• РЕГИСТРАЦИЯ

Откуда есть и пошёл бетон

22 8857

Добрый день!

Очень много копий ломается по вопросам литого, то есть искусственного камня, например, геобетона, и умений древних людей. Нужно сказать, что искусственные материалы люди изобретали с о-о-очень древних времён, ибо были наблюдательны, пытливы умом, а главное, у них была в этом необходимость. Гору с пещерами за собой ведь не утащишь, а крепкое, надёжное жильё и защитные стены лишними никогда не бывают :о)

В зависимости от того, как мы будем интерпретировать термин "бетон", мы можем определять и время его изобретения. Древние материалы, полученные путём дробления и обжига известняка или гипса, представляли собой сырые цементы. Когда к этим цементам добавляли воду и песок, они превращались в раствор, который представлял собой гипсовый/известковый материал, изпользуемый для приклеивания камней друг к другу. За тысячи лет строительного опыта человечества эти материалы были усовершенствованы, объединены или изпользовались в сочетании с другими материалами и, в конечном итоге, превратились в современный бетон.

Современный бетон изготавливается из цемента (производится много разновидностей), крупных и мелких наполнителей, воды и разного рода модифицирующих добавок.

Предшественник бетона был изобретён примерно в 1300 г. до н.э., после того, как ближневосточные строители обнаружили, что, когда они покрывали наружные поверхности своих глинобитных крепостей и стен домов тонким влажным слоем обожжённого известняка, он вступал в химическую реакцию с газами воздуха и образовывал твёрдую защитную корку. Это был ещё не бетон, но это было началом развития цемента. Ранние цементные композитные материалы, которые применялись в каменном строительстве, как правило, включали в себя дроблённый обожжённый известняк, песок и воду. В отличие от бетона, они не заливались в форму.

Цемент, как один из ключевых компонентов современного бетона, существует в природе уже давно. Например, на территории нынешнего Израиля около 12 миллионов лет назад образовались природные месторождения цемента, возникшие в процессе самовозгорания горючих сланцев и их реакции с известняком. Однако цемент сам по себе не является бетоном. Бетон - это композитный строительный материал. Его компоненты, а цемент - только один из них,  изменялись с течением времени и меняются даже сейчас. Рабочие характеристики, задаваемые бетону, могут изменяться в зависимости от различных и разнонаправленных сил, которым бетон должен противостоять. Эти силы могут быть давящими или ударными, они могут исходить сверху (сила тяжести), снизу (вздымающаяся почва), с боков (боковые нагрузки), или они могут принимать форму эрозии, изтирания или химически агрессивной атаки. Компоненты бетона и их пропорции называются конструктивной смесью.

Изпользование бетона в древности

Первые бетоноподобные сооружения были построены набатейскими торговцами или бедуинами, которые примерно в 6500 г. до н.э заселяли и контролировали ряд оазисов и создали небольшую империю в регионах южной Сирии и северной Иордании. Позже они обнаружили преимущества гидравлической извести, то есть цемента, который затвердевает под водой, и к 700 г. до н.э. они уже строили печи для приготовления строительного раствора для строительства домов со стенами из щебня, бетонных полов и подземных водонепроницаемых цистерн. Цистерны держались в секрете и были одной из причин, по которой Набатеи могли процветать в пустыне.

Набатеи понимали необходимость при создании бетона делать смесь как можно более сухой (с меньшим водоцементным отношением или с малой усадкой), так как избыток воды становится причиной образования в бетоне пустот и слабых мест. Их строительные технологии включали утрамбовку свежеуложенного бетона специальными инструментами. В процессе утрамбовки образуется больше геля - связующего материала, образующегося в результате химических реакций, текущих во время гидратации. Гель связывает частицы заполнителя и окаменевает вместе с ними.

Старинное набатейское здание

У набатейцев, как и 500 лет спустя у римлян, был доступный местный материал, который можно изпользовать, чтобы сделать цемент водонепроницаемым. На их территории находились крупные поверхностные залежи мелкого кварцевого песка. Грунтовые воды, просачивающиеся через кремнезём, могут превратить его в пуццолан, который представляет собой песчаный вулканический пепел. Чтобы изготовить цемент, набатеи отыскивали такие залежи, выкапывали этот материал и соединяли его с известью. Затем они нагревали его в тех же печах, которые изпользовали для изготовления своей керамики, поскольку целевые температуры лежали в том же диапазоне.

