удается поймать. Благо современные…

Пищевая промышленность: открываем мясной цех

Современное пищевое производство довольно сильно механизировано. Многие процессы раньше производимые вручную сейчас частично или полностью автоматизированы. Например, для автоматизации производства применяют конвейерные весы. Это позволяет увеличить производительность многих производств. Колбасный цех Одним из наиболее рентабельных производств для начала своего бизнеса является открытие колбасного цеха. Этот вид деятельности способен окупиться уже в первые месяцы после старта….

Выбираем вид отопления для дома

Для того, чтобы жить в частном доме и быть полностью обеспеченными теплом, важно выбрать в первую очередь наиболее выгодное и надежное отопление. Следует обратить внимание на то, что сегодня отопительные котлы для дома могут быть самых разных видов, поэтому купить такое устройство будет непросто без определенных знаний в этой сфере. Необходимо помнить, что самым первым…

Выбор проекта загородного дома

Стать обладателем собственного загородного дома задача подвластная не для каждого. Ведь дом – это не просто крыша над головой человека, он вкладывает в него всю свою душу на этапе планирования и строительства. В новом доме и дышится, и мир ощущается по-новому, главное внимательно отнестись к выбору проекта для строительства, с него и начинается весь процесс….

Помощь по вывозу лишнего грунта с частной территории

Ни один строительный процесс, при возведении новых построек, не обходится без рытья траншей и котлованов, необходимых для закладки фундаментного основания под будущее строительство различных зданий и сооружений. Ведь ни один строительный объект, не может быть построен без создания для него прочной основы из фундамента, гарантирующего обеспечение долговечного существования и полноценную эксплуатацию по назначению. Каждый новый…

www.ktovdome.ru

История изобретения бетона

История изобретения бетона

Обработка камней для строительства была слишком трудоемким процессом, поэтому мастера издавна мечтали о материале, который будет прочным, твердым, но при этом не потребует многочасового обтесывания. 

История изобретения бетона насчитывает несколько тысячелетий. Момент, когда изобрели этот материал, стал огромным прорывом в технологии строительства, и из бетона начали возводить удивительные сооружения.

Что такое бетон?

В наши дни бетоном обычно называют смесь, состоящую из цемента, песка, щебня и воды, которая способна затвердевать. Однако в более широком смысле бетон включает вяжущий компонент, наполнители и воду. Первыми авторами подобного строительного материала были не люди: некоторые виды птиц строили жилище из веток, травы и глины, скрепленных слюной. Из подобия бетонной смеси построены термитники, а раки-отшельники использовали раствор из ила, воды и мелких камешков, чтобы прикрепить к раковине маскировку из водорослей.

Наблюдения за природой подсказали людям идею создания искусственного камня. Самым сложным было подобрать вяжущее вещество. Древние египтяне использовали нильский ил, в Древнем Китае камни Великой китайской стены скрепляли составом на основе сильно разваренного риса, глины и мелких камней. А при строительстве самых почитаемых храмов Древней Руси использовали состав с добавлением куриных яиц.

Изобретение древних римлян

Поначалу народы, открывшие бетон, применяли его преимущественно для скрепления камней в кладке. Но строители Древнего Рима нашли искусственному камню новое применение. Оказалось, что можно отливать готовые бетонные изделия, используя формы. В нее укладывали слои туфа, вулканического песка, пемзы, заливали жидким известковым концентратом, дополнительно увлажняли морской водой, а затем очень тщательно трамбовали. Когда изделие застывало, его извлекали из формы.

Римлянам был известен и более сложный рецепт: вначале добывали и тщательно обжигали известь. Затем ее гасили, перемешивали с мелким наполнителем (обычно – песком). Полученным раствором заливали насыпанный в форму слой крупного щебня, а после этого покрывали все слоем земли. Процесс отвердевания длился долго – до двух лет, но полученные таким образом конструкции получались очень прочными. О качестве материала говорит тот факт, что из кирпичей и бетона были построены Пантеон и Колизей, сохранившиеся до нашего времени, а также акведуки, причалы, мосты и другие постройки.

От романоцемента к портландцементу

В XVIII столетии у многих инженеров возник интерес к старинным технологиям. На тот момент технология казалась утраченной, поскольку история не сохранила точных указаний на способы получения искусственного камня: ни пропорций, ни температур. Изучая бетон, применяемый древними римлянами, Дж. Паркер решил обжечь глину вместе с известковым порошком. Температура обжига была 900 градусов. Так появился новый материал, который изобретатель назвал «романоцементом».

Этот цемент был еще несовершенным, так что эксперименты продолжились. Следующий шаг был сделан двумя исследователями: русским строителем Егором Челиевым и англичанином Джозефом Аспдином. Челиев опробовал рецепт силикатного цемента после знаменитого пожара 1812 года. С его помощью ему удалось восстановить здания московского Кремля. Правда, окончательно рецептура была доработана окончательно лишь к 1825 году, так что имя новому типу компонента бетона дал англичанин Джозеф Аспдин. Так строители впервые услышали о портландцементе.

Усовершенствования искусственного камня

Технология получения цемента – главного компонента современных бетонных смесей – со временем менялась. Температура обжига была доведена до 1500 градусов Цельсия, помол стал более тонким, а пропорции смесей теперь подбирали в зависимости от поставленных задач. Но поначалу из нового материала изготавливали только небольшие конструкции, поскольку бетон очень слабо сопротивлялся нагрузкам на растяжение.

Удачным решением этой проблемы стало изобретение железобетона: железный каркас придавал бетонным конструкциям прочность, а искусственный камень защищал металл от коррозии. В результате множества экспериментов была найдена технология изготовления прочных железобетонных конструкций, и сегодня из этого материала построено большинство современных зданий.

Постепенно появились новые добавки, позволяющие придать строительному материалу практически любые свойства. Появились марки, устойчивые к воздействию кислот, высоких и низких температур, воды. С наиболее популярными марками бетона вы сможете познакомиться на этом сайте. Сегодня можно заказать не только сухие смеси для изготовления бетона, но и готовые к работе материалы в миксерах. Это позволяет значительно ускорить строительные работы.

22.04.2017 23:49

www.kremlinrus.ru


Смотрите также