Путь ЖБИ (железобетонных изделий) от 18 века до наших дней.
Отправной точкой на пути к созданию железобетона и железобетонных изделий принято считать 1796 год – дата создания романцемента англичанином Паркером и первых рецептов бетона на его основе. Открытие вызвало интерес в среде строителей и уже в 19 веке бетонные конструкции заняли свое место среди прочих строительных материалов. Бетонные изделия и конструкции из монолитного бетона обладали следующими, более высокими по сравнению с прочими стройматериалами того времени, показателями:
— прочность на сжатие;
— огнестойкость;
— водостойкость;
— жесткость;
— долговечность;
Главный недостаток бетонных изделий заключался в том, что они плохо держали нагрузку на растяжение, что существенно сужало область их применения и не позволяло использовать бетонные изделия в несущих конструкциях. В основном для строительства несущих конструкций использовалось кованное железо (в виде стержней, полос и пр.), которое замечательно выдерживало и сжатие и растяжение и изгиб, но при этом достаточно быстро (по равнению с современными железобетонными изделиями) приходило в негодность под воздействием окислительных процессов и коррозии. Помимо этого железо уже при нагревании до температуры в 500 градусов цельсия меняет свою структуру, становится мягким и теряет прочность. В конце 19 века железобетон объединил в себе достоинства металла и камня и не перенял недостатков ни первого, ни второго.
Первым, кто запатентовал железобетон, стал штукатур из Англии Вильям Уилкинсон, это произошло в 1854 году. К своему открытию Уилкинсон пришел опытным путем и это было не сложно, так как металл работает с большой силой сцепления с бетоном и легко обволакивается им, а одинаковый коэффициент температурного расширения металла и бетона позволяет создавать прочные и долговечные ЖБИ, устойчивые к атмосферным воздействиям. Открытию Уилкинсона не придали значения, также как и его французскому коллеге Куанье, опубликовавшем в 1861 году брошуру «Применение бетона в строительном искусстве», и писавшем в ней об увеличении несущей способности бетона за счет применения железных стержней.
Первым «успешным» открывателем железобетона стал Жозеф Монье, по иронии судьбы человек крайне далекий от строительства. Жозеф Монье – садовник, работал в фирме «Братья Флер» (Версаль). Целью Монье были кадки и горшки из бетона, но ни в коем случае не строительные железобетонные изделия. Разработка принципа армирования бетона шал последовательно: 1) кадка из бетона без армирования (дала трещины); 2) кадка из бетона, «одетая» в армирующий каркас (металл под воздействием осадков дал коррозию и испортил внешний вид изделия; 3) кадка из бетона в армирующем каркасе, обмазанная сверху раствором (ЖБИ безусловно крайне примитивное, но это уже был железобетон). Так был понят принцип производства железобетона. Монье, в отличие от его незадачливых предшественников оказался успешен и прозорлив, в последующие годы он сделал следующее:
— 1867 г. – получение патента на переносные железобетонные горшки и кадки для сада;
— 1868 г. – Строительство в Майсонс-Алфорте железобетонного бассейна, следствием строительства стал патент на железобетонные резервуары и трубы;
— 1869 г. – строительство железобетонного перекрытия над мастерской, с последующим патентованием строительства перекрытий;
— 1873 г. – патент на железобетонный мост. 1875 г. – презентация модели моста экспертной комиссии, с испытанием нагрузкой. В этот же годы был построен и первый «реальный» железобетонный мостик для пешеходов (пролет – 16м, ширина – 4м);
— 1878 г. – патент на железобетонные балки и шпалы;
— 1880 г. – Объединение всех вышеуказанных конструкций в единый патент. Подача заявок на изобретение в Германии и России.
Несмотря на примитивность железобетона Монье, несмотря на отсутствие познаний в строительстве, Монье – первый, кто внедрил принцип армирования бетона и ввел полученные конструкции в повседневную жизнь.
Следующим за Монье стал немецкий инженер Вайс. В 1879 году он скупил все патенты Монье на применение железобетона в Германии, а в 1886 году провел научные исследования свойств железобетона, давшие великолепные плоды. Результатом исследованный стал перенос армирующего металла из середины изделий (плита, балка, максимальная нагрузка на растяжение в которых идет именно понизу) в нижнюю их часть в 1887 году, благодаря чему пролет железобетонной плиты был увеличен до пяти метров. С 1887 года внедрение ЖБИ в строительстве пошло с нарастающими темпами.
После пожара 1904 года в Балтиморе, полностью разрушившего 300 зданий на металлокаркасе, все несущие конструкции в США делали только из железобетона.
Следующей вехой в развитии железобетонных конструкций стали различные фортификации (защитные сооружения)……