Эволюция бетона: от строительства Китайской стены до инновационных технологий

Современную жизнь человечества сложно представить без многочисленных торговых центров, жилых зданий, промышленных сооружений и небоскребов, которые окружают нас повсеместно. Наше воображение поражают и такие постройки, как: Египетские пирамиды, Великая Китайская стена, римский Колизей, средневековые замки и церкви Европы. Но приходило ли в голову кому-то из нас, благодаря каким материалам и технологиям величайшие памятники архитектуры и истории сохранились до наших дней, а современные небоскребы уверенно «держатся», устремляясь ввысь?

Сегодня тему своей статьи мы посвятим такому интересному и важному материалу, используемому в строительстве, как бетон.

Бетон – один из древнейших строительных материалов. Очевидно то, что бетон не возник таким, каким мы знаем его сегодня, а прошел длинный путь развития.

Идею создания искусственного бетона древним строителям подсказала сама природа. Птичьи гнезда, сооруженные из веток, травы, и укрепленные глиной и другими вяжущими веществами, есть не что иное, как наглядное воплощение принципа получения бетона.

Сырцовый кирпич, который использовали при строительстве мастера древнего Египта, можно отнести к старейшему прародителю бетона: речную гальку египтяне смешивали с измельченной соломой и илом.

В древнем Китае в качестве вяжущего вещества мастера использовали разваренный рис, «приправленный» гашеной известью. Именно такой «рисовой кашей» скреплены каменные блоки Великой китайской стены.

Однако, массовое применение использование бетона получило в Древнем Риме. Только римляне сумели полностью использовать такие его свойства, как прочность, водонепроницаемость и экономичность, а с I в. н. э. бетон превратился в один из основных конструкционных строительных материалов.

Настоящим прорывом в строительных технологиях стало изобретение железобетона. Этот высокопрочный материал, без которого невозможно себе представить современную жизнь, появился – как это ни удивительно – благодаря цветочному горшку.

Французы, истинные ценители красоты и изящества, с давних времен сажают цветы в горшках и кадках. Увы, горшки, в которых произрастали нежные фиалки и примулы, делались из дерева, были непрактичны и недолговечны. В 1867 г. парижскому цветоводу Жозефу Монье пришла в голову мысль делать их из бетона. Однако бетонные вазоны также оказались непригодны для высаживания в них растений – растущие корни разрушали их. Тогда неутомимый садовник придумал усиленную конструкцию: стал покрывать цементом горшки из железной сетки. Так появился железобетон.

Итак, по итогам небольшого экскурса из истории бетона можем отметить, что бетон состоит из нескольких характерных составляющих. Из чего же состоит бетон?

В состав бетона входят четыре основных компонента: вяжущее, крупный заполнитель, мелкий заполнитель и вода, которые добавляются в определенных пропорциях. Их функции и роли являются незаменимыми и взаимозависимыми.

Первая составляющая – вяжущее. Это основа смеси. Вяжущее представляет собой минеральные и органические вещества, применяемые для изготовления бетонов и строительных растворов, скрепления отдельных элементов строительных конструкций, а также гидроизоляции. Если древние люди использовали в качестве вяжущего глину, речной ил, разваренный рис и другие «ресурсы» природы, то сегодня в роли вяжущего выступает, как правило, цементный раствор.

Второй составляющей является мелкий заполнитель (песок). Лучше всего, если песчинки будут округлой формы, это намного облегчит замешивание раствора.

Третья составляющая – крупный заполнитель. Например, щебень.

Последняя составляющая – это вода. Она является одной из основных составляющих бетона. При ее помощи можно регулировать концентрацию смеси.

При взаимодействии с влагой цемент твердеет и получается своеобразный камень. Многие могут подумать, что прочности такой смеси будет вполне достаточно, однако это большое заблуждение. Камень из цемента имеет свойство деформироваться, что негативно отражается на прочности бетонного состава, а значит, и надежности всего здания.

Чтобы сократить риск появления трещин, важно правильно подобрать состав бетонной смеси. Для этого и существуют дополнительные компоненты, такие, как щебень и песок, основной задачей которых является создание структурного каркаса. Благодаря такому каркасу готовый состав практически не дает усадки. При этом происходит увеличение прочности и упругости бетона, а также уменьшение его ползучести.

В XXI в. бетон получает развитие как один из основных материалов для строительства. Сегодня применяются более тысячи видов различных бетонов и большое разнообразие специальных бетонов с разными комплексами свойств.

Многообразие видов бетона обусловливает его успешное применение в условиях рыночной экономики и технического прогресса. Сегодня под термином «бетон» подразумевают широкую гамму различных строительных композитов, таких, как тяжелый бетон, легкие ячеистые бетоны, мелкозернистые бетоны, шлакобетоны, а также фибробетоны, о которых речь пойдет в следующей статье.

Бетон – один из важнейших материалов строительства, используемый с древних веков и по сей день. Как и любой материал, инструмент или же агрегат, бетон прошел свой эволюционный путь, который еще не завершен.

В современных условиях бетоны становятся многокомпонентными, при их приготовлении широко используются химические модификаторы структуры и свойств, активные минеральные компоненты и ряд других эффективных добавок. Многообразие видов бетона обусловливает его успешное применение в условиях рыночной экономики и технического прогресса.

На сегодняшний день в строительстве и при проведении всевозможных монтажных работ стало частым применение такой разновидности бетона, как фибробетон.

Именно о фибробетоне, его особенностях и преимуществах использования в строительстве пойдет речь в следующей статье.