 Начнем эту историю с того, что сразу уточним, что железобетон правильнее называть железобетонным конгломератом (в статье продолжим использовать термин «железобетон», так как это определение, под которым он общеизвестен), поскольку цемент является лишь одним из компонентов из чего изготавливают бетон.
Бетон в настоящее время представляет собой, по сути, смесь цемента, воды, песка и гравия в определенных пропорциях.
Цемент является связующим веществом смеси, песок и гравий — инертными частями, не участвующими в схватывании и затвердевании вяжущего, вода служит для гидратации цемента и обеспечения достаточной удобоукладываемости смеси.
Часто в основную бетонную смесь также добавляют добавки для придания определенных качеств, таких как улучшение удобоукладываемости, ускорение или замедление схватывания, устойчивость к агрессивным агентам или действию низких температур во время схватывания.
РИМСКАЯ ЭРА: БЕТОН, КОТОРЫЙ СЛУЖИТ ТЫСЯЧЕЛЕТИЯ
Более 2000 лет назад римляне начали создавать изделия из бетона, который, однако, имел другой состав, чем тот, который используется сегодня.
Это был более слабый бетон, чем современные, но он сохранял свою устойчивость неизменной в течение очень долгого времени, фактически сегодня мы все еще можем восхищаться многими римскими постройками.
Одним из различий между современным бетоном и римским бетоном было другое связующее вещество: во времена Римской империи вместо цемента использовалась известь.
Римские строители обжигали известняк для получения негашеной извести, а затем добавляли воду для получения гашеной извести или гашеной извести (CaO+H2O –> Ca(OH)2), тонкого порошка, который затем использовался в качестве связующего вещества в бетоне.
Кроме того, в римский бетон, а также куски кирпича и туфа добавлялся вулканический пепел.
В 27 г. до н.э. император Август попытался стандартизировать использование вулканического пепла, полученного из месторождения под названием Поццолан Россе.
Недавнее исследование доктора Мари Д. Джексон (Университет Юты) продемонстрировало, что использование красного пуццолана в римских бетонах является секретом их долговечности (пуццолановый вулканический пепел среднего плейстоцена в древнеримских бетонах).
Кроме того, римляне создали особый бетон, который можно было использовать при строительстве портальных сооружений, погруженных в соленую воду Средиземного моря. Для этого типа бетона римляне использовали другой тип вулканического пепла, Pulvis Puteolanum, добываемый из месторождения, расположенного недалеко от Неаполитанского залива.
Pulvis Puteolanum сыграл роль в замедлении и уменьшении разрушения бетона, вызванного контактом с соленой водой, как подчеркивается в другом исследовании доктора Д. Джексона (Раскрытие секретов альт-тоберморита в римском бетоне с морской водой).
Римский бетон больше не использовался после упадка Римской империи.
РОЖДЕНИЕ ЖЕЛЕЗОБЕТОНА
Два важных факта помогли изобретению железобетона:
- производство портландцемента с помощью процесса, созданного англичанином Джозефом Аспдином в 1824 году и полученного путем варки известняка и глины. В результате этого первого процесса был получен продукт, который все еще имел характеристики гидравлической извести, поскольку используемые печи достигали только 1200-1300 ° C, температур, которых было недостаточно для превращения основных материалов в клинкер. Первый цемент, полученный при помоле клинкера (полученного в печах, достигающих 1400-1500°С), приписывают англичанину И.С. Джонсону в 1845 году.
- наличие кованых или литых железных прутков, производимых сталелитейной промышленностью.
Идея повысить прочностные характеристики конгломерата на основе цемента за счет вставки железной арматуры пришла в голову нескольким людям практически одновременно.
В 1848 году француз Ж. К. Ламбо построил лодку из железобетона, в 1855 году запатентовал эту конструкцию и представил прототип на Всемирной выставке в Париже.
В 1861 году французский садовник Жозеф Монье, которому история приписывает изобретение железобетона, построил цветочные горшки из бетона с каркасом из железных прутьев.
Монье запатентовал эту систему в 1867 году, а в последующие годы (1868, 1869, 1873) он запатентовал различные конструктивные системы из железобетона, такие как полы, лестницы, трубы и т.д.
Важность нового изобретения была сразу понята, и поэтому другие изобретатели со всего мира из Германии, Австрии, Франции, Англии и Америки разработали новые патенты.
На этом первом этапе патенты не имели за собой теоретического исследования, а имели лишь полуэмпирическую основу.
Видное место среди изобретателей принадлежит французскому инженеру Франсуа Эннеку (1842-1921), который запатентовал балку с кронштейнами, в которых можно познать основы статики железобетонных балок (при необходимости продольное армирование с учетом моментов напряжений и силы тяжести) кронштейны, расположенные на переменном расстоянии в зависимости от напряжения сдвига).
Англичанин Эннеик также разработал приблизительную статическую теорию железобетона, которая с помощью простых формул позволила ему спроектировать тысячи сооружений по всему миру, включая мост Рисорджименто, построенный через Тибр в Риме в 1911 году.
А, с появлением первых самолетов, появились первые железобетонные плиты для авиатрасс. В настоящее время, можно даже онлайн купить паг 14 с доставкой.
В 1902 году немец Эмиль Морх получил заказ от компании Ways und Freytag на научное исследование поведения железобетона. В том же году Морх опубликовал фундаментальный текст Der Eisenbetonbau («Строительство из железобетона»), содержащий классическую теорию железобетона, за которым последовало множество других изданий, обогащенных результатами дальнейших исследований.
В 1904 году были опубликованы первые немецкие национальные стандарты на железобетонные конструкции, за ними последовали французские в 1906 году и итальянские в 1907 году.
Железобетон начинает распространяться по всему миру!
|
