|
Вот какое определение слову бетон дает Большая Советская Энциклопедия:
Бетон (франц. béton), искусственный каменный материал, получаемый из рационально подобранной смеси вяжущего вещества (с водой, реже без неё), заполнителей и специальных добавок (в некоторых случаях) после её формования и твердения. Один из основных строительных материалов. До формования указанная смесь называется бетонной смесью.
Специалисты нашей компании широко используют различные виды бетона в своей работе. При производстве балок сборно-монолитных перекрытий МАРКО мы применяем тяжелый бетон со щебнем мелкой фракции. Для стеновых блоков несъемной опалубки МАРКО и блоков перекрытий используется легкий полистиролбетон. Правильное нужной марки бетона определяет несущую способность перекрытий после бетонирования балок и блоков на стройке.
Купить бетон сегодня можно везде. Наберите в Яндексе ПРОДАЖА БЕТОНА и Вы получите 25 млн. ответов. Возникают резонные вопросы – какой из этих ответов верный, у какого поставщика реальная прочность бетона будет соответствовать Вашим проектным требования. Данная статья поможет Вам понять некоторые особенности этого удивительного материала. Здесь мы не ставили задачу показать, как пропорции бетона влияют на класс бетона. Здесь Вы сможете понять, когда появился бетон и что изменилось с момента его появления.
Рождение бетона
Фото
Сведения об использовании бетона в Римской империи наиболее достоверны, так как значительное число зданий, построенных в то время с использованием бетона сохранились до настоящего времени. Многие исследователи считают, что первое действительно цементное связующее появилось на юге Италии, примерно во втором веке до нашей эры. До этого времени древние мастера использовали в качестве связующего материала обычную известь. Основой первого цемента стали пески вулканического происхождения, обладающие цементирующими свойствами.
Фото
Фото
Такой тип вулканического песка, распространенного по всему Средиземноморью, называется пуццолан. Этим названием он обязан местности Поццуоли, расположенной на берегу Неаполитанского залива. Это необычный песок широко использовался римлянами в их цементах. Пуццолановый песок вступает в реакцию с известью и превращается в твердый камень, даже под водой. Стоимость бетона такого состава относительно невелика и поэтому римляне с успехом использовали его для строительства мостов, доков, ливневых стоков, и водопроводов.
Фото
Римский бетон мало похож на современный бетон на основе портландцемента. Он никогда не был в жидком состоянии. Это не позволяло заливать его в опалубку. Заливка бетонакак технология появилась гораздо позже. В самом деле, не существует четкой границы между тем, что можно назвать первый бетоном в современном понимании, и что более правильно называть сцементированных блоками. Римский бетон использовался для сцепления камней различных размеров. В этом смысле он больше напоминает современный кладочный раствор. Правильнее было бы назвать его бетон раствор. Об лишний раз свидетельствует его широкое использование для кладки кирпича и камня. Многие строения из камня в Римской империи во многом обязаны своим появлением именно пуццолановому бетону.
Фото
В Риме строители большинства общественных зданий использовали различные заполнители для стен и сводов в сочетании с бетоном. Для Пантеона, например, в нижних слоях стен (цоколе) в качестве заполнителя был применен кирпичный щебень. В самих стенах использовался кирпичный бой (большие куски кирпича) и камень (туф). Для верхней части купола использовался «легкий бетон» с заполнением из туфа и пемзы. Купол Пантеона, построенный во втором веке нашей эры, безусловно, является одним из архитектурных шедевров всех времен.
Купол - это очень сложная конструкция с большим числом пустот для снижения веса. Все реализованные до строительства Пантеона пролеты стали карликовыми в сравнении с диаметром купола Пантеона в 43,5 метра. Строительство такого купола было воспринято современниками как архитектурная революция. Технология бетона достигла здесь своего совершенства.
Ограниченность месторождений пуццолана не позволила распространиться этому связующему по всему миру. Хотя каменная и кирпичная кладка на многие века стала доминирующей строительной конструкцией. Даже в наше время на греческом острове Фера в качестве основного строительного материала используют вулканический песок.
