Сейчас все здания строятся из цемента, но как так получилось? Какие этапы она прошла в своем развитии? Удивительно, но то, что сейчас воспринимается как нечто обыденное и давнее, возникло еще до нашей эры.
Первые упоминания об использовании цемента
Упоминания о цементе как о строительном материале можно найти в источниках, датируемых II веком нашей эры. Любое каменное сооружение возводилось с использованием специального вяжущего. Для этого они смешали: известь, вулканический пепел, пемзу и туф, который собрали на склонах Везувия.
Жители Древнего Рима также использовали цемент для изготовления отдельных частей конструкций. Однако они быстро разрушались, так как отличались малой прочностью.
Джозеф Аспдин — первый изобретатель цемента
Много лет спустя, в 1824 году, прогресс дошел до того, что был создан гидравлический цемент. Так он получил название портландцемента. Он был основан на камнях, добытых в каменоломне на острове Портленд. Автором нового материала стал Джозеф Аспдин, работавший каменщиком в Великобритании. Он изобрел формулу цемента на своей кухне.
Классический метод изготовления цемента был следующим:
- Известняк и глину нужно было измельчить.
- Окончательную смесь нагревали в печи.
- Полученный комок измельчали до порошкообразного состояния.
Состав, в который входил Аспдин, приобретал твердость. Для этого его нужно было разбавить водой. В 1824 году изобретатель оформил свои права на рецептуру цемента и стал автором патента под названием: «Улучшенный способ производства искусственного камня».
Спустя 30 лет широкое распространение получил портландцемент. Материал стал доминировать на рынке после Всемирной выставки в Лондоне в 1851 году. После ее завершения портландцемент был переименован в английский. Приготовленный материал обладал свойством хорошо выдерживать сжатие. Однако растяжение вызвало появление трещин и разрушений. В то время мастера уже знали, что железные балки можно растягивать, но не сжимать. Поэтому попытки совместить достоинства обоих материалов в одном возникли сразу у нескольких человек.
Первые опыты с железобетоном
В 1846 году Жозеф Монье наняли садовником в оранжерею Тюильри, расположенную недалеко от Лувра. В какой-то момент ему нужно было пересадить апельсиновые деревья и прочные кадки для сада. В них деревья пересаживали для переноса в теплицу на зиму. Именно тогда ему пришла в голову блестящая идея.
Монье решил сделать пару ванн, смешав цемент, песок, золу и кирпичный щебень. Однако через некоторое время они треснули и разрушились. Для изготовления самых прочных изделий ему приходилось использовать железные прутья. Тогда существовал миф о том, что металл под воздействием перепадов температур способствует быстрому разрушению бетона. Однако 3 года эксплуатации показали, что кадки остались невредимыми. Затем Монье запустил производство резервуаров для воды аналогичной конструкции и других продуктов для ландшафтного дизайна.
Примерно в то же время, в 1850-х годах на юге Франции Жан-Луи Ламбо также начал использовать бетон, армированный железом. Он использовал его для постройки небольших лодок, и новый материал также оказался успешным.
Доработка
Современный железобетон заметно отличается от разработки Монье. Немецкий строитель по имени Густав Вайс внес существенные коррективы. В 1879 году он получил права на все патенты Монье для дальнейшего усовершенствования. Инженер переместил арматуру в сторону максимальной растягивающей нагрузки. Именно усовершенствованный материал Вайса стал последним большим шагом в истории создания железобетона, который распространился по всему миру и остается актуальным по сей день.
