مرجع کامل تاریخچه بتن (۰ تا ۱۰۰ چگونگی و زمان پیدایش بتن)

آیا تا به حال در مورد تاریخچه غنی یکی از قوی ترین مصالح ساختمانی جهان فکر کرده اید؟ بدون بتن، جهان توسعه یافته کاملاً متفاوت به نظر می رسد. انواع زیرساخت ها و ساختمان ها با این ماده معجزه آسا ساخته می شوند، از پیاده روها و جاده ها گرفته تا پایه ها و ساختمان ها. در حالی که بتن در زندگی مدرن رایج است، این مصالح ساختمانی دارای تاریخچه طولانی و چشمگیر است که از هزاران سال پیش، حتی قبل از اهرام مصر آغاز شده است. تاریخچه آن از زمان ساختارهای بی سابقه رومیان می گذرد و به ساخت و ساز مدرن می رسد. این مطلب نگاهی به تاریخچه بتن، چگونگی پیدایش آن، و معرفی مخترع بتن و  معروفترین سازه های بتنی تاریخی جهان دارد.

تاریخچه بتن، چه کسی اولین بار بتن را اختراع کرد؟

مخترع اصلی بتن هنوز در حال بحث است. این در نهایت به تعریف شما از بتن بستگی دارد.

مصری ها

اشکال خام بتن توسط مصری ها در ۳۰۰۰ سال قبل از میلاد مورد استفاده قرار گرفت. این تمدن باستانی از ترکیب گل و کاه برای چسباندن آجرها به یکدیگر استفاده می کرد. شواهد بیشتری از رویکرد نوآورانه مصریان به انسجام را می توان در اهرام بزرگ یافت، جایی که از گچ و آهک برای ایجاد ملات استفاده می شد.

رومیها

رومی ها نوع خاصی از بتن را توسعه دادند که آنقدر قوی بود که امروزه بیش از ۲۰۰۰ سال بعد هنوز در بسیاری از ساختمان ها، پل ها و جاده های آنها یافت می شود! این بتن سیمان هیدرولیک را با آهک و خاکستر آتشفشانی ترکیب کرد.

جوزف آسپدین

در سال 1824، یک انگلیسی به نام جوزف آسپدین، سیمان پرتلند را با سوزاندن گچ ریز آسیاب شده با خاک رس اختراع کرد. او نام اثر خود را از سنگ های ساختمانی استخراج شده در پورتلند انگلستان نامگذاری کرد.

تاریخچه بتن در بازه های زمانی مشخص

قرن هاست که بتن در سرتاسر جهان مورد استفاده قرار گرفته است. در اینجا یک جدول زمانی مشخص و مختصر تا به امروز ارائه می دهیم.

۳۰۰۰ سال قبل از میلاد، مصریان از مخلوط گل و کاه برای بستن آجرهای خشک استفاده می کردند.

۳۰۰ سال قبل از میلاد، بابلی ها از قیر برای بستن سنگ و آجر استفاده می کردند.

۴۷۶ پس از میلاد، رومی ها از مخلوط ملات ۱ قسمت آهک و ۴ قسمت ماسه استفاده می کردند. چربی حیوانی، شیر و خون نیز به سیمان اضافه شد تا خواص آن تغییر یابد.

1678، جوزف موکسون در مورد آتشی پنهان در آهک گرم شده نوشت که با اضافه کردن آب ظاهر می شود.

1779، برای هیگینز حق ثبت اختراع برای سیمان هیدرولیک (گچ بری) برای استفاده در گچ کاری بیرونی صادر شد.

1796، جیمز پارکر از انگلستان یک سیمان هیدرولیک طبیعی را با کلسینه کردن گره‌های سنگ آهک ناخالص حاوی خاک رس ثبت کرد.

1818، سیمان طبیعی برای اولین بار در ایالات متحده آمریکا تولید شد.

1824، جوزف آسپدین از انگلستان سیمان پرتلند را اختراع کرد.

1830، اولین تولید آهک و سیمان هیدرولیک در کانادا انجام شد.

1843، J. M. Mauder, Son & Co مجوز تولید سیمان پرتلند ثبت شده را دریافت کردند.

1887، هانری لو شاتلیه فرانسوی نسبت های اکسیدی را برای تهیه مقدار مناسب آهک برای تولید سیمان پرتلند ایجاد کرد.

1889، اولین پل بتنی مسلح ساخته شد.

1930، عوامل حباب هوا برای افزایش مقاومت بتن در برابر آسیب یخ زدگی / ذوب معرفی شدند.

1936، سد هوور و سد کولی، اولین سدهای بتنی بزرگ، ساخته شدند.

1970، بتن تقویت شده با الیاف معرفی شد.

1992، بلندترین ساختمان بتن مسلح جهان در ایلینوی ساخته شد.

