какой новый строительный материал изобрели римляне
Строительные материалы древнего Рима.
Камни, полдень, пыль и молот Камни, пыль и зной.
Из чего же строили римляне свои великолепные здания и сооружения? В первую очередь из того, что лежало у них под ногами,— т. е. из местного материала. Таким материалом являлись естественные камни, древесина, сырцовый, а затем и обожженный кирпич, песок и галька, применявшиеся в растворе и бетоне.
В то далекое время громадными «островами» по всей Италии стояли лиственные леса. Росло много дубовых и буковых деревьев, клена, тополя, ольхи и цитрусовых. Однако с ростом могущества Древнего Рима леса нещадно истреблялись, что впоследствии сказалось не только на экономике страны, но и на климате.
Еще древние греки классифицировали лесоматериалы на три группы. По описанию Теофраста, древнегреческого ученого и первого на земле ботаника,—«. лесной материал бывает пиленый, тесаный и круглый. Пиленый получается от распиливания пилою, тесаный — путем удаления наружных частей посредством топора, круглый оставляется нетронутым. Из них пиленый почти никогда не дает трещин, потому что открытая сердцевина высыхает и умирает». Плиний Старший пишет, что «. наиболее долговечным считают черное дерево, кипарис и кедр».
К сожалению, деревянные сооружения римлян не сохранились. Однако, судя по описаниям Витрувия, значение древесины в древнеримском государстве было очень велико. Она широко применялась как конструкционный материал в качестве стоек, колонн, настилов, ферм при перекрытиях больших пространств в зданиях или пролетах между быками мостов там, где это было необходимо. Правда, римляне все же заменяли деревянные конструкции на металлические, несмотря на большую стоимость последних.
Не менее широко древесина использовалась как вспомогательный материал в виде сложной опалубки и кружал при строительстве сводов и куполов из бетона, для изготовления строительных лесов, подмостей, лестниц и других подобных устройств. Наиболее пенные сорта древесины использовались в качестве декоративной отделки. Широко применялась фанера, которую, по словам Плиния Старшего, нарезали из клена, бука, тополя, наплывов от ольхи, корней бузины, черного и цитрусовых деревьев.
Большое распространение в качестве строительного материала особенно в республиканский период истории Рима, получили естественные камни. Они добывались и обрабатывались из самых разнообразных горных пород, начиная от легких, вулканических, таких, как туф, пемза, лава, и кончая плотными и прочными известняками и порфирами. Эти камни шли на сооружение фундаментов и барабанов колонн, из них изготавливали блоки самой разнообразной величины и конфигурации для возведения стен и архитравных прогонов. Нередко крупные элементы зданий возводились из каменных блоков без применения раствора, хотя последний к тому времени уже широко использовался в строительной практике. При этом большие каменные блоки так тщательно обтесывались, что при укладке, например стен, не требовалось дополнительной подгонки в местах сопряжения. В ответственных сооружениях для более надежного крепления каменных блоков между собой на их поверхности выдалбливались специальные отверстия для металлических дюбелей-«скреп»-штырей, хотя помимо металлических применялись деревянные и каменные «скрепы», особенно в виде так называемого ласточкиного хвоста.
Применяемые в современном строительстве лесоматериалы также подразделяются на три группы: круглые, пиленые и изделия и полуфабрикаты из древесины. Отверстия эти впоследствии заливались расплавленным свинцом но специально оставленным для этой цели канавкам.
Для производства бетона, подстилающего слоя в дорожных покрытиях и других целей требовалось большое количество дробленого камня. Поэтому ежедневно целые армии рабов были заняты ею переработкой. Отдельные каменные породы являлись сырьем для производства извести и гипса. Их также необходимо было добывать и перерабатывать. Витрувий дает рекомендации относительно выбора песка: «. при бутовых кладках первым делом надо проследить за песком, чтобы он подходил для раствора и не содержал примеси земли», (кн. II, гл. 4). Подобные рекомендации указаны для морского песка и других каменных материалов.
Из металлов в строительной практике того времени использовались бронза н железо. Причем бронзе отдавалось большее предпочтение, так как она являлась относительно прочным строительным материалом и не корродировала. Из нее выковывали длинные тонкие балки, которые впоследствии соединяли в более сложные конструктивные элементы, например, фермы. Причем в одних случаях из бронзы выполняли только основные конструктивные элементы ферм, а з других ими заменяли целые деревянные элементы и собирали всю ферму вплоть до обрешетки включительно из металлических (бронзовых) частей. Железо употреблялось для изготовления различных монтажных приспособлений и деталей. Из него изготавливали, как было сказано выше, «скрепы» (дюбеля) и скобы для крепления естественных камней, железные гвозди и другие мелкие строительные детали и приспособления.
