Din ceea ce anii romani au concretizat.
Acum, numai asta a devenit reală. Ce ar putea fi cântărit și măsurat. Atingeți pasternul, exprimați numărul ..
Atunci când inginerii civili încep o conversație profesională despre beton, ei sunt interesați în primul rând de puterea, atitudinea față de îngheț și apă. Pentru ca structurile din beton și beton să aibă toate caracteristicile necesare, este necesar să se cunoască exact rețeta concretă - compoziția, adică raportul tuturor componentelor. În forma finală a compoziției betonului este înregistrată ca o greutate sau mai puțin un raport de volum, de exemplu, 1: 2: 4 .. (ciment: nisip: sheben sau pietriș), adică un ciment parțial au două părți de nisip și patru bucăți de moloz sau pietriș. Prin definirea în avans taxa de ciment și apă, este posibil, folosind relația specificată, este ușor să se calculeze viteza de curgere a fiecăruia dintre materialele de umplutură. Cu toate acestea, înainte de a merge la retete pentru beton, trebuie să dau seama un alt aspect important - rolul agregatelor - nisip si pietre mari din beton. Cum afectează proprietățile betonului și sunt chiar necesare în beton?
Trebuie să spun imediat că fără agregate nu puteți face beton. Prezența lor în beton a demonstrat că îmbunătățește semnificativ proprietățile constructive și tehnice ale materialului și, în primul rând, cum ar fi impermeabilitatea, deformabilitatea și rezistența. În plus, materialele de umplutură sunt mult mai ieftine decât agenții de legare, deci este mai profitabil din punct de vedere economic să aveți cât mai mult din amestecul de beton posibil.
Vitruvius a scris despre asta. Există următoarele nivele de nisip montan: negru, gri, roșu și carbuncle (nisip de origine vulcanică). Dintre acestea, cel mai bun este cel care scrâșnește atunci când este frecat în mână. În cele mai multe cazuri, el a sfătuit utilizarea de nisipuri "fără adaos de pământ". Deci, pentru zidirea peretilor si a arcilor, Vitruvius a recomandat doar nisipul spalat, iar pentru lucrarile de tencuiala - raul curat. Nisipul de mare, în opinia sa, este nedorit în majoritatea cazurilor, deoarece conține impurități de săruri care duc la decolorarea pereților. În acest caz, așa cum scrie Vitruvius, prezența sarei în nisip, care are proprietăți higroscopice, face dificilă uscarea soluției, întârziind astfel timpul de construcție. O astfel de afirmație nu contravine condițiilor tehnice moderne pentru un agregat fin. Există dovezi că agregatele pentru beton (în special pentru pozzolan) au fost spălate în mod necesar.
Instrucțiunile romanilor pentru pregătirea pietrelor de dărâmături și a pietrei cioplite pentru beton sunt interesante. „Trebuie să ne piatra nu este iarna si vara, scrie Vitruviu - și lăsați-l în vârstă, în aer liber, cu doi ani înainte de începerea construcției. Piatra că, în timpul acestei bienal va fi deteriorat de vreme rea, du-te la fundație, în timp ce restul, care a transformat neporchennym, du-te la partea supraterana a clădirii ca încercate și testate, prin natura și capabil să mențină puterea. "
Metode de determinare a purității umple brazii au fost destul de simplu și de cerințele lor mai stricte. “. Dacă turnați nisipul pe un prosop alb și apoi îl agitați sau îl aruncați și nu lasă petele și sedimentele de pământ, va fi bine. „(Vitruviu).
De o importanță deosebită pentru betonul are un bob (dimensiunea granulelor) compoziția agregatelor sale. Nisip și piatră sau pietriș concasată trebuie să fie format din granule de diferite dimensiuni, în timp ce volumul gol în acesta este minim, iar mai mic volumul golurilor din agregat, inferioare liantul necesar pentru a obține un beton dens.
Faptul că romanii au acordat o mare importanță compoziției cerealelor agregatelor este indicat de rezultatele testării structurilor efectuate în timpul nostru. Astfel, la studiul Roman ramane in Marea Britanie a dezvăluit că 58 din probele de pereți de beton 55 au aceeași cea mai mare dimensiune a particulelor agregate, trec printr-o sită cu ochiuri de 12 mm. Umpluturii 209 probe de moloz 200 au o dimensiune maximă grăuntelui de 19 mm, și satisfăcătoare pentru compoziția cerealelor regiunea cerințelor de astăzi. Compoziția granulată a agregatelor din betonul Podului Traian și conducta de apă din apropierea orașului Köln a avut de asemenea o mare convergență cu cerințele moderne. Există o serie de exemple similare. De asemenea, trebuie remarcat utilizarea frecventă a pietrelor zdrobite și ". nu mai greu decât o lira "(adică 327 g), așa cum cere Vitruvius.
Probabil, până la începutul I c. n. e. constructorii romani, sa constatat că materialul de umplutură are o influență certă asupra proprietăților betonului. Această concluzie este confirmată de numeroase exemple. De exemplu, în timpul construcției Colosseum a fost utilizat în agregat de beton de trei tipuri: pentru fundatii - moloz dens si greu de perete de mare lavă - calcar mai ușoare, cât și în bolti și plafoane - ponce ușoare și tuf.