Примерно в 5600 году до н. э. вдоль реки Дунай в районе бывшей Югославии были построены дома с изпользованием для полов материала типа бетона. Для этого были смешаны красный известняк, гравий, вода и песок.

Египет

Около 3000 г. до н.э. древние египтяне для формирования кирпичей изпользовали грязь, смешанную с соломой. Грязь с соломой больше похожа на саман (глинобитный материал), чем на бетон. Тем не менее, при строительстве пирамид египтяне также использовали гипсовые и известковые растворы, хотя большинство из нас думают о строительном растворе и бетоне как о двух разных материалах. Великая пирамида в Гизе потребовала около 500 000 тонн строительного раствора, который изпользовался в качестве подстилающего материала для каменной облицовки видимой поверхности готовой пирамиды. Это позволило каменщикам вырезать и устанавливать обсадные камни с открытыми швами не шире, чем 1/50 дюйма.

Камень оболочки пирамиды

Китай

Примерно в то же время (3 тысячи лет до новой эры) северные китайцы (провинция Ганьсу) изпользовали разновидность цемента при строительстве лодок (омоноличивали бамбук, из которого делали корпус) . Их бетон был зеленовато-чёрного цвета и содержал цемент, молотые кости, бой глиняной посуды, песок и воду. Бетон изпользовался и при строительстве Великой китайской стены. Спектрометрический анализ подтвердил, что ключевым ингредиентом в строительном растворе в Великой стене и других древних китайских сооружениях, был глютеновый клейкий рис. Некоторые из этих сооружений выдержали изпытание временем и устояли даже перед современными попытками сноса бульдозерами.

Древние греки и римляне

Древнегреческий бетон с мелким гравием

К 600 г. до н.э. греки открыли природный пуццолан, который при смешивании с известью развивал гидравлические свойства. Самыми ранними являются образцы бетона из Микен, затем троянские и македонские. Но греки были далеко не так плодотворны в бетонном строительстве, как римляне. Поэтому широкой публике греческий бетон менее известен.

К 200 г. до н.э. римляне очень успешно строили из бетона, но он не был похож на тот, который мы изпользуем сегодня. Это не был пластичный, текучий материал, заливаемый в формы, он походил на сцементированный щебень. Римляне строили большую часть своих сооружений, укладывая камни разного размера и заполняя раствором пространство между камнями вручную. Над поверхностью земли римские стены снаружи и внутри зданий были облицованы глиняными кирпичами, которые также служили формой (опалубкой) для бетона. Кирпич имел небольшую конструктивную ценность или не имел её вообще. Изпользование кирпичей (кроме функции опалубки) было главным образом декоративным. До этого времени и в большинстве мест того времени (включая 95% Рима) обычно изпользовались строительные растворы, представляющие собой простой известняковый цемент, который медленно затвердевал в результате реакции с углекислым газом из воздуха. Истинная химическая гидратация не произходила. Эти растворы были слабыми.

Для более крупных сооружений, а также для  наземной инфраструктуры, требующей большей долговечности и прочности, римляне изготавливали цемент из вулканического песка естественного произхождения, называемого harena fossicia. Для морских сооружений и тех, которые подвергаются воздействию пресной воды, таких как мосты, доки, ливневые стоки и акведуки, римские строители изпользовали вулканический песок под названием поццуолана (pozzuolana). Эти два материала, вероятно, представляют первое широкомасштабное изпользование по-настоящему цементирующего связующего вещества. Pozzuolana и harena fossicia вступают в химическую реакцию с известью и водой, гидратируя и затвердевая в виде искусственного камня, который можно изпользовать под водой. Римляне также изпользовали эти материалы для строительства больших сооружений, таких как римские бани, Пантеон и Колизей, и эти сооружения сохранились до наших дней. В качестве добавок римские строители применяли животный жир, молоко и кровь - материалы, отражающие очень рудиментарные методы. С другой стороны, в дополнение к изпользованию природных пуццоланов римляне научились изготавливать два типа искусственных пуццоланов - кальцинированную каолиновую глину и кальцинированные вулканические камни, которые, наряду с впечатляющими достижениями римлян в строительстве, свидетельствуют о высоком уровне технической сложности технологий  того времени.

Пантеон

Построенный римским императором Адрианом и завершённый в 125 году нашей эры, Пантеон имеет самый большой из когда-либо построенных неармированный бетонный купол. Купол имеет диаметр 142 фута и 27-футовое отверстие, называемое окулусом, на его вершине. Окулос находится в 142 футах над полом. Вероятно, купол возводили, начиная с внешних стен и наращивая все более тонкие слои, работая по направлению к центру.