В I - IV веках строительство с использование бетона выходит в Римской империи на высочайший технический уровень, который удалось повторить только через 1300 лет в XIX веке. Это обусловлено несколькими обстоятельствами:
- карьеры с вулканическим песком находились относительно недалеко от Рима;
- итальянские строители научились использовать раствор со «щебенкой», в качестве которой служила дробленая керамика и куски естественного камня. Такой бетон славился своей долговечностью. Из него строили огромные сооружения.
- высочайший уровень мастерства римских строителей. Для особенно ответственных объектов они привозили пуццолану из окрестностей Везувия. Бетон на основе пуццоланы, по своим характеристикам достаточно близок к современному бетону на основе портландцемента.
Для справки. В современном понимании пуццолановый цемент – это цемент, который получается совместным помолом цементного клинкера, небольшого количества гипса и минеральных добавок. От обычного цемента он отличается меньшей скоростью твердения, повышенной коррозионной стойкостью. Применяется в основном при строительстве подводных и подземных сооружений.
Второе рождение бетона произошло в конце 18 начале 19 веков. В 1796 году англичанин Джеймс Паркер получил цемент за счет обжига глины с известью при температуре 800-900 градусов. Полученный материал получил наименование РОМАНЦЕМЕНТ. 21 октября 1824 года еще один англичанин Джозеф Аспдин получил патент Великобритании под названием Совершенствование способа производства искусственного камня, в котором впервые появился термин ПОРТЛАНДЦЕМЕНТ. Полученный искусственный камень был очень похож на натуральный, который добывали на ближайшем острове ПОРТЛЕНД. Считается, что именно Аспдин стал первым, кто использовал высокие температуры (1400-1500 градусов) для нагрева глинозема и кремнезема до точки стеклования. Сын Аспдина Уильям в 1843 году разработал улучшенную рецептуру цемента, которая в многом напоминала современный цемент. В 19 веке бетон использовался в Европе преимущественно для строительства промышленных зданий, поскольку считалось, что новый материал не имеют преимуществ в сравнении с натуральным камнем и кирпичом.
В России бетон появился на рубеже 18-19 веков. Первый цементный завод был построен в начале 18 века в Конорском уезде Петербургской губернии. Цемент этого завода использовался при строительстве Ладожского канала в 1728-29 годах. В 1825 года русский строитель Егор Челиев изобрел состав, близкий по свойствам к портландцементу. В опубликованной в этом же году книге под названием «Полное наставление, как приготовлять дешевый и лучший мертель, или цемент, весьма прочный для подводных строений, как то: каналов, мостов, бассейнов и плотин, подвалов, погребов и штукатурки каменных и деревянных строений". Изобретатель подробно описал состав и способ приготовления цемента, а также состав бетона на его основе. Во второй половине 19 века цемент активно использовали при строительстве Одесского порта (1870), фортификационных сооружений Севастополя (1885) и Кронштадта (1990). К 1900 году в России работали 66 цементных заводов которые производили около 600 тыс. тонн цемента в год. К 1913 году объем производства цемента в России составил 1.8 млн. тонн.
Использование арматуры в бетоне - железобетон
Существуют разногласия среди исследователей по первому реальному использованию арматуры в бетоне. Как первый успешный пример чаще упоминается несколько гребных лодок из бетона, которые в1848 году построил француз Жан-Луи Ламбот. Он укрепил лодки из бетона проволочной сеткой и железными прутьями. Ламбот планировал использование нового материала в строительстве и подал в 1856 году заявку на патент, описывающий бетон как «улучшенный строительный материал, который будет использоваться в качестве заменителя древесины в военно-морских и архитектурных сооружениях, а также для бытовых нужд в помещениях, где следует избегать сырости».
В 1854 году англичанин Уильям Уилкинсон запатентовал способ устройства бетонной плиты перекрытия, усиленной сеткой из железных прутьев или натянутых тросов. Принцип использования арматуры для восприятия растягивающих усилий, предложенный Уилкинсоном, оказался основным конструктивным принципом железобетона. Уилкинсон построил несколько железобетонных перекрытий и первое железобетонное здание.