تاریخچه بتن مسلح

تاریخچه بتن به آغاز تمدن های بشری در دوران باستان باز می گردد. اما در قرن های اخیر بود که انسان شروع به تقویت بتن با میلگرد و سایر فلزات برای اهداف ساختمانی کرد. فرآیند تقویت بتن شامل تعبیه میلگردهای تقویت کننده فولادی است که به عنوان میلگرد نیز شناخته می شود، در بتن قبل از گیرش، به منظور حمایت از بتن در برابر تنش های کششی. بیایید تاریخچه بتن مسلح را با بررسی برخی از افکاری که با کار خلاقانه خود بر صنعت ساخت و ساز بتن تأثیر گذاشتند، مرور کنیم. مغزهای درخشانی که از بتن مسلح حمایت کرده اند:

ژان لوئی لامبوت، ۱۸۴۸

لامبوت اولین کسی بود که از بتن مسلح استفاده کرد. او این کار را با استفاده از میله های آهنی و مش سیم برای تقویت چندین قایق پارویی بتنی انجام داد… و بله، قایق های پارویی شناور شدند.

ویلیام بی ویلکینسون، ۱۸۵۴

ویلکینسون از میله های آهنی و سیم طناب برای تقویت کف بتنی کلبه دو طبقه ای که برای خدمتکارانش می ساخت استفاده کرد. به طور کلی به عنوان اولین ساختمانی که از بتن مسلح استفاده کرد، پذیرفته شده است.

فرانسوا کونیه، ۱۸۵۰ – ۱۸۸۰

کونیه یک صنعتگر فرانسوی قرن نوزدهم بود. Coignet که پیشگام بتن مسلح بود، اولین کسی بود که از بتن مسلح با آهن در ساخت و ساز در مقیاس گسترده استفاده کرد.

گیوزو میهایلیچ، ۱۸۸۹

میهایلیچ با طراحی اولین پل قوسی برای استفاده از بتن مسلح اعتبار دارد. این پل در روستای سولت مجارستان ساخته شده است.

جرج بارتولومئو، ۱۸۹۱

بارتولومی اولین خیابان بتنی ایالات متحده را در بلفونتین، اوهایو ساخت. به طور باورنکردنی، و شاید بزرگترین گواهی برای کار بارتولمیو با بتن، خیابان هنوز هم وجود دارد!

آرتور هنری سیمونز، ۱۹۰۱

سیمونز یک گیره ستونی برای کمک به ساخت طراحی کرد. با کمک گیره ستونی او در ساخت، گره زدن و چفت کردن واحدها برای نگه داشتن دو طرف ستون بسیار آسان تر شد.

فرانک لوید رایت، ۱۹۰۵

ساخت معبد وحدت رایت در اوک پارک، ایلینوی در اوایل دهه ۱۹۰۰ آغاز شد. رایت، که سبک معماری او در سراسر جهان متمایز و قابل تشخیص است، معبد یونیتی را برای استفاده از چهار دیوار بتنی عظیم و یکسان طراحی کرد تا قالب گسترده بتواند چندین بار تکرار شود.

یوجین فریسینت، ۱۹۲۷

Freyssinet بتن پیش تنیده را توسعه داد. این روش انقلابی در ساخت بتن شامل پیش تنیدگی تاندون هایی مانند کابل ها بود. این امر امکان ساخت سازه‌های بزرگتر و مقاوم‌تر را فراهم کرد که به تنهایی با بتن مسلح سنتی قابل انجام نیستند.

پیر لوئیجی نروی، ۱۹۳۵

Nervi آویز هواپیما Orvieto را برای نیروی هوایی ایتالیا ساخت. او این پروژه ساخت و ساز منحصر به فرد را با ساخت پوسته نازک به انجام رساند. در ساخت پوسته نازک از ساختارهای منحنی برای تقویت سطوح منحنی مانند بدنه کشتی یا گنبد استفاده می شود.

برتراند گلدبرگ، ۱۹۶۲

برج‌های دوقلوی گلدبرگ در مارینا سیتی، در ساحل رودخانه شیکاگو در مرکز شهر شیکاگو، آغازی برای گنجاندن بتن مسلح در آسمان‌خراش‌های مدرن در طول ساخت و ساز بود. در زمان ساخت خود در دهه 60، این برج ها رکورد ارتفاع ۵۸۸ فوت را ثبت کردند.

تاریخچه بتن اکسپوز

در مورد تاریخچه بتن اکسپوز باید بگوییم که در سال های ۱۹۴۵ تا ۱۹۵۰ در آمریکا که دوران پس از جنگ محسوب می شد، از تایل های بتنی نما برای پوشش استفاده می شد. سپس در دهه پنجاه میلادی، بتن به دلیل کیفیت، دوام و قیمت مناسب در بلژیک مورد استفاده قرار گرفت و به تدریج در سال ۱۹۶۰ بتن اکسپوز پیش ساخته راه خود را به معماری باز کرد. در سال های ۱۹۷۲ تا ۱۹۷۵ بسیاری از معماران و سازندگان تحقیقاتی در مورد مقاومت و دوام بالای سازه های پیش ساخته بتن اکسپوز انجام دادند و همین امر باعث شد بسیاری از معماران به طراحی قسمت های مختلف ساختمان با استفاده از بتن اکسپوز روی بیاورند.

معروفترین سازه های بتنی قدیمی

پانتئون

 پانتئون در رم بزرگترین گنبد بتنی می باشد که تقویت نشده است. با وجود تکمیل در سال 125، پانتئون هنوز در رم پابرجاست. قطر آن ۱۴۲ فوت با یک چشم یا سوراخ ۲۷ فوتی در مرکز است.

دیوار بزرگ چین

دیوار بزرگ چین، نماد نمادین ساخته شده از بتن در طول قرن ها ساخته شده است. بسته به اینکه شروع پروژه گسترده را چگونه تعریف کنید، خلقت در قرن سوم قبل از میلاد آغاز شد. یا چند قرن قبل سلسله‌ها و پادشاهی‌ها در طول تاریخ چین این بنا را مستحکم کردند و قرن‌ها پس از شروع آن به آن افزودند.

فانوس دریایی Eddystone

این بنا واقع در سواحل جنوب انگلستان در اواخر دهه ۱۶۰۰ با استفاده از آهک هیدرولیک جان اسمیتون ساخته شد. ساختار بتنی تاریخی تنها به این دلیل شکست خورد که سنگ های زیرین در طول زمان فرسایش یافتند.

خیابان بتنی

 در سال 1891، اوهایو محل اولین خیابان بتنی شد. این خیابان که به خیابان دادگاه معروف است، هنوز پابرجاست. اگرچه جورج بارتولومئو این خیابان را بیش از ۱۰۰ سال پیش ساخته است، اما دو برابر بتن مورد استفاده در پروژه های مسکونی مدرن استحکام دارد.

کانال پاناما

پس از تلاش های ناموفق برای ایجاد توسعه حیاتی در سفر و حمل و نقل، ساخت کانال پاناما سرانجام در سال ۱۹۰۴ آغاز شد. پس از ۱۰ سال، این پروژه کامل شد. بتن نقش مهمی در قفل‌ها داشت که به بلند کردن کشتی‌ها در حین حرکت در کانال کمک می‌کرد. پس از اتمام آن، سرانجام بسیاری از کشورها و بنادر به هم متصل شدند.

سد هوور

خود سد که در سال ۱۹۳۶ تکمیل شد، به بیش از ۳ میلیون یارد بتن نیاز داشت. ساخت نیروگاه و سایر سازه های سد ۱ میلیون یارد دیگر طول کشید. سازندگان بتن را در یک توده نریختند، زیرا ممکن بود ترک بخورد و درمان آن خیلی طول بکشد. در عوض بلوک ها را با بتن پر کردند تا ستون بسازند. آزمایشات بیست سال بعد نشان داد که بتن با گذشت زمان قوی تر شده است.

سد گرند کولی

کمتر از ۱۰ سال پس از اتمام سد هوور، سازندگان عظیم‌ترین سازه بتنی را ساختند. سد گرند کولی در واشنگتن برای تکمیل آن در سال ۱۹۴۲ به ۱۲ میلیون یارد مکعب بتن نیاز داشت. از آنجایی که به ۴ برابر بیشتر از سد هوور نیاز داشت، سازندگان از یک تسمه نقاله به طول ۲ مایل برای انتقال مواد به محل استفاده کردند. سازندگان از همان روشی که برای ساختن سد هوور برای سد گرند کولی استفاده کردند، استفاده کردند، فقط در مقیاسی بسیار بزرگتر.

خانه اپرای سیدنی

این ساختمان بتنی عنوان بزرگترین سازه بتنی را در نیمکره جنوبی به خود اختصاص داده است. ساخت و ساز در سال ۱۹۵۹ آغاز شد و در سال ۱۹۷۳ به پایان رسید. پروژه سهم خود را از چالش ها دید، اما تکمیل آن یک سازه بتنی باشکوه را ارائه داد. خانه اپرای سیدنی اکنون به عنوان مقصدی برای فرهنگ و گردشگران از سراسر جهان خدمت می کند.

برج خلیفه

برج خلیفه در دبی واقع شده و با استفاده از بتن مسلح ساخته شده است. این برج تا پایان ساخت برج جده عنوان بلندترین ساختمان جهان را حفظ خواهد کرد. با این حال، به نظر می رسد تاریخ پایانی برای برج ۱۰۰۰ متری در نظر گرفته نشده است. برج خلیفه از بیش از ۴۰۰۰۰۰ یارد مکعب بتن همراه با بیش از ۶۰۰۰۰ تن میلگرد یا آرماتور استفاده کرده است.

جمع بندی

بتن مصالح ساختمانی محکم و پیچیده ای است که از سیمان، سنگدانه ها، ماسه و آب ساخته می شود. انواع بتن‌هایی که امروزه استفاده می‌کنیم بسیار متفاوت از نسخه‌های مورد استفاده در طول تاریخ هستند، اما اشکالی از بتن یا مواد مشابه بتن وجود داشته‌اند که هزاران سال است مورد استفاده قرار گرفته‌اند.از مخلوط‌های بتن برای شکل‌دهی سازه‌های تاریخی باشکوهی استفاده شد که هنوز پابرجاست. در این مطلب در مورد تاریخچه بتن مسلح و اکسپوز صحبت کرده و معروفترین سازه های بتنی قدیمی را به شما معرفی کردیم.