В 180 г. до н. э. пергамский царь Эвмен II, находившийся в то время под влиянием Рима, повелел соорудить напорный водопровод длиной 3 км. При этом, как было установлено в наше время, из-за перепада высот в 200 м рабочее давление в трубах должно было составить не менее 20 X 105 Па. Обычные гончарные трубы для этого не годились. Полагают, что были использованы металлические трубы длиной один метр, с укладкой их в просверленные камни. Трубы, скорее всего, отливали из бронзы.
Помимо бронзы и железа римляне были знакомы с золотом, серебром, ртутью, сурьмой, оловом и свинцом. Два последних элемента использовались и для строительных целей. Известно, например, что из гнутых свинцовых листов изготавливали трубы, сваривая пайкой продольные швы и соединительные муфты. При сооружении своих знаменитых водопроводов римляне даже завели стандартизацию труб по диаметрам и поперечному сечению. Это упростило расчет и проектирование водопроводной сети. Свинец, как было сказано, использовался также для скрепления каменных плит и заделки швов.
Различные элементы строительных конструкций и декоративного оформления зданий изготавливались из терракотовых изделий. которые представляли собой специально обожженные сорта глины. Для терракотовых изделий применялась особая технология, заключающаяся в строгом подборе компонентов и соблюдении определенной температуры обжига. В качестве добавок в глину использовали солому, реже пуццолану и битый кирпич. Основными изделиями из терракоты был тонкий квадратный кирпич и черепица различной конфигурации, цвета и размеров, обладавшая такими обязательными качествами, как водонепроницаемость, прочность и долговечность. Отдельные ее виды сохранились в хорошем состоянии до нашего времени.
Начиная примерно с I в. н. э. сырцовый кирпич, до того времени широко распространенный в древнеримском государстве, стал вытесняться обожженным. При этом обожженный кирпич изготавливался трех разновидностей: треугольный, квадратный и прямоугольный. Наибольшее распространение в обычной кладке получил не прямоугольный, а треугольный кирпич Прямоугольный кирпич использовался, главным образом, для кладки углов и сопряжений стен, а квадратный — для прокладки кирпичных рядов и устройства связи между рядами стен.
Размеры сторон кирпича были неодинаковы. Так, кирпич треугольной формы имел размеры сторон от 127 до 508 мм прямоугольный — от 254 до 381 мм (длина) и от 101,6 д 152,4 мм (ширина); квадратный — от 762 до 838,2 мм. Пр этом высота треугольных и прямоугольных кирпичей был от 38,1 до 50,8 мм, а квадратных от 50,8 до 88,9 мм. Высот кирпичей в одном ряду принималась всегда одинаковой, причем швы делались, как правило, тонкими.
Можно отметить, что каких-либо узаконенных норм на размеры кирпича в то время не существовало. Это позволяло каждой изготовителю действовать по своему усмотрению, руководствуясь в основном качеством применяемой для изготовления кирпич глины. Однако в случае необходимости можно было всегда отличить одну партию кирпича от другой, так как на каждом кирпиче ставилось собственное клеймо изготовителя.
Источник книга «Римский бетон». Автор В.А.Кочетов
masterok
masterokМастерок.жж.рф
Хочу все знать
Современный бетон, который широко используется при строительстве дорог, мостов и зданий, может разрушиться в течение как минимум 50 лет. Но этого нельзя сказать о бетонных сооружениях (например, причалов и волноломов), оставшихся после Римской империи. Им насчитывается не одна тысяча лет, а они до сих пор выдерживают удары морских волн.
А еще мы как то спорили бетонные ли Египетские пирамиды, которым уже не одна тысяча лет
Теперь же международная команда исследователей наконец-то решила загадку столь длительного сохранения:
. оказывается, во время химической реакции между бетоном и морской водой формируется редкий минерал, который и укрепляет материал. Именно это и заставляет бетон со временем становиться лишь крепче.
Специалисты начали своё исследование с изучения описания древнего рецепта для создания цементного строительного раствора, который был придуман древнеримским инженером Марком Витрувием ещё в 30 годы до нашей эры.
