История развития бетона

О бетоне упоминается в исторических документах Египта, Римской империи, Индии. Некоторые из тех зданий, что были построены тысячи лет назад, частично или полностью можно увидеть в наши дни. Такой материал не утрачивает популярности и сегодня, поскольку обладает надежностью и прочностью.

Происхождение бетона

У бетонных смесей длинная история развития. Археологами найдено множество древних построек из такого материала. Наиболее ранние находки относят к 6-му веку до н. э. На берегу Дуная обнаружили древнюю хижину. Ее пол достигал 25 см и сочетал гравий с красной известью. Примеры связывания небольших камней с помощью специальных растворов практиковались издревле в Риме, Египте, Финикии, Вавилоне, Карфагене.

В Древнем Риме начали применять разновидности бетонных смесей, добавляя в них гипс, натуральную известь или обычную глину. После падения Империи бетон надолго исчез из строительства. Его современная история начинается примерно 200 лет назад. Теперь строительный материал появляется на территории нынешней Европы. Представляет собой смесь с крупной каменной фракцией, насыщенной водой, вяжущим компонентом и каким-то заполнителем.

Широкое распространение бетон получает в конце XIX века. Тогда стали применять железобетонные изделия при возведении различных объемных монолитных конструкций. У строителей и архитекторов появилась уникальная возможность в построении сложных и изящных по своей сути конструкций огромных размеров.

Римский бетон

Древнеримские сооружения очень прочные. Ученые предполагают, что этого достигли мастера, использовавшие при строительстве смесь пуццолана (добывают ископаемым путем из вулканического пепла) и негашеную известь. Эти компоненты при соединении с жидкостью образуют максимально прочную смесь для строительства.

Римский бетон готовился при повышенных температурах. Еще одна особенность ― присутствие кусков извести. Они помогают поврежденному материалу восстанавливаться самостоятельно. Если в образовавшиеся трещины попадает вода, то после реакции с известью происходит склеивание дефектов. Благодаря этому римские сооружения сохранились до наших дней.

Использование армирования

Совершенно разные люди практически одновременно создали подобие железобетона:

Французский адвокат Ламбо. Он придумал лодку из железобетона. Для этого цемент нужно было соединить с арматурой. Изобретение получило патент и было изготовлено 3 образца. В 1855 году такая лодка произвела сильное впечатление при публичной демонстрации в Париже.
Инженер Франсуа Куанье. Он предложил свой метод бетонного армирования. В Париже было множество построек на основе его изобретения, которые начали возводиться во второй половине XIX века. Но за пределы Франции оно не продвинулось.
Садовод из Франции ― Жозеф Монье. Он создал надежный горшок для перевозки за границу своих культур с использованием элементов ЖБИ. Его изобретение было запатентовано в 1867 году. Именно от этой даты отталкиваются, официально упоминая об истории возникновения армирования.

Предприимчивый садовник очень помог строительной индустрии. С тех пор ЖБИ стали использоваться повсеместно.

Армирование пола

Впервые укладка железных прутьев вдоль и поперек площади будущего пола стала использовать в 50-х годах XIX века во Франции и Британии. Такая технология дополнительно связывала стены между собой. Это была идея Франсуа Куанье. В 70-х годах свою лепту в развитие армирования внес Уильям Э. Уорд, работающий инженером-механиком. Его задачей было создать безопасное строение с прочным основанием и полами.

Монолитная рамная конструкция

Во второй половине XIX века стала динамично развиваться промышленность, транспорт, торговля, поэтому требовалось строительство большого количество заводов, фабрик, портов. Монолитные несущие системы пришлись как никогда кстати. Процесс упрощался тем, что уже были активно развиты черная металлургия и изготовление сухого цемента.

Французский инженер Ф. Геннебик внес большой вклад в развитие монолитных несущих элементов. В 1892 году он предложил много рациональных идей, создал арматурные чертежи. На них бетон изображался прозрачным, а арматура четко визуализировалась по всей толще. В РФ с железобетоном работают с 1886 года.

Бетон в древности

Бетонная кровля

Разработка ЖБИ позволила возводить строения нестандартных размеров и формы. В 1930 году Эдуардо Торроха (инженер из Испании) построил невский купол для рынка в Альхесирасе. Его сечение стенки достигало 3.5 фута (около 1 м), а диаметр ― 150 футов. Для растяжки применялись стальные тросы. Еще Торроху принадлежит авторство подвесной огромной крыши стадиона на ипподроме в Мадриде.

Умело разрабатывал кровельные системы из ЖБИ архитектор и инженер Феликс Кандела. Самое известное его творение ― параболоидный свод. С этой формой конструкции вокруг Мехико он создал многочисленные церкви и промышленные здания.

Нынешняя архитектура

Ле Корбюзье ― человек с оригинальным мышлением. ЖБИ для него были в приоритете. Работы, прославившие архитектора:

1931 год ― Вилла Савой, возведенная из плоских панелей.
конец 1940-х годов ― многоэтажные здания с квартирами в Марселе и Нанте.
1957 год ― Нотр-Дам-дю-О, стены которой представляют собой бетонную монолитную конструкцию, залитую по опалубкам.
1959 год ― доминиканский монастырь недалеко от Лиона ― Ла-Туретта.
1961 год ― ансамбль правительственных, административных зданий на Чандигарх.

Ле Корбюзье ценил бетон за возможность создания разных оттенков и текстуры. Он экспериментировал, сочетая натуральные оттенки материала с разным освещением, для получения оригинальных элементов дизайна.

Небоскребы из бетона

История возведения высоток с использованием ЖБИ-технологий начинается в 1904 году. Тогда был построен железобетонный небоскреб Ингаллс. В 1930-х годах по его примеру было возведено множество крупных зданий. Сюда относятся: башня Johnson Wax Tower (высота 45 м), башни-близнецы в Чикаго, входящие в комплекс Marina City (высота 179 м).

Чикагский бетонный небоскреб, возведенный в 1962 году, ничем не уступал по прочности аналогам из металлических конструкций. Бетон повышенной марки прочности позволил наращивать высоту строения, без необходимости делать колонны с огромным основанием. Еще один яркий пример ― небоскреб Shell Plaza (построен в Хьюстоне в 1970 году). Его высота ― рекордные на то время 217 м. Здание в Торонто (построенное в 1989 году) превзошло ее, достигнув 276. С тех пор ЖБИ широко используется для строительства малых и больших зданий.