Фото
Первое широкое железобетона в строительстве происходило под руководством французского промышленника Франсуа Куанье, производившего цемент. Куанье стал пионером в разработке монолитных и сборных железобетонных конструкций. В период 1850-1880 годов им были построены несколько больших железобетонных зданий в Англии и Франции. Куанье начал экспериментировать с металлической арматурой в 1852 году и стал по сути первым строителем, использовавшим технологию железобетона. В рекламных целях он построил недалеко от собственного цементного завода дом из монолитного бетона. В 1855 году дом осмотрела комиссия из 14 специалистов во главе с известным французским архитектором Анри Лабрустом. В докладе отмечено, что все конструкции дома выполнены из цемента и искусственного камня. Даже перила и дымовая труба в этом доме были выполнены из бетона. В выводах комиссии отмечено, что ее члены сомневаются в обоснованности методов Куанье, а конструкции дома представляют опасность для проживания. В результате дом был заброшен на многие годы. Выводы комиссии не подтвердились – дом сохранился и через 150 лет. Сегодня этот уникальный дом включен во всемирное наследие ЮНЕСКО как исторический памятник.
В 1867 году французский садовник Жозеф Монье получил патент на садовые кадки из бетона, армирование металлическими обручами. Монье построил первый железобетонный бассейн, получил патент на железобетонные трубы. В 1869 году он запустил в производство плиты перекрытия. В 1973 году был запатентован железобетонный мост, а в 1878 году железобетонные шпалы и балки. В 1880 году Монье объединил все свои разработки в общий патент, и подал в Россию и Германию заявки на патентование своих изобретений.
В 1871-1875 годах американский инженер-механик, Уильям Уорд построил железобетонный дом для своей семьи в городе Порт-Честер штата Нью-Йорк. Это дом получил известность благодаря тому, что жена Уорда страшно боялась пожара. Это заставило мужа провести целый комплекс исследований, включающий все технические и строительные вопросы, проведение долгосрочных нагрузочных тестов и других экспериментов. В 1883 Уорд выступил с докладом в Американском обществе инженеров-механиков, озаглавленном Бетон в комбинации с железной арматурой как строительный материал.
В 1886 году немецкий инженер Густав Вайс купил у Монье патент, и начал продвигать железобетонные конструкции в Германии и Австрии. Проведя серьезные исследования и испытания, Вайс перенес арматуру из середины в нижнюю часть плиты. Это возмутило Монье – он посчитал, что такие изменения нарушают патентный договор. Ответ Вайса был тактичен, но тверд: «Идея соединения арматуры с бетоном, конечно, принадлежит Вам, но за надежность и долговечность конструкции отвечаю я. Нижнее расположение арматуры позволят значительно повысить несущую способность перекрытий». Вайсу оставалось только согласиться. Благодаря настойчивости и главное знаниям Вайса нижнее расположение арматурных стержней позволило довести длину плит перекрытия до пяти метров. Настойчивость Вайса позволила значительно расширить использование конструкций из железобетона во всех областях строительства.
Фото
Железобетонная архитектура
Фото
Фото
Если французский садовник Монье стал родоначальником железобетона как строительного материала, то французский архитектор Огюст Перре показал все возможности железобетона в качестве архитектурного материала. Работы Перре включать в себя не только фабрики и жилые дома, но и музеи, церкви и театры. Наиболее известные его работы расположены в Париже и вокруг него.
Фото
Фото
Мы помним, как отнеслась авторитетная комиссия к бетонному жилому дому, построенному еще одним французом Жозефом Куанье. Одним из первых в карьере Куанье стал железобетонный жилой дом на улице Франклина в Париже, законченный в 1903 году. Несколько лет спустя он строит громоздкий, массивный на вид, но просторный театр Елисейских полях.
Фото
Собор Нотр-Дам-дю-Райс, построенный в 1922 году, представляет собой значительный отход от всего, что было построено в бетоне до этого. Этот шедевр архитектуры убедительно продемонстрировал огромные возможности железобетона. Высокие сводчатые потолки и стройные колонны во многом стали возможными благодаря использованию нового строительного материала.