Римляне делали бетон, смешивая вулканический пепел с известью и морской водой, а затем добавляли в него куски вулканического камня. Они «размазывали» полученную смесь на деревянные формы, которые затем погружались в морскую воду. Примечательно, что этот тип бетона использовался для строительства многих известных сооружений, включая Пантеон и рынок Траяна в Риме, а также для огромных морских сооружений для защиты гаваней.
В истории осталось много упоминаний о прочности древнеримского бетона, включая загадочную запись от 79 года до нашей эры. В ней описывается, что бетон, погружённый в морскую воду становится «единым массивом камня, неприступным для волн и укреплявшимся день ото дня».
Современным специалистам не терпелось понять, что же это значит на деле. И чтобы это выяснить, учёные изучили керны, полученные со дна древнеримской гавани в заливе города-порта Поццуоли близ Неаполя (Италия). Большинство итальянцев знают его как родину кинозвезды Софи Лорен, однако во времена Римской империи он был одним из крупнейших торговых портов Средиземного моря и звался Путеолы.
При анализе выяснилось, что морская вода растворила компоненты вулканического пепла, что позволило вырастать новым связующим материалам.
В течение десятилетия очень редкий гидротермальный минерал под названием алюминий-тоберморит (aluminum tobermorite; Al-tobermorite) образовался в бетоне. Кстати, исследователям уже было давно известно, что Al-tobermorite придавал древнеримскому бетону большую прочность, но как именно он там появлялся оставалось загадкой.
К слову, этот минерал можно получить и в лабораторных условиях, но его очень трудно внедрить в сам бетон.
«Никто никогда не производил тоберморит при 20 градусов по Цельсию. Кроме римлян», — говорит ведущий автор исследования, геолог из Университета Юты Мари Джексон (Marie Jackson).
В более ранних работах авторы исследования сообщали о редком минерале, Al-тоберморите, который они находили в древнеримском бетоне.
Фото Marie Jackson.
Теперь специалисты обнаружили следующее: когда морская вода просачивается сквозь цементный раствор, она реагирует с вулканическим пеплом и кристаллами, образовывая Al-tobermorite и пористый минерал филлипсит.
По мнению Джексон, современные инженеры могли бы использовать эти знания для создания прочного бетона. Правда, говорят исследователи, обоим минералам необходимы столетия, чтобы по-настоящему укрепить бетон. Так что специалисты в настоящий момент работают над тем, что пытаются воссоздать современную версию древнеримского бетона.
«Рецепт точного изготовления этого бетона был потерян, и никому никогда не удавалось его восстановить. Римлянам повезло, что у них был подходящий минеральный пример того, как работает этот бетон. Они наблюдали за тем, как вулканический пепел попадал в море и превращался в пемзу. Нам придётся подобрать их аналоги, так как и морская вода, и пепел есть далеко не везде», — заключает Джексон.
Результаты исследования древнеримского бетона опубликованы в научном издании American Mineralogist.
Пять великих строительных изобретений Древнего Рима
Бетон
Бетон был изобретен людьми задолго до римлян. Тем не менее, именно римляне в полной мере оценили все достоинства этого материала. В центральной и западной части Римской империи, из бетона строилось буквально все от зданий мастерских и жилых домов, до храмов, акведуков, государственных и культурных зданий.
Более того, римляне делали особый бетон, невероятно прочный и долговечный! Его секрет ученые разгадали совсем недавно. Вся соль была в том, что римляне для укрепления материала использовали морскую воду и вулканическую сажу.
Прим. ред. – читайте материал Национальной энциклопедии строительства ProfiDom.com.ua «Раскрыт секрет прочности древнеримского бетона»
Мощеные дороги и каменные мосты
Как и в случае с бетоном, дороги и мосты люди строили по всему миру и до римлян. Однако, в «западной» части нашей планеты, именно они решили, что неплохо бы делать дороги долговечными, а мосты более прочными.
В результате строительства этих инфраструктурных объектов, стали активно применять камень и бетон. Потребность в хороших дорогах была очевидна, во времена «pax romana» (эпохи римского процветания), Римская Империя занимала почти весь известный мир и была крупнейшим государством на нашей планете. Сохранились римские мощеные дороги, и по сей день.
Дорожная сеть
Римские дороги сегодня конечно уже не используются там, где они сохранились. Однако, римляне оставили нам другой подарок. Транспортная паутина Европы и Малой Азии все еще определяется местами прохождения римских дорог. Многие современные магистрали и шоссе сегодня совпадают с древнеримскими.
