Betona un cementa vēsture

Betons ir ēku celtniecībā izmantojams materiāls, kas sastāv no cietām, ķīmiski inertām daļiņām, kuras sauc par agregāts (parasti izgatavoti no dažāda veida smiltīm un grants), ko savstarpēji savieno cements un ūdens.

Agregāti var būt smiltis, šķembas, grants, izdedži, pelni, sadedzināts slāneklis un sadedzināts māls. Smalku minerālu (smalks attiecas uz minerālu daļiņu lielumu) izmanto betona plātņu un gludu virsmu izgatavošanā. Rupju pildvielu izmanto masīvām konstrukcijām vai cementa sekcijām.

Cements ir bijis daudz ilgāks par celtniecības materiālu, kuru mēs atzīstam par betonu.

Cements senatnē

Tiek uzskatīts, ka cements ir vecāks par pašu cilvēci, un tas dabiski izveidojās pirms 12 miljoniem gadu, kad dedzinātais kaļķakmens reaģēja ar degslānekli. Betons ir izveidots vismaz 6500 gadu pirms mūsu ēras, kad Nabatea no tā, ko mēs tagad pazīstam kā Sīriju un Jordāniju, izmantoja mūsdienu betona priekšteci, lai izveidotu struktūras, kas saglabājas līdz mūsdienām. Asīrieši un babilonieši kā saistvielu vai cementu izmantoja mālu. Ēģiptieši izmantoja kaļķi un ģipša cementu. Tiek uzskatīts, ka Nabateau ir izgudrojis agrīnu hidrauliskā betona formu, kas sacietē, saskaroties ar ūdeni, izmantojot kaļķus.

instagram viewer

Betona kā būvmateriāla pieņemšana pārveidoja arhitektūru visā Romas impērijā, padarot to iespējamu struktūras un konstrukcijas, kuras nevarēja uzbūvēt, izmantojot tikai akmeni, kas bija agrīnās Romas pamatne arhitektūra. Pēkšņi arkas un estētiski ambiciozo arhitektūru kļuva daudz vieglāk būvēt. Romieši izmantoja betonu, lai izveidotu nekustīgus orientierus, piemēram, Pirtis, Kolizejs, un Panteons.

Tumšo laikmetu ienākšana tomēr redzēja, ka mākslinieciskās ambīcijas līdz ar zinātnes progresu mazinās. Faktiski Tumšie laiki redzēja daudzus attīstītus pazaudēta betona izgatavošanas un izmantošanas paņēmienus. Betons neveiks savus nākamos nopietnos soļus uz priekšu ilgi pēc tam, kad būs pagājuši Tumšie laiki.

Apgaismības laikmets

1756. gadā britu inženieris Džons Smeatons izgatavoja pirmo moderno betonu (hidraulisko cementu), pievienojot oļus kā rupju minerālu un sajaucot cementa darbināmo ķieģeļu. Smeatons izstrādāja savu jauno betona formulu, lai uzceltu trešo Eddystone bāku, taču viņa jauninājumi izraisīja milzīgu pieaugumu betona izmantošanā mūsdienu konstrukcijās. 1824. gadā angļu izgudrotājs Džozefs Aspdins izgudroja portlandcementu, kas joprojām ir dominējošais cementa veids, ko izmanto betona ražošanā. Aspdins izveidoja pirmo īsto mākslīgo cementu, sadedzinot zemes kaļķakmeni un mālu. Dedzināšanas process mainīja materiālu ķīmiskās īpašības un ļāva Aspdīnam radīt stiprāku cementu, nekā ražos parastais sasmalcinātais kaļķakmens.

Rūpnieciskā revolūcija

Betons spēra vēsturisku soli uz priekšu, iekļaujot tajā iestrādātu metālu (parasti tēraudu), lai veidotu to, ko tagad sauc par dzelzsbetonu vai dzelzsbetonu. Dzelzsbetonu 1849. gadā izgudroja Džozefs Monjē, kurš 1867. gadā saņēma patentu. Monjē bija Parīzes dārznieks, kurš darināja dārza podus un toveri no betona, kas pastiprināts ar dzelzs sietu. Dzelzsbetons apvieno metāla stiepes vai saliekamo izturību un betona spiedes stiprību, lai izturētu smagas slodzes. Monjē savu izgudrojumu izstādīja 1867. gada Parīzes ekspozīcijā. Papildus saviem podiem un toveriem Monjē reklamēja dzelzsbetonu izmantošanai dzelzceļa savienojumos, caurulēs, grīdās un arkās.

Tā izmantojums beidzās arī ar pirmo ar dzelzsbetona tiltu un masīvajām konstrukcijām, piemēram Hūvers un Grand Coulee aizsprosti.

instagram story viewer