Головна → Статті
Бетон - один з найдавніших матеріалів і заслуговує особливої розмови. З бетону побудовано більшість сучасних будинків, майданчики для дитячих ігор, дороги, греблі і багато іншого. Тому його справедливо називають королем будівельних матеріалів. Знаменитий італійський архітектор П. Л. Нерві якось сказав, що бетон - найкращий з матеріалів, винайдених людиною. Саме тому ми вирішили розповісти про бетоні більш докладно.
З історії винаходу бетону
Саме слово «бетон» французького походження, воно стало вперше вживатися в XVIII столітті у Франції. До цього водно-цементний розчин іменувався по-різному. Лита кладка з каменньдм наповнювачем називалася грецьким словом «емплектон». Стародавні римляни називали бетон «rudus». При позначенні таких понять, як розчин для влаштування фундаментів і стін, вживалося словосполучення «opus caementum». Саме під такою назвою і став відомий римський бетон.
Найперший бетон, виявлений археологами, відноситься до 5600 плазуна до н. е. Він був знайдений в селищі Лапінський Вір на території колишньої Югославії, в одній з хатин древнього поселення кам'яного століття, де з нього була зроблена підлога завтовшки 25 см. Бетонна розчин для цієї підлоги приготований з використанням гравію і місцевої червоної вапна.
У Єгипті в гробниці Теве виявлений бетон, що датується 950 роком до н. е. Крім цього, бетон використовували при будівництві галерей єгипетських пірамід і монолітного зводу піраміди Німа.
У Стародавньому Римі бетон використовувався в якості будівельного матеріалу близько IV століття до н. е. Матеріал отримав назву «римський бетон» і застосовувався приблизно протягом 7 століть. З тих пір пройшли століття, однак споруди, побудовані з римського бетону, збереглися до наших днів. Деякі з них, наприклад римський Пантеон, пережили кілька досить великих землетрусів.
Фундаментні роботи в древньому Римі значно полегшувало ту обставину, що вулканічний грунт в його околицях досить довго залишалася щільною, що дозволяло застосовувати для будівництва фундаментів звичайнісіньку дощату опалубку.
Дослідження древніх поселень показали, що для будівництва застосовували два види бетону - штучний і природний. Природний робили з каменів, що утворилися з уламкових частинок гірських порід і пов'язаних між собою різними мінеральними речовинами, наприклад вапном, гіпсом або кальцитом. До природного бетону відносять брекчию, конгломерат і піщаник. Коли людина придумала штучний бетон, ті ж самі камені стали пов'язувати між собою іншими речовинами - гіпсом, глиною.
Найпростіший вид бетону - глинобетон, що складається з твердого камневидное матеріалу з суміші глини з піском і соломою. Він набував достатню міцність після просушування на сонці.
Гіпсобетонні називають бетон, виготовлений на гіпсових в'яжучих, одержуваних на основі полуводното або безводного сульфату кальцію.
Штучні бетони в давнину не отримали широкого поширення, оскільки не мали достатню міцність: глина, вапно та гіпс розмокали під водою, і будова руйнувалося. Саме тому античні будівельники воліють ^ -талі використовувати природні матеріали. Але спроби створення штучного в'яжучого матеріалу тривали.
Стародавні римляни помітили, що вапно, змішана з так званими пуцолановому (назва походить від місцевості Пуцціуолі неподалік від Неаполя) добавками, навпаки, набувала ще більшу твердість від впливу води. Вапно такого типу отримала назву гідравлічної.
О. Шуатре, відомий історик архітектури, зумів реконструювати процес укладання кам'яного бетону. Для приготування розчину вапно змішували з пуцолановому добавками. Потім між двома облицювальними стінами укладали товстий шар розчину, зверху викладали подрібнений щебінь з розміром зерен до 8 см. На наступному етапі розчин трамбували до тих пір, поки він не заповнював все проміжки між щебенем.
Відкриття римлянами властивостей пуцоланових добавок поліпшило якість римського бетону, що не могло не сприяти його подальшому поширенню. У II столітті н. е. римляни розробили і стали використовувати нові види в'яжучих речовин - таких, як, наприклад, романцемент, що дозволив більшою мірою поліпшити фізико-механічні характеристики споруджуваних бетонних споруд.
Після падіння Риму багато секретів древніх зодчих були втрачені. Через століття англійський архітектор Джон Сміт звернув увагу на те, що під дією води негашене вапно в суміші з глиною твердне. Він додав до цього складу пісок і кам'яний шлак і отримав досить міцне речовина, яке використовував при будівництві фундаменту під Еддістонскій маяк.
Так само давно стали відомі людині і властивості в'яжучих речовин - глини і жирної землі, які набували відносну міцність після змішування з водою. Однак достатню міцність вони не давали. Саме тому в Китаї, Індії і Єгипті приблизно за 3 тисячі років до н. е. за допомогою термічної обробки вихідних матеріалів були розроблені штучні в'яжучі - гіпс і вапно.
У 60-х роках XIX століття французький садівник Жозеф Моньє придумав найміцніші в світі діжки для дерев із залізобетону. Він просто звернув металеву сітку і залив її бетонним розчином. У той час Моньє навіть і не підозрював, що в найближчому майбутньому його винахід стане головним матеріалом для будівництва більшості будівель, особливо висотних.
Пройшли століття, бетон стали використовувати і в інших, здавалося б далеких від будівництва, галузях - таких, наприклад, як суднобудування (в першій половині XX століття були побудовані безліч річкових і морських судів із застосуванням залізобетону), авіація (виготовлення крил і фюзеляжів літаків) , залізничний транспорт (залізничні вагони і рами цистерн). Американці пішли ще далі: вони запропонували побудувати на Місяці бетонний завод з системою спеціалізованих складів. Для цього передбачалося доставляти із Землі бетон і інші необхідні будівельні матеріали, а саму доставку здійснювати за допомогою спеціалізованих транспортних кораблів.
Таким чином, бетон по праву займає одне з провідних місць серед інших будівельних матеріалів. Так як він є основним матеріалом для будівництва фундаментів, то до нього відповідно пред'являються особливі вимоги.
Міцність на стиск залежить від щільності бетону і розподіляється пропорційно їй:
- особливо важкий бетон має марку від 400 до 1000;
- важкий бетон - М100-М600;
- нормальний - М50-М400;
- легкий - М25-М200;
- надлегкий - М4-М100.
Цементний бетон при будівництві будинків замішують безпосередньо на місці будівництва або на спеціалізованих бетонних заводах, звідки їх доставляють на бетоновозами.