Водопровод
Закрепить первенство изобретения водопровода за римлянами будет трудновато: строить акведуки пробовали еще в древнем Вавилоне. Однако, именно римляне стали использовать акведуки везде, где только могли. В отличие от всех цивилизаций-предшественников, римляне использовали акведуки не только для ирригации, но и для снабжения водой городов, а также промышленных объектов: ремесленных кварталов и мест добычи ресурсов.
Один только город Рим снабжался с 11 акведуков! Сегодня более-менее сохранившиеся акведуки можно найти по всей Европе: в Италии, Франции, Германии и в других местах.
Канализация
Именно римляне сделали канализацию не просто «модной», а жизненно необходимой для крупных городов. Использовались римские клоаки, как для отвода нечистот, так и для отвода ливневых вод. Поначалу, это были достаточно тривиальные выгребные ямы да канавы, однако позднее римляне стали мостить их камнем и даже делать подземные тоннели! Первой римской канализацией стала «Cloaca Maxima», которая находится в самом Риме. Кстати, сохранилась она и до наших дней. Ее даже используют! Правда, сегодня исключительно для отвода дождевой воды.
ТОП-25: Важный вклад римлян в развитие нашей цивилизации
Несмотря на то, что Римской империи более 2000 лет, ее вклад в развитие человеческой цивилизации ощущается и сегодня. Обычно мы предполагаем, что древние люди были отсталыми и приземленными, но это не так. Многим в наших технологиях мы обязаны Римскому народу. От архитектуры до развлечений, римские обычаи, знания и проекты передавались из поколения в поколение на протяжении веков. Интересно посмотреть, какие римские чудеса мы принимаем как должное? Вот 25 примеров незаменимого вклада римлян в нашу цивилизацию.
25. Арки
Фото: commons.wikimedia.org
Римляне не были теми, кто изобрел арку, но они совершенно точно усовершенствовали ее. Проявляя почтение к греческому архитектурному порядку в строительстве, римские архитекторы приняли во внимания эти знания, стали строить здания, используя их и развили их дальше, улучшив технологию. Их новые технологии строительства арок позволяли строить акведуки, Колизей, базилики и амфитеатры, не опасаясь их разрушения. Мало того, что многие из этих строений простояли тысячи лет, методы их возведения все еще используются сегодня.
24. Римская Республика
Фото: WikipediaCommons.com
До того, как Рим разросся до размеров крупной империи, он существовал на итальянском полуострове как подающая надежды Республика с двумя выборными консулами, которые выступали в качестве своего рода президента и Сената. Это очень отличалось от остальных стран, где в то время правили цари. Годы спустя римская модель Республики будет использована в качестве модели Соединенными Штатами и другими странами.
Римляне также умели делать твердые, долговечные формы бетона, с которыми современный бетон не выдерживает никакого сравнения. В то время, как сегодняшний бетон разрушается через 50 лет или даже меньше, римский бетон все еще стоит. Говорят, что римский инженер Марк Витрувий (Marcus Vitruvius) создал этот сверхпрочный раствор из вулканического пепла, извести и морской воды. Римляне смешивали эти три составляющие с вулканической породой и погружали в большое количество морской воды. Через 10 лет, внутри бетона формировался редкий минерал под названием тоберморит алюминия, позволяющий бетону сохранять свою прочность.
Фото: commons.wikimedia.org
Римляне любили развлечения. Понимая, что это может помочь удерживаться у власти, многие римские лидеры и императоры поощряли развлечения, предоставляя их бесплатно. От гонок на колесницах и гладиаторских сражений до постановочных пьес в театре, многие виды популярных тогда развлечений востребованы и сегодня.
Фото: commons.wikimedia.org
Как только римляне поняли, что заасфальтированные дороги могут помочь им в поддержании сильной армии и самой империи, они построили их повсюду. В течение 700 лет они проложили 88 000 километров дорог по всей Европе. Эти дороги были хорошо спроектированы, правильно рассчитаны и позволяли быстро путешествовать по всей империи. Даже спустя 2000 лет, многие римские дороги все еще существуют сегодня.
20. Юлианский календарь
Фото: WikipediaCommons.com
В Римской истории существовало много разных календарей, которые были в ходу вплоть до Юлианского календаря, который был лучшим календарем в Древнем Риме. Большая часть нашего Григорианского календаря основана на Юлианском, включая месяцы, дни и високосные годы. Григорