مرجع کامل تاریخچه بتن (0 تا 100 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 3000 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 2000 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.

3000 سال قبل از میلاد، مصریان از مخلوط گل و کاه برای بستن آجرهای خشک استفاده می کردند.

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

476 پس از میلاد، رومی ها از مخلوط ملات 1 قسمت آهک و 4 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، 1848

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، 1854

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، 1850 – 1880

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، 1889

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

جرج بارتولومئو، 1891

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، 1901

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، 1905

ساخت معبد وحدت رایت در اوک پارک، ایلینوی در اوایل دهه 1900 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، 1927

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، 1935

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، 1962

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 588 فوت را ثبت کردند.

تاریخچه بتن اکسپوز

در مورد تاریخچه بتن اکسپوز باید بگوییم که در سال های 1945 تا 1950 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 1960 بتن اکسپوز پیش ساخته راه خود را به معماری باز کرد. در سال های 1972 تا 1975 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 142 فوت با یک چشم یا سوراخ 27 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 1600 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 100 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 1904 آغاز شد. پس از 10 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 1936 تکمیل شد، به بیش از 3 میلیون یارد بتن نیاز داشت. ساخت نیروگاه و سایر سازه های سد 1 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 10 سال پس از اتمام سد هوور، سازندگان عظیم‌ترین سازه بتنی را ساختند. سد گرند کولی در واشنگتن برای تکمیل آن در سال 1942 به 12 میلیون یارد مکعب بتن نیاز داشت. از آنجایی که به 4 برابر بیشتر از سد هوور نیاز داشت، سازندگان از یک تسمه نقاله به طول 2 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 1959 آغاز شد و در سال 1973 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 1000 متری در نظر گرفته نشده است. برج خلیفه از بیش از 400000 یارد مکعب بتن همراه با بیش از 60000 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.