Пантеон имеет внешние фундаментальные стены шириной 26 футов и глубиной 15 футов, выполненные из пуццоланового цемента (известь, реактивный вулканический песок и вода), утрамбованного поверх слоя плотного каменного заполнителя. То, что купол все ещё существует, - это какая-то случайность. Оседание и движение в течение почти 2000 лет, наряду со случайными землетрясениями, создали трещины, которые обычно ослабляют конструкцию настолько, что к настоящему времени она должна была упасть. Внешние стены, поддерживающие купол, содержат семь равномерно расположенных ниш с камерами между ними, которые не выходят наружу. Эти ниши и камеры, первоначально предназначались только для минимизации веса конструкции. Они утончают основные части стен, и действуют как компенсационные швы, определяющие места трещинообразования. Напряжения, вызванные движением, снимаются растрескиванием в нишах и камерах. Это означает, что купол по существу поддерживается 16 толстыми, конструктивно прочными бетонными столбами, образованными частями внешних стен, расположенных между нишами и камерами. Другим способом снижения веса было изпользование очень тяжелых агрегатов в нижних участках конструкции и изпользование более легких, менее плотных агрегатов, таких как пемза, высоко в стенах и в куполе. Стены также сужаются по толщине, чтобы уменьшить вес, передаваемый сверху на нижние конструкции основания.

Римские Гильдии

Ещё одним секретом успеха римлян было создание ими торговых гильдий. Каждая профессия имела гильдию, члены которой были ответственны за передачу знаний о материалах, технике и инструментах своим ученикам и римским легионам. Помимо боевых действий, римские легионы должны были быть самодостаточными, поэтому легионеры также обучались методам строительства и инженерии.

Технологические вехи

В Средние века бетонная технология откатилась далеко назад. После падения Римской Империи в 476 году н. э., методы изготовления пуццоланового цемента были утрачены, пока открытие в 1414 году рукописей, описывающих эти методы, не возродило интерес к строительству из бетона.

По материалам интернета

Список ссылок на другие публикации по этой теме выложены на канале нашего журнала неделю назад


Здесь не принято троллить и нарушать нормы этики

Русская РЭБ случайно выжгла электронику истребителей F-35 и F-22 в Сирии

Эффективность прорыва любого рубежа ПВО зависит от тщательной разведки. И лучше всего, разведки боем.Запустил пару-тройку дронов-камикадзе, посмотрел, что включилось и как отреагировали...

Не надо нас пугать: Россия может свободно поставлять нефть в Европу в обход Белоруссии

Глава Белоруссии Александр Лукашенко в последнее время ведет себя слишком нервно. Резкие заявления в адрес РФ стали уже нормой, хотя ранее Батька не позволял себе подобных выпадов. Особ...

Хотят сорвать перемирие – для чего Турция обстреливает Триполи
  • Awgust
  • 21 февраля 17:08
  • Промо

Официальный представитель Ливийской национальной армии Ахмад Мисмари заявил об обстреле Триполи турецкими военными. Причем снаряды разрывались в жилых кварталах. А огонь велся из района, находящегося...

Ваш комментарий сохранен и будет опубликован сразу после вашей авторизации.

0 новых комментариев

    .Взор Вчера 18:20

    С Днём Защитника Отечества!

    Мы потому сегодня живы, что с давних пор нас, ещё тогда не родившихся, наших отцов и матерей, наших бабушек защищали те, кто не менее нас любил жизнь. И живём, и говорим мы на родном каждому своём языке (кто-то по-русски, кто-то - по якутски, по-татарски, по-чувашски, по-дагестански...) и все вместе общаемся на русском только потому, что наше Отечество ...
    170
    .Взор Здравомыслие.
    21 февраля 22:00

    Как Горожанин дурью маялси :о) Или про Александровскую колонну, вырубленную взрывами

    Сразу много бреда читать - ни одному нормальному человеку не выносимо, а потому, походы на тараканьи тусовки стараюсь совершать пореже :о) :о) Газета Северная пчела в 1832 году описывала процесс извлечения блоков ствола колонны и пьедестала для неё. Если бы Горожанин, мающийся, по-моему, мазохизмом, не выкликивал меня в ЖЖ (редко я заглядываю туда), я бы...
    881
    .Взор Здравомыслие.
    21 февраля 13:29

    "Патриоты"-катастрофисты и Бобруйская крепость 2

    Продолжение. Статья написана по поводу этого негодяйства: Чтобы разобраться с фортификационной терминологией, можно воспользоваться словарёмНачало тутК земляным работам было приступлено 4 Июля 1810 года с 1295 рабочими. По Высочайшему повелению 5 Августа на работы были наряжены 12 баталионов из резервной армии Милорадовича и 3 роты пионер, с соответст...
    826
    .Взор Здравомыслие.
    21 февраля 13:04

    О "патриотах"-альтернативщиках и "следах глобальной катастрофы"

    Здравствуйте, уважаемые читатели. Хотелось бы ошибаться, но почему-то те, кто называет себя радетелями истинной истории и считают себя патриотами, не только не интересуются историей Отечества, но и старательно поливают грязью людей достойных, благодаря труду которых это самое Отечество одерживало победы и создавало величайшие сооружения. В...
    1215
    .Взор Здравомыслие.
    20 февраля 14:37

    Семь чудес - вечная тема, идущая из античности

    Семь чудес Древнего мира представляли собой собрание памятников разных типов и времён, объединённых качеством "чуда": их способностью вызывать благоговение и восхищение у тех, кто их видел. Это различие было достигнуто благодаря огромному размеру (самое большое каменное здание), великолепию (самые богатые скульптуры), впечатляющей технике (самое высокое бронзовое лить...
    772
    .Взор Здравомыслие.
    20 февраля 11:13

    Урок почвоведения не только для псевдозодчего Козина

    С дуба рухнуть можно не только вместе с дубом :о))) Вай-вай-вай! Знаток почвовед на альтернативных подмостках объявился, Козин называется :о) Сначала он громко назвал себя "Зодчим", и сумел "разглядеть" в пожарной башенке Нового Адмиралтейства ведический храм с флагом, потом углядел  ведический храм рядом со зданием Московского вокзал...
    757
    .Взор Здравомыслие.
    17 февраля 21:05

    Помпеи, невозможные без чугуния :о)))

    Кажется, уже столько доказательств древности города Помпеи было приведено мною и другими авторами, что вопросов по этому поводу могло бы и не возникать. Но, как оказалось, что некоторые альтернативщики, типа Горожанина, до сих пор колдуют над фотографиями и, выискав то, что по их мнению не должно на снимках присутствовать, радостно заявляют, что историки лгут. ...
    2364
    .Взор Здравомыслие.
    17 февраля 18:32

    "Чугуний" в древних Помпеях

    Здравствуйте, уважаемые читатели.  Писала я статью, писала, и убедилась, что нужно её поделить на несколько частей. Потому решила сначала выложить ряд фактов, а потом уже основную статью про термы города Помпеи. Поэтому прошу набраться терпения и полюбоваться для начала крепежом, который применили реставраторы для укрепления и фиксации слабых конст...
    1291
    .Взор Здравомыслие.
    12 февраля 14:37

    О мраморных вуалях и иллюзиях

    Здравствуйте, уважаемые читатели! Продолжаем лекторий, или Сакральные знания - народу!!!Сегодня у нас донесение сакральных знаний до широких масс альтернативной публики, а также до интересующихся секретами скульптур с вуалями. Но для начала немного поговорим об иллюзиях. Ах, как любим мы иногда розыгрыши или невинные самообманы, особенно, когда эти самые...
    2159
    .Взор Здравомыслие.
    9 февраля 17:01

    Комментарии о каменном строительстве от Инки

    Здравствуйте, уважаемые читатели. В качестве разширенного ответа на некоторые комментарии решила опубликовать ещё одну статью по инкским каменщикам. Сразу же говорю, что эта версия не может отменять сведения, имеющиеся в письменных източниках. А именно, у Де ла Вега написано о том, что камни не раз кантовали, подгоняя их друг к другу. При э...
    777
    .Взор Здравомыслие.
    8 февраля 16:22

    Инкская кладка на дурацкое золото :о) Саксайуаман, Храм солнца... Как?!

    Здравствуйте, уважаемые читатели. На сей раз я завершаю вольный перевод-пересказ статьи Хельмута Трибуча, что начала делать тут, и продолжила тут и тут. Ибо там, где у ватиканцев публичная благодарность, стоит всё читать изключительно между строк :о))) Потому быстренько сворачиваю повествование :о)))Применяли ли каменщики-Инки нагревание? ...
    1468
    .Взор Здравомыслие.
    6 февраля 23:44

    Про прожорливых бактерий, растение, сок которого размягчает камень, и про совершенную кладку Инков

    Здравствуйте, уважаемые читатели. Продолжаем вчитываться в статью Хельмута Трибуча о том, как инкские строители могли очень точно подгонять каменные блоки друг к другу. (Предыдущие статьи тут и тут)Мы уже ознакомились с письменными източниками ( Сьеса де Леона и Гарсиласо де ла Вега), гипотезами о способах подгонки каменных блоков друг к другу, а также ...
    1898
    .Взор Здравомыслие.
    6 февраля 09:39

    Без дендрохронологии вряд ли разобрались бы :о) Старейший в Европе колодец

    Здравствуйте, уважаемые читатели! Археологи, копаясь в земле, из года в год совершают открытия, отдаляющие появление некоторых вещей и технологий в глубь времён. Так, на территории восточной Чехии археологи откопали колодец, возраст которого, определённый с помощью углеродного анализа и дендрохронологии группой изследователей из Университета Менделя в ...
    2207
    .Взор Здравомыслие.
    2 февраля 05:35

    Норманнский вопрос: про ДНК Рюриковичей, слова Путина и эпиграмму Пушкина

    Здравствуйте, уважаемые читатели! Ознакомилась с одним из комментариев Дар Ветра на КОНТе Есть и у меня что сказать по поводу норманнского вопроса "по факту" :о) Во-первых, в эпиграмме Пушкина нет ни слова о норманнском вопросе, изложенном Карамзиным, да она и не к нему относится: "Собственно Пушкину принадлежат два свидетельства о его эпиграммах против...
    4430
    .Взор Здравомыслие.
    31 января 09:15

    Инкская кладка "тютелька в тютельку"

    Здравствуйте, уважаемые читатели! Сегодня продолжаем докапываться до инков по поводу того, как они складывали с "невозможной" точностью свои каменные постройки. И, сегодня вы узнаете про золото дураков, дочитав порцию сведений от науки. Вчера же мы (и я тоже) узнали, что древние летописцы Перу, оказывается, описывали применение Инками при складывании к...
    3756
    .Взор Здравомыслие.
    30 января 23:36

    Как инки умудрились сложить Саксайуаман тютелька в тютельку?

    Здравствуйте, уважаемые читатели! Что называется "на грязи прямо в князи" :о))) Дошла очередь до алхимии и всяких волшебных травок :о))) Каменная кладка инковСо времени её открытия испанскими завоевателями каменная кладка королевских зданий инков, которая часто является мегалитической и с такой точной подгонкой, что тонкое лезвие редко может быть вставле...
    3790
    .Взор Здравомыслие.
    29 января 14:19

    Хиросимаиты найдены, а где тартариаиты?

    В 2015 году геологом Марио Ваньером из пляжных песков на берегах острова Миядзима и полуострова Мотоудзина в заливе Хиросима, Япония были извлечены сложные соединения частиц миллиметрового размера, имеющих аэродинамическую форму, в том числе стеклянных сферул, стеклянных нитей и композитных разплавленных частиц. Этот мусор на основе оптической микроскопии  был по...
    4068
    .Взор Здравомыслие.
    29 января 10:07

    Забытая Гиперборея (Армагеддон и Ледниковый период)

    Здравствуйте, уважаемые читатели. По случаю днюхи самого близкого мне человека (в подарок ему) снимаю на один день замок молчания с сундука моей болтовни и участвую в комментировании :о) Ну, и никак невозможно обойтись в такой день без замечательной ДаАрии и Гипербореи :о) Чудные вещи открывают нам альтернативщики :о))) Ух ты! ...
    4973
    .Взор Здравомыслие.
    28 января 18:40

    Тайна древней цивилизации

    В дополнение к опубликованным ранее статьям, а также в качестве иллюстрации к ним, предлагаю господам немогликам ознакомиться с величайшими достижениями древней цивилизации, существование которой вашим гуру неизвестно вообще :о) Начну с того, что книга этого автора (видимо, стараниями Ватикана) была разсеяна по нескольким библиотекам. Она была переведен...
    4412
    .Взор Здравомыслие.
    28 января 11:10

    Не одних нас удивляют альтернативные историки :о)

    Здравствуйте, уважаемые читатели. Сегодня у нас очередной разбор альтернативных историков, правда, материал со стороны. Но по делу :о) Итак, текст без моих добавок и изменений (ссылка на източник под статьёй) Чем удивляют альтернативные историки? Смотрел я недавно лекции по истории архитектуры. Включил очередную и понимаю: что-то не то! Даже на мой дилетантский взгляд...
    3397
    Служба поддержи

    Яндекс.Метрика