История бетона
Римлянематериал, подобный бетону, называли по-разному. Так, литую кладку с каменнымзаполнителем они именовали греческим словом "эмплектон"(emplekton). Встречается также слово "рудус" (rudus). Однако чащевсего при обозначении таких слов, как раствор, используемый при возведениистен, сводов, фундаментов и тому подобных конструкций, в римском лексиконеупотреблялось словосочетание «опус цементум»(opus caementitium),которым и стали называть римский бетон.
Трудноточно сказать, где и когда появился бетон, так как начало его зарождения уходитдалеко в глубь веков. Очевидно лишь то, что он не возник таким, каким мы егознаем, а, как большинство строительных материалов, прошел длинный путьразвития. Наиболее ранний бетон, обнаруженный археологами, можно отнести к 5600г. до н.э. Он был найден на берегу Дуная в поселке ЛапинскиВир (Югославия) в одной из хижин древнего поселения каменного века, где из негобыл сделан пол толщиной 25 см. Бетон для этого пола приготавливался на гравии икрасноватой местной извести.
Историябетона неразрывно связана с историей цемента. Древнейшими вяжущими веществами,используемыми человеком, являлась глина и жирная земля, которые послесмешивания с водой и высыхания приобретали некоторую прочность. По мереразвития и усложнения строительства возрастали требования, предъявляемые квяжущим веществам. Более чем за 3 тыс. лет до н.э. в Египте, Индии и Китаеначали изготавливать искусственные вяжущие, такие, как гипс, а позднее — известь, которые получали посредством умеренной термической обработки исходногосырья.
Наиболеераннее применение бетона в Египте, обнаруженное в гробнице Тебесе(Теве) датируется 1950 г. до н.э. Бетон был примененпри строительстве галерей египетского лабиринта и монолитного свода пирамиды Нима задолго до н.э.
Несомненно,на широкое распространение римского бетона определенное влияние оказалаполитическая и экономическая структура античного общества. Однако не в меньшейстепени, а может быть, даже в большей, этому способствовал и ряд крупных техническихдостижений. В частности, открытие римлянами свойств пуццолановых добавок,значительное улучшение состава бетона за счет использования чистых и даже вотдельных случаях фракционированных заполнителей взамен ранее применявшегосягрунта, и тщательное уплотнение бетонной смеси, которому римляне уделялибольшое внимание, и которое в значительной степени способствовало улучшениюкачества бетона. Предположительно, в период наивысшего развития бетона (2 векн.э.) римлянами были разработаны и новые виды вяжущих веществ типа романцемента, позволившие в значительной степени улучшитьфизико-механические и деформативные характеристикивозводимых ими бетонных сооружений. Повышению долговечности бетонаспособствовали и географические условия Италии с ее теплым и влажным климатом,в то время как в других странах с более суровым климатом постройки из такого жебетона сохранились плохо. Даже сегодня не потеряли своей значимости иконструктивные особенности римских бетонных дорог, полов, сводов и куполов,особенно в связи с тем, что, не умея бороться с растягивающими и изгибныминапряжениями бетонных конструкций, римляне прекрасно «научили» ихработать на сжатие. Большой интерес представляет и химико-минералогическийсостав римского цемента. Сочетание этих нововведений и явилось, видимо,основной причиной поразительной долговечности римского бетона, которую до сихпор нередко связывают с якобы утраченными секретами античных строителей.
История железобетона
Железобетон — один из древнейших строительных материалов. Из негопостроены галерей египетского лабиринта (3600 лет до н. э.), часть ВеликойКитайской стены (III век до н.э.), ряд сооружений натерритории Индии, Древнего Рима и в других местах. Однако использованиежелезобетона и железобетона для массового строительства началось только вовторой половине XIX в., после получения и организациипромышленного выпуска портландцемента, ставшего основным вяжущем веществом длябетонных и железобетонных конструкций. Вначале железобетон использовался длявозведения монолитных конструкций и сооружений. Применялись жесткие ималоподвижные бетонные смеси, уплотнявшиеся трамбованием.С появлением железобетона, армированного каркасами, связанными из стальныхстержней, начинают применять более подвижные и даже литые бетонные смеси, чтобыобеспечить их надлежащее распределение и уплотнение в бетонируемой конструкции.Однако применение подобных смесей затрудняло получение бетона высокойпрочности, требовало повышенного расхода цемента. Поэтому большим достижениемявилось появление в 30-х годах способа уплотнения бетонной смеси вибрированием,что позволило обеспечить хорошее уплотнение малоподвижных и жестких бетонныхсмесей, снизить расход цемента в бетоне, повысить его прочность идолговечность. В эти же годы был предложен способ предварительного напряженияарматуры в бетоне, способствовавший снижению расхода арматуры в железобетонныхконструкциях, повышению их долговечности и трещиностойкости.Профессор А.Р. Шуляченко в 80-х годах XIX века разработал теорию получения и твердениягидравлических вяжущих веществ и цементов и доказал, что на их основе могутбыть получены долговечные бетонные конструкции. Под его руководством былоорганизовано производство высококачественных цементов. Профессор Н.А. Белелюбский в 1891 году провел широкие испытания,результаты которых способствовали внедрению железобетонных конструкций встроительство. Профессор И.Г. Малюга в 1895 году всвоей работе «Составы и способы изготовления цементного раствора (бетона)для получения наибольшей крепости» обосновал основные законы прочностибетона. В 1912 году был издан капитальный труд Н.А. Житкевича«Бетон и бетонные работы». В начале века появляются много работ потехнологии бетона и за рубежом. Из них наиболее важными были работы Р. Фере (Франция), О. Графа (Германия), И. Боломе(Швейцария), Д. Абрамса (США). Широкое развитиеполучила технология бетона в СССР со времени первых крупных гидротехническихстроительств — Волховстроя (1924 год) и Днепростроя(1930 год). Профессора Н.М. Беляев и И.П. Александрии возглавили ленинградскуюнаучную школу по бетону. В 30-е годы ученные московской школы бетона Б.Г. Скрамтаев, Н.А. Попов, С.А. Миронов, С.В. Шестоперов, П.М. Миклашевский и другие разработали методы зимнего бетонированияи тем самым обеспечили круглогодичное возведения бетонных и железобетонныхконструкций, создали ряд новых видов бетона, разработали способы повышениядолговечности бетона, основы технологии сборного железобетона. В послевоенныегоды создавались новые виды вяжущих веществ и бетонов, начинали широкоприменяться химические добавки, улучшающие свойства бетона, совершенствовалисьспособы проектирования состава бетона и его технология.