Об истории бетона

Об истории бетона 29 мая 2015 г.


КРАТКИЙ ИСТОРИЧЕСКИЙ ОЧЕРК

    Бетон как строительный материал применялся еще в глубокой древности. Так, Великая Китайская стена, строительство которой было начато в 213 г. до н. э., построена частично из известкового бетона. Бетонные постройки встречаются уже у древних египтян, а также у греков и римлян. От древнего Рима сохранилась до наших дней бетонная дорога, построенная Аппием Клавдием около 2000 лет назад.
В Древней Руси уже в XI—XIII вв. бетон применялся в качестве забутки при возведении стен и фундаментов, что подтверждается исследованиями материалов ряда построек Старой Рязани, Владимира и др.
    В древних постройках разных стран применялся обычно известковый бетон с гидравлическими добавками из пуццолана, цемянки, трасса и др. Однако до изобретения портландцемента, т. е. до 20—30-х годов XIX в., бетон применялся редко. После изобретения портландцемента бетон нашёл широкое применение в строительстве различных инженерных сооружений. С этого времени из бетона стали строить плотины и шлюзы, подпорные стены, дороги, мосты, портовые и другие сооружения.
    Изобретение железобетона обычно приписывают парижскому садовнику Монье, который в 1861 г. делал из цементного раствора кадки для цветов, вводя в них для прочности проволочную сетку. Полученные таким способом кадки имели большую прочность при небольшом весе. В 1867 г. Монье взял первый патент на производство железобетонных кадок для садовых целей, а впоследствии и на другие изделия — балки, трубы и т. п.
    Однако, не имея технической подготовки, Монье шел ощупью в развитии своего изобретения. В первых его конструкциях арматура располагалась в середине стенок бетонного элемента, т. е. там, где она меньше всего нужна.
    В действительности подобные железобетонные сооружения применялись и раньше. Так, например, на Всемирной выставке в Париже в 1855 г. демонстрировалась лодка, построенная в 1850 г. Ламбо из армированного железом цементного раствора. В 1861 г. французский инженер Куанье изложил основные вопросы совместной работы железа с бетоном и разработал проекты балок, сводов, труб и других конструкций.
Успешное применение системы Монье по существу относится только к 1884 г., когда в Германии Вайс и Баушингер произвели первые научно поставленные опыты по исследованию железобетонных конструкций. Эти опыты показали хорошую совместную работу арматуры с батоном.
    Дальнейшему развитию железобетона способствовали работы французского инженера Геннебика. В 1892 г. Геннебик (и одновременно Куанье) предложил строить монолитные сооружения, составленные из железобетонных плит, балок, стоек и фундаментов. Он же дал приближенные формулы для расчета таких конструкций и указал на важность армирования балок хомутами и отогнутыми стержнями. Вместе с тем Геннебик и Куанье не были первыми создателями железобетонных балок. До них или одновременно с ними Мёллер в Германии, Рэнсом в США, Коттансен во Франции пришли к той же мысли. Однако только Геннебик начал строить железобетонные конструкции в полном смысле этого слова.
        Русским строителям также давно было известно, какую пользу приносит армирование железом каменных и бетонных стен, сводов и куполов. Так, своды храма Василия Блаженного в Москве, построенного в ХVI в., представляют собой первые армокаменные конструкции, в 1802 г. строители применили армированный бетон для покрытия Царкосельского дворца.


 
Рис. Сводчатый мост (1891 г.)


    Начало широкого применения железобетона в России относится к 80—90-м годам XIX в. В этот период в Москве для здания городской прачечной были использованы железобетонные перекрытия, для здания в Опасо-Глинищевском
переулке — коробовые своды пролетом 4,26 и 11,36 м, для ткацкой фабрики в Реутове под Москвой — своды пролетом 3,55 и 4,26 ж, на Московско-Рязанской железной дороге — трубопровод длиной 500 м и шириной 0,71 ж, стены в Центральных московских банях, трубопровод для сточных вод в Одессе и ряд других сооружений.
В 1892 г. в Варшаве был испытай мост пролетом 8 м.
В 1898—1899 гг. в Киеве А. С. Кудашевым были испытаны 8 балок сечением 8X20 см, пролетом 1 м и арки сечением 10,4X15,3 см, пролетом 3,48 м.
    В 1900 г. в Тбилиси И. С. Подольский испытывал железобетонные резервуары.
С этого периода железобетон в России начал быстро внедряться в практику строительства. На Нижегородской выставке в 1896 г. был возведен переход (мост) пролетом 45 м.

Мост на нижегородской выставке (1896 г.)

При строительстве Витебск-Жлобинской железной дороги в 1900—1902 гг. было построено большое количество железобетонных мостов и труб; в 1902 г. под руководством И. С. Подольского на Закавказских железных дорогах — несколько путепроводов пролетами до 20 м. Примерно в 1904 г. был сооружен железобетонный городской мост через Терек в г. Владикавказе (ныне г. Орджоникидзе). Мост имеет 3 пролета по 22,3 м в свету (рис. 6).


Арочный мост через Терек (1904 г.)

    В 1904 г. в Николаеве был построен первый в мире железобетонный маяк.
    Большая заслуга в проектировании и строительстве первых железобетонных сооружений в России принадлежит проф Н. А. Белелюбскому.
    В этот период русские ученые и инженеры построили ряд крупных железобетонных сооружений. В 1908 году А, Ф. Лолейтом были построены оригинальные веерные своды в зданиях и манеже Богородско-Глуховской мануфактуры. В том же году А. Ф. Лолейтом рассчитано, сконструировано и построено четырехэтажноей здание склада молочных продуктов Москве с безбалочными междуэтажными перекрытиями, в то время как, в других странах Евро-пы безбалочное перекрытие было впервые осуществлено в Швейцарии лишь в 1910 г.
    Затем были возведены железобетонные сооружения на текстильных фабриках,  цементных заводах в Новороссийске и Подольске. В Ленинграде были построены из железобетона универсальный магазин, гостиница «Астория» и др.
     Широкое развитие теория и практика строительства железобетонных сооружений получили в нашей стране после Великой Октябрьской революции при восстановлении и развитии народного хозяйства.
    В годы первых пятилеток были сооружены крупные гидроэлектростанции из бетона и железобетона: Волховская (1921—1926 гг.), Днепровская (1927—1932 гг.), Свирская (1928—1934 гг.) и др. На рис. 8 показаны водосливные плотины ГЭС, сооруженные из железобетона.
    Железобетон нашел широкое применение в промышленном  гражданском
строительстве: в Москве были сооружены здания Центрального телеграфа, домгазеты «Известия» и др.; в Харькове — почтамт и Дом госпромышленности, построены здания цехов на Краматорском машиностроительном заводе, Запорожстали, Днепростали и других предприятиях. При этом нашли применение ребристые перекрытия с балочными плитами, перекрытия с плитами, опертыми по контуру, — кессонные, безбалочные перекрытия, рамные, арочные и сетчатые конструкции; затем появились тонкостенные конструкции — оболочки, складки, шатры и куполы. Длинные оболочки были применены в здании Харьковского почтамта (1928 г.) и автобазы Наркомсвязи в Москве (1929 г.). На строительстве той же автобазы нашли применение короткие оболочки с арочными диафрагмами.

 

Днепропетровская ГЭС

 

  Цимлянская ГЭС

 

Ребристое перекрытие Кесонное перекрытие
Безбалочное перекрытие Сетчатое перекрытие

                            

Здание Новосибирского театра

    На рисунке показано здание театра в Новосибирске, построенное в 1934 г. Купол театра пролетом 60 м имеет толщину лишь 7 см.
    В 1919 г. был построен железобетонный понтон для плавучего крана; затем были построены десятки железобетонных судов. Из них наиболее интересными сооружениями являются самоходный железнодорожный паром грузоподъемностью 21 груженый вагон (1929 г.); плавучий железобетонный двухсекционный док грузоподъемностью 4 000 т (1929 г.); волжский товарный дебаркадер длиной 65 м, шириной 14 м и грузоподъемностью 600 т и др.
 
 Самоходный железнодорожный паром

 
Плавучий док

    Широкое применение нашел железобетон в сооружениях канала имени Москвы, Волго-Донского канала имени В. И. Ленина, а также при сооружении московского и ленинградского метрополитена. Из железобетона выполнялись стены, перекрытия и лотки тоннелей на открытых участках, возводились надземные вестибюли и подземные станции метро, изготовлялись тюбинги для тоннелей.
    Железобетон находит широкое применение в шахтном строительстве для крепления штолен, шахтных стволов и дворов и др.
    В настоящее время железобетон остается единственными конструкционным материалом, занимающим лидирующие позиции в единой структуре всемирного производства строительной продукции. Засчет своих уникальных свойств с успехом занял нишу и расширяет ее границы в ассортименте строительной продукции, а также заменяет дорогостоящий металл.
    Применяя бетон и железобетон мы произвели настоящую революцию в технологии строительства, а именно возведении долговечных, грандиозных и уникальных объектов сооружений. Исходя из мнений специалистов можно сделать вывод, что железобетон сохранит лидирующую позицию в строительстве в новом столетии.

Последние статьи

  • 11 сент. 2015 г.

    Фундамент – несущая конструкция, часть здания, которая принимает все нагрузки от вышележащих конструкций и передает их на основание. Как правило, изготавливаются из бетона, камня или дерева. 

  • 11 сент. 2015 г.

    Железобетоном называется строительный материал, в котором соединены в монолитное целое стальная арматура и бетон. 

  • 29 мая 2015 г.

    Крыша из металлочерепицы пользуется заслуженной популярностью у потребителей благодаря своей универсальности и выгодному соотношению цена/качество.

  • 28 мая 2015 г.

    Так как мы живем в суровых климатических условиях, то, занимаясь строительством, приходится думать о теплоизоляции. На современном рынке утеплителей много, начиная с экзотических и заканчивая распространенными и всем известными.