История изобретения бетона

Обработка камней для строительства была слишком трудоемким процессом, поэтому мастера издавна мечтали о материале, который будет прочным, твердым, но при этом не потребует многочасового обтесывания.

История изобретения бетона насчитывает несколько тысячелетий. Момент, когда изобрели этот материал, стал огромным прорывом в технологии строительства, и из бетона начали возводить удивительные сооружения.

Что такое бетон?

В наши дни бетоном обычно называют смесь, состоящую из цемента, песка, щебня и воды, которая способна затвердевать. Однако в более широком смысле бетон включает вяжущий компонент, наполнители и воду. Первыми авторами подобного строительного материала были не люди: некоторые виды птиц строили жилище из веток, травы и глины, скрепленных слюной. Из подобия бетонной смеси построены термитники, а раки-отшельники использовали раствор из ила, воды и мелких камешков, чтобы прикрепить к раковине маскировку из водорослей.

Наблюдения за природой подсказали людям идею создания искусственного камня. Самым сложным было подобрать вяжущее вещество. Древние египтяне использовали нильский ил, в Древнем Китае камни Великой китайской стены скрепляли составом на основе сильно разваренного риса, глины и мелких камней. А при строительстве самых почитаемых храмов Древней Руси использовали состав с добавлением куриных яиц.

Изобретение древних римлян

Поначалу народы, открывшие бетон, применяли его преимущественно для скрепления камней в кладке. Но строители Древнего Рима нашли искусственному камню новое применение. Оказалось, что можно отливать готовые бетонные изделия, используя формы. В нее укладывали слои туфа, вулканического песка, пемзы, заливали жидким известковым концентратом, дополнительно увлажняли морской водой, а затем очень тщательно трамбовали. Когда изделие застывало, его извлекали из формы.

Римлянам был известен и более сложный рецепт: вначале добывали и тщательно обжигали известь. Затем ее гасили, перемешивали с мелким наполнителем (обычно – песком). Полученным раствором заливали насыпанный в форму слой крупного щебня, а после этого покрывали все слоем земли. Процесс отвердевания длился долго – до двух лет, но полученные таким образом конструкции получались очень прочными. О качестве материала говорит тот факт, что из кирпичей и бетона были построены Пантеон и Колизей, сохранившиеся до нашего времени, а также акведуки, причалы, мосты и другие постройки.

От романоцемента к портландцементу

В XVIII столетии у многих инженеров возник интерес к старинным технологиям. На тот момент технология казалась утраченной, поскольку история не сохранила точных указаний на способы получения искусственного камня: ни пропорций, ни температур. Изучая бетон, применяемый древними римлянами, Дж. Паркер решил обжечь глину вместе с известковым порошком. Температура обжига была 900 градусов. Так появился новый материал, который изобретатель назвал «романоцементом».

Этот цемент был еще несовершенным, так что эксперименты продолжились. Следующий шаг был сделан двумя исследователями: русским строителем Егором Челиевым и англичанином Джозефом Аспдином. Челиев опробовал рецепт силикатного цемента после знаменитого пожара 1812 года. С его помощью ему удалось восстановить здания московского Кремля. Правда, окончательно рецептура была доработана окончательно лишь к 1825 году, так что имя новому типу компонента бетона дал англичанин Джозеф Аспдин. Так строители впервые услышали о портландцементе.

Усовершенствования искусственного камня

Технология получения цемента – главного компонента современных бетонных смесей – со временем менялась. Температура обжига была доведена до 1500 градусов Цельсия, помол стал более тонким, а пропорции смесей теперь подбирали в зависимости от поставленных задач. Но поначалу из нового материала изготавливали только небольшие конструкции, поскольку бетон очень слабо сопротивлялся нагрузкам на растяжение.

Удачным решением этой проблемы стало изобретение железобетона: железный каркас придавал бетонным конструкциям прочность, а искусственный камень защищал металл от коррозии. В результате множества экспериментов была найдена технология изготовления прочных железобетонных конструкций, и сегодня из этого материала построено большинство современных зданий.

Постепенно появились новые добавки, позволяющие придать строительному материалу практически любые свойства. Появились марки, устойчивые к воздействию кислот, высоких и низких температур, воды. С наиболее популярными марками бетона вы сможете познакомиться на этом сайте. Сегодня можно заказать не только сухие смеси для изготовления бетона, но и готовые к работе материалы в миксерах. Это позволяет значительно ускорить строительные работы.