Фото
Фото
Фото
Тонкостенные конструкции из железобетона, которые использовал блестящий испанский инженер Эдуардо Торройя, совершенно изменили представления современников о возможностях железобетона. Продуктовый рынок в испанском городе Альхесирас увенчан великолепным восьмиугольным куполом диаметром 47,8 метра, толщина стенок которого не превышает 9 см. Здесь впервые в железобетоне использованы стальные тросы. В 1935 году такие же конструкции были использованы для консольной крыши ипподрома в Мадриде.
Фото
Фото
Фото
Фото
Примерно в это же время итальянский архитектор-инженер Пьер Луиджи Нерви, начал строить свои знаменитый ангары для итальянских ВВС. Эти ангары были отлиты на месте, но большинство строений Нерви, в том числе выставочный зал в Турине и два спортивных дворца в Риме были спроектированы из сборного железобетона.
Фото
Фото
Фото
Фото
Фото
Фото
Фото
Фото
Первенство в использовании бетонных оболочек, безусловно, принадлежит математику-инженеру-архитектору Феликсу Кандела. Он родился и учился в Испании, но работал большую часть жизни в Мексике. Его визитной карточкой стали бетонные оболочки параболической Формы. Первая подобная конструкция была использована при строительстве Космической лаборатории для университета Мехико в 1951 году. Одним из наиболее ярких воплощений идей Кандела стало здание ресторана, состоящее из шести идентичных сводчатых параболоидов, которое было построено в 1958 году в Мехико.
Фото
Фото
Фото
Фото
Фото
Фото
Фото
Фото
Фото
Фото
Фото
Фото
Фото
Когда молодой архитектор Ле Корбюзье в начале 20 века работал неполный рабочий день в офисе Пере в Париже, он часто расходился с работодателем в оценке перспектив использования железобетона в архитектуре. Позже, когда Корбюзье стал одним из наиболее уважаемых архитекторов современной эпохи, он строил почти исключительно из железобетона.
Фото
Фото
Фото
Среди его знаменитых работ Вилла Саввой, часовня Нотр-Дам-дю-Haut, монастырь Ла-Туретта и правительственный комплекс зданий в индийском городе Чандигарх. Более чем его современники Ле Корбюзье использовал игру естественного света, как элемента дизайна, и шероховатую текстуру бетона.
Фото
Фото
Фото
Фото
Фото
Фото
Фото
Выдающийся американский архитектор Фрэнк Ллойд Райт(1867-1959) продемонстрировал лучшие возможности железобетона, важнейшим из которых является его пластичность. Он стал первым, кто использовал консоль в качестве элемента дизайна.
Фото
Фото
Дом Кауфмана (Дом над водопадом), построенный в 1936 году, является уникальным примером использования консоли. Тонкие плиты, кажется, выходят за пределы возможностей не только железобетона, но и стальных конструкций.
Фото
Фото
Фото
Фото
Фото
Стремление Райта к органической основе в своих проектах, а также необходимость использования пластического характера железобетонных конструкций достигла высшей точки в дизайне Музея Гуггенхайма, построенного в 1959 году. Монументальные формы железобетонных спиралей в одночасье стали достопримечательностью Нью-Йорка.
Для тех, кто хочет более подробно познакомиться с работами Райта, рекомендуем обратиться к Википедии
Особое место занимает бетон в строительстве высотных зданий. Здесь архитекторам и конструкторам понадобился особый высокопрочный бетон. И он был создан. Но об этом мы поговорим в отдельной статье.
Ниже приведены некоторые здания и объекты, демонстрирующие возможности современно «бетонного строительства».
Чаще всего с этой страницы посетители сайта переходят на следующие страницы:
Технология монолитного строительства МАРКО | Сборно-монолитные перекрытия МАРКО | Комплексное проектирование | Выбор проекта | Фундаменты | Фундаменты буронабивные | Газобетон ИТОНГ | Технология ВЕЛОКС | Технология ДЮРИСОЛ | Технология СИМПРОЛИТ | Газобетон | Строительство дома - ошибки, просчеты, рекомендации | Крыши | Мансарды | Сборно-монолитные плиты перекрытия |
| 
