Интересные факты о бетоне. Бетон человек


Давно ли известен людям бетон?

Категория: Бетон

Давно ли известен людям бетон?

До нашего времени сохранились великолепные древние сооружения, прочные и долговечные. Раскопки показали, что кроме природных камней — известняка, базальта и мрамора в древних сооружениях применяли и бетон, причем античные строители использовали два его вида: “природный” и искусственный.

“Природный “ бетон — это камни, образовавшиеся из частиц обломочных горных пород различного происхождения, связанных между собой каким-либо минеральным склеивающим веществом, например кремнеземом, кальцитом, гипсом, известью. Такие природные камни называют цементированными породами. К ним можно отнести конгломерат, песчаник и брекчию. Их строение оказалось очень сходным со строением современного цементного бетона.

Но человек стремился получить материал, не уступающий по прочности природным материалам, и поэтому за образец брал именно их. И искусственные древние камни — это уже настоящий бетон с глиной, гипсом и известью в качестве вяжущего.

Простейший вид бетона — это твердый камневидный материал из смеси глины с соломой и песком. После просушки на солнце он становится достаточно прочным и пригодным для постройки жилищ. Такой бетон был назван глинобетоном. Если вместо глины применяются гипсовые вяжущие материалы — воздушные вяжущие материалы, получаемые на основе полуводного сульфата кальция либо безводного сульфата кальция (ангидритовые вяжущие), то бетон называется гипсовым бетоном или сокращенно — гипсобетоном. Если вместо гипсовых вяжущих материалов применяется известь, то бетон называется известковым бетоном.

Хотя эти бетоны и применялись в древних сооружениях, но все же не получили широкого распространения, так как глина, известь и особенно гипсовые вяжущие материалы боятся воды. Глина быстро разбухает под дождем, и глинобитные камни разрушаются. А гипсобетон и известковые бетоны твердеют и упрочняются только в воздухе. Под дождем они также постепенно разрушаются. Поэтому не случайно, что древние строители чаще применяли не “искусственные” камни — прототип нынешнего бетона, а блоки из “природного” бетона и естественных камней, высокопрочных и долговечных. Так, например, римский храм Пантеон, воздвигнутый в начале нашей эры, был покрыт бетонным куполом диаметром в 40 метров. А при императоре Калигуле близ Неаполя был построен из бетона мост, который сохранился до настоящего времени.

За последние годы в гипсобетон вводят добавки, замедляющие схватывание, а также повышающие его водо- и атмосферостойкость.

Однако строители не прекращали попыток создания прочного искусственного строительного материала. Нужно было новое вяжущее, которое не боялось бы воды. Уже в Древнем Риме при строительстве морских сооружений было замечено, что если известь смешать с тонкомолотой обожженной глиной (бой кирпича и черепицы) или пуцциоланой, то она не будет разрушаться от действия воды и, более того, твердеть в воде. Такая известь называется “гидравлической”.

Русские строители в XYIII веке называли такое водостойкое вяжущее “цементом” и широко использовали его в строительстве. Известно, что Петр I для постройки верфей в Лодейном Поле требовал присылки не извести, а именно “цемента”. Правда, этот “цемент” мало чем был похож на современный цемент. Он был крайне неоднороден и имел низкую прочность.

В разных странах велись многочисленные научные исследования, чтобы изыскать полноценное гидравлическое вяжущее.

И успех пришел. Такое вяжущее было, наконец, найдено. Им оказался цемент, или каменный клей. Его получил русский строитель Е. Челиев в начале XIX века, обжигая смесь глины и Извести до спекания, а затем ее размалывая. Одновременно цемент был изобретен англичанином Аспдином и назван “портландцементом” (по сходству в затвердевшем виде с известняками из каменоломен близ города Портлавда). Позднее, уже во второй половине XIX века, способ производства цемента был усовершенствован профессором Петербургской военно-инженерной академии А.Р. Шуляченко. Его по справедливости считают отцом русского цементного производства. Под руководством А.Р. Шуляченко качество‘цемента было настолько улучшено, что отечественный цемент в России почти вытеснил иностранный портландцемент. В России были построены цементные заводы и цемент стал изготавливаться промышленным путем. Сейчас производство цемента в нашей стране достигло огромного размаха: в год его производится более 110 млн. т, больше, чем в любой другой стране мира!