Acum ne întoarcem la compoziția betonului pentru rețeta sa. Probabil, nu este nevoie să convingeți cititorul că, din aceleași produse, bucătarii pot găti diferite gustări. Aceasta va depinde, în primul rând, de raportul dintre produsele care vor fi puse în tava. Acest lucru se întâmplă și cu pregătirea betonului. Vă puteți imagina cât de calificare „bucătari“, ar fi trebuit să fie vechi constructorii de master, în cazul în care, având la echipament mecanizat mână și chiar greutăți elementare le obține destul de calitate privind compoziția betoanelor și mortare.
Beton în timp ce pregătit mod substanțial separat, adică. E. Separat în containere speciale și mortar frământă plasate în straturile de cofrare, alternând cu straturi de agregat grosier. Prin urmare, în cazul în care compoziția soluției a fost necesară în primul rând pentru a obține consistența dorită și amestecul este întotdeauna specificat în regulile de desfășurare a activității de producție, cantitatea de pietriș sau pietricele, se pare că a jucat un rol minor, și, prin urmare, nu sunt luate în considerare. Este adevărat că, în unele tipuri de lucrări hidrotehnice, cantitatea de piatră zdrobită în volumul total de beton a fost încă stabilită. Astfel, Pliniu compoziție de beton hidraulic care rezultă din var, pozzolan tuf și sparte într-o proporție de 1: 2: 1. Un alt tip de beton fără indicarea compoziției. Utilizat pentru construirea rezervoarelor a constat, potrivit lui Vitruvius, nisip pur, piatră zdrobită sau pietre care cântăresc nu mai mult de o liră și cea mai bună var.
Se poate presupune că, la acel moment existau deja metode de bază pentru calculul compoziției soluției, deoarece romanii au fost bine metodele cunoscute pentru determinarea volumului de diferite forme geometrice și acestea ar putea conta pe cantitatea totală de mortar și beton la orice volum dat. Materialul de legare și agregatele au fost adoptate în funcție de scopul lucrării în rapoartele indicate mai sus, iar cantitatea de apă a fost selectată "cu ochiul". Este important de subliniat faptul că romanii erau foarte conștienți de faptul că un exces de apă din amestec este întotdeauna de dorit, așa cum este indicat, în special Pliniu. Apa, prin urmare, cel mai probabil, a fost turnat în amestec nu toate dintr-o dată, dar treptat, aducând soluția la consistența cerută.
De la sfârșitul secolului al XVIII-lea. în Europa au existat primele mașini de testare a materialelor, a început să se testeze și mostre de mortar și beton român, selectate din diferite structuri. Adevărat, sa constatat că datele au o răspândire largă, care este exacerbată de durata de viață diferită a structurilor - în intervalul 50-350 de ani. Cu toate acestea, concluziile individuale privind rezultatele testelor se pot face. Se poate presupune că activitatea astringentelor antice romane, în funcție de specia lor, se situează în intervalul 0,5-15 MPa: în special pentru tei de aer, 0,5-1 MPa; pentru hidraulica 1,5-2 MPa; pentru ciment izostatic-ciment și ciment de limită-puzolanic 3-10 MPa și ciment de tip romancecement 5-15 MPa.
Evident, a produs în timp ce betonul posedă, de asemenea, rezistență variabilă în funcție de tipul de liant, relația vyazhushego-apă finețe aditivi puzzolanice și alți factori considerați dificil.
În anii '80 ai acestui secol, oamenii de știință din vestul Germaniei au efectuat o serie de teste de probe de beton realizate în zona Köln, Salburg și alte orașe din Germania de Vest - fosta provincie romană. probe de beton au fost prelevate din zidurile caselor, clădirilor cupole, pereți și alte bazine buildings- Sa constatat că rezistența la compresiune a probelor de beton a fost de la 0,5 la 50 MPa, în funcție de tipul de instalații, deși puterea dominantă a fost de aproximativ 7-12 MPa. Valoarea maximă a rezistenței - 50 MPa a fost găsită în podele din beton. Treptele și arcadele clădirilor au arătat mult mai puțină rezistență, iar betonul din pereții bazinului - doar 5 MPa. Acest lucru indică faptul că românii, în timp ce făceau structuri impermeabile, nu aspirau să obțină beton puternic în același timp.
Bazat pe numeroase descrieri de construcții romane și rezultatele testelor, se poate presupune că betonul roman, în funcție de tipul de liant și umplutură au o densitate medie de 700-2200 kg / m3, o absorbție a apei de 5-20% și o porozitate de aproximativ 20-40%.
În ciuda unor astfel de game largi de valori ale parametrilor fizico-mecanici ai probelor testate, majoritatea structurilor de beton rom se dovedesc a fi durabile. Aceasta confirmă concluzia cercetătorilor individuali că nici puterea, nici porozitatea betonului nu pot servi drept criteriu principal în determinarea longevității sale. Probabil, valorile acestor indicatori sunt cei mai importanți în primii ani de proiectare, iar mai târziu ele sunt nivelate.
Astăzi este dificil de estimat și de analiză a compoziției betonului roman numai pe raportul componentelor lor, cu un număr mare de necunoscute, cu atât mai mult că datele privind compoziția reală a caracteristicilor sale structurale de beton și, mulți cercetători se îndoiesc. Nu se poate argumenta decât că starea modernă bună a structurilor individuale concrete ale Romei antice demonstrează calitatea excelentă a materiei prime utilizate, compoziția rațională a betonului și calitatea corespunzătoare a lucrărilor de construcție.