В чем же секрет клеящей способности цемента? В высокой прочности и исключительном свойстве превращаться в камень не только на воздухе, но и в воде.

Как же образуется цементный камень? При смешивании цемента с водой начинается химическая реакция, в процессе которой одни минералы, входящие в состав цемента, распадаются на более простые химические соединения, присоединяя к себе воду. Другие цементные минералы соединяются с водой без химического разложения. На границе соприкосновения воды и зерен цемента образуются растворимые продукты реакции. Вода, воздействуя на цемент, все более и более проникает в глубь цементных зерен и обнажает следующий слой цементного зерна. Этот слой в свою очередь вступает во взаимодействие с ней. В результате образуются соединения, также растворимые в жидкости, окружающей цементное зерно. Процесс продолжается до тех пор, пока эта жидкость не превратится в насыщенный раствор. Получается густое и вязкое, как сметана, цементное тесто. Наконец, растворение продуктов реакции прекращается и вокруг каждого цементного зерна образуется студнеобразная клейковидная масса — гель. Он обладает склеивающей способностью, которая тем больше, чем он меньше разбавлен, т.е. разжижен водой. Гель склеивает между собой зерна цемента, а в смеси с заполнителями – и зерна песка, гравия, щебня.

Однако на этом процесс не останавливается. Ведь зерна цемента продолжают химически взаимодействовать с водой образованием геля, окружающего зерна. А это приводит к тому, что цементный “клей” густеет и теряет подвижность, как говорят строители, начинает “схватываться”. Затем начинается кристаллизация их раствора. Это значит, что гидроокись кальция — трехкальцйевый гидроалюминат и другие новообразования создают структуру цементного раствора. Образующиеся в результате этого мельчайшие кристаллики все больше и больше пронизывают гель и срастаются. По мере сгущения цементного клея количество выпадающих в нем кристалликов увеличивается. Так, цементный клей превращается в прочный камень!

Пытаясь получить “искусственный камень”, строители смешивали разнообразные по форме камни и мелкий песок, а затем скрепляли их цементом, растворенным в воде, после чего всей смеси давали затвердеть. Новый материал по прочности не уступал природным конгломератам. Он был назван бетоном. Применение цемента для изготовления бетона сделало его незаменимым материалом в современном строительстве.

Бетон - Давно ли известен людям бетон?

gardenweb.ru

Человек изобретает камень | Бетон

Как-то люди обратили внимание на одно интересное обстоятельство. Если смешать глину с землей и соломой, можно получить густую массу, похожую на тесто. Через некоторое время глиняное тесто становилось почти таким же твердым, как камень. Это надоумило людей попробовать строить дома только из одной глины.

Собственно, остовы домов оставались такими же, как и раньше. Их по-прежнему делали из сплетенных ветвей или вкопанных плотно друг к другу деревянных кольев. Но теперь остовы стали обмазывать глиняным тестом. Оно крепко связывало между собой все ветви. Стены получались гладкие, и, что особенно важно, — в них не было щелей. Такое жилище хорошо укрывало уже не только от ветра, дождя или жары.

Смешав глину с соломой, люди получили новый, хороший материал.

Жилища строили по-прежнему из ветвей и кольев. Но теперь их обмазывали глиной.

Камни из глины высушивали на солнце.

У нового строительного материала имелось еще одно несомненное преимущество. Глины почти всюду было сколько угодно. Поэтому новые постройки очень скоро стали широко распространяться. В сооружении жилищ, да и не только одних жилищ, надолго наступила эпоха глины.

Прошло некоторое время, и люди увидели, что, хотя глиняные дома и лучше тех, которые делались из одних ветвей, всё же и они оставляли желать лучшего. Особенно там, где часто шли дожди.

Вода оказалась злейшим врагом глины. Она постепенно размывала ее, пока снова не оставался один остов из ветвей. Выходило, как в «Сказке о рыбаке и рыбке»: в конце концов люди оказывались у разбитого корыта.

И всё же человек не мог примириться с мыслью, что от глины придется отказаться. Он сам видел, что стоит пройти только дождю, а после этого выглянуть солнцу, как глина снова становится твердой, точно камень.

А не попробовать ли из глины делать небольшие камни и затем высушивать их на солнце? Попробовали. Получилось очень хорошо. Пробыв долго на солнце и как следует высохнув, глиняные камни оказались куда долговечнее, чем глиняное тесто, которым обмазывали остовы жилищ. Да и не нужны теперь стали эти остовы. Из глиняных камней можно было быстро складывать постройки любой формы и любой толщины.

Так появился кирпич, история которого уходит вглубь тысячелетий.

Вначале из кирпича складывали маленькие и незатейливые жилища. Они были удобнее и прочнее прежних. Прочнее, но всё еще недостаточно прочными. Обожженные на солнце глиняные камни вода разрушала медленнее, однако всё же разрушала.

Но вот человек додумался обжигать глину в специальных печах, и обожженный кирпич оказался в состоянии служить не только десятки, но и сотни лет.

Бесчисленное множество маленьких и больших домов в разных странах, великолепные дворцы, гигантские фабрики, заводы, неприступные крепости, маяки, поднявшиеся как будто из пучин моря, и многое другое построено из кирпича. Многое, но не всё. Потому что хотя кирпич и был не тот, из которого некогда человек впервые сложил свое новое жилище, но и. он уже не мог верой и правдой служить во всех случаях жизни.

Но что же было делать, если и кирпич не сумел оправдать всех возлагавшихся на него надежд?

Из кирпича стали строить неприступные крепости.

Заводы и фабрики тоже возводили из кирпича...

И маяки, поднявшиеся словно из морской пучины, складывали из глиняных камней.

Строить не из глиняного, а из настоящего камня! Камень — самый прочный, самый красивый и в то же время самый долговечный материал. К тому же трудно назвать какую-нибудь страну, в которой не имелись бы залежи камня. Так человек постепенно пришел к мысли — возводить постройки из камня.

Не надо думать только, что история материалов, из которых люди воздвигали различные сооружения, развивалась в строгой последовательности: сначала ветровые заслоны, потом дома из глины, из кирпича и, наконец, из камня...

Кому не известно, что во многих странах до сих пор еще продолжают употреблять не только камень и кирпич, но даже и дерево! И с бетоном было то же самое. Почти три тысячи лет назад людям впервые пришла мысль о нем. Но они продолжали применять также и естественный камень.

Однако мы снова отвлеклись, и пора начинать наше путешествие по следам приключений бетона.

www.stroitelstvo-new.ru

древние сооружения и в наше время

Первый строительный раствор появился около шести тысяч лет тому назад, утверждают историки. При проведении раскопок возле реки Дунай специалисты обнаружили древнее поселение, где в одном из домов пол был сделан из бетона. Стройматериалы широко использовались во времена античности. Многие древнеримские сооружения, сохранившиеся до нашего времени, были возведены с применением железобетона. Некоторые ученые предполагают, что египетские пирамиды тоже строились при помощи составов с бетоном.

Определение

Значение слова бетон можно найти в словарях. Бетон — строительный материал, который получают при затвердевании строительной смеси. В ее состав входят жидкость, вяжущее, наполнители и иногда специальные добавки. Главным показателем высокого качества раствора считается прочность на сжатие, которая помогает определить ту или иную марку раствора.

Вернуться к оглавлению

Древние сооружения из бетона

Самые ранние примеры использования смесей на территории Египта ученые относят примерно к 1950 годам до нашей эры. При помощи таких составов возводились галереи лабиринтов и сами пирамиды. В качестве вяжущих египтяне пользовались известкой, гипсом. Одна надпись, которую удалось расшифровать исследователям, содержала рецепт изготовления раствора. Специалисты установили, что основой пирамид стали известняки, верхние слои сделаны из смеси. Среди ингредиентов в бетоне обнаружили золу, измельченный песчаник, соду, которую жители Египта получили из вод Нила.

К наступлению 500 года до нашей эры греки уже применяли мелкозернистый бетонный состав из известняка в качестве покрытия для стен в царских дворцах. Позднее этот строительный материал был нужен при кладке: пространство, которое образовывалось между стенками, заполняли камнями и заливали известковой смесью. Бетоном широко пользовались при создании древнеримской архитектуры (амфитеатры, огромные открытые стадионы, дороги). В этот исторический период такие составы стали едва ли ни самыми распространенными стройматериалами.

Вернуться к оглавлению

Бетон в наше время

Падение Западной Римской империи привело к тому, что рецепты строительных смесей были утеряны. Современные растворы, в которые в качестве вяжущего добавляют цемент, открыли в 1844 году. Изобретение железобетона позволило совершить в строительной отрасли значительный прорыв. Сегодня существуют разные версии о том, кто его изобрел. Согласно одной версии, железобетон придумал садовник по фамилии Монье. Он решил укрепить садовые кадки металлическими вкладышами. В соответствии с другой, этот вид бетона был открыт французом Ламбо. Он соединил цемент с армирующей сеткой. Кому бы ни принадлежало это открытие, современное строительство невозможно представить без использования бетонных смесей. Строительный материал остается популярным и востребованным, а новые технологии позволяют совершенствовать состав, открытый много лет назад, в соответствии с запросами общества и современных реалий.

Вернуться к оглавлению

Интересное о материале

  1. Знаменитые пирамиды Египта также строились из бетонных смесей.

    В прошлом строители редко возводили здания из бетонных составов. К этому строительному методу поначалу относились несерьезно. Первым, кто стал жить в бетонном доме, был изобретатель Т. Эдисон.

  2. Цементные изделия способны отражать свет примерно на пятьдесят процентов больше, чем, к примеру, асфальт. Эта особенность связана с расцветкой. Так, в местах, где есть много таких строений, температура обычно ниже, иногда разница составляет около семи процентов.
  3. Грузовые автомобили легче передвигаются по бетону, нежели по асфальту. Согласно статистическим данным, грузовики, которые ездят по автострадам из этого материала, имеют высокий пробег.
  4. В США раствор стал самым распространенным стройматериалом для шоссе. По оценкам специалистов, пятьдесят пять тысяч миль американских шоссе покрывает цементная смесь.
  5. Материал способен «плавать», вернее, некоторые разновидности бетона могут не тонуть в воде. Один из примеров – бетонные доки.
  6. Крупнейшим потребителем составов во всем мире является Китай. Именно это государство закупает сорок процентов от общего количества смесей, изготовленных в мире. Еще одной важной особенность является то, что знаменитую крепостную стену в Северном Китае построили с использованием вышеупомянутого стройматериала.
  7. Такие составы нежелательно сочетать с древесиной. Это стройматериалы-антагонисты.
  8. Нельзя путать бетонный раствор с цементом. Последний – лишь компонент бетона, связывающий все ингредиенты, обеспечивающий вязкость смеси и ее «схватывание».
  9. Материал занял лидирующую позицию среди всех искусственных составов – каждый год изготавливают около шести миллиардов кубических метров бетона. Таким образом, на каждого жителя Земли приходится приблизительно по кубическому метру.

kladembeton.ru


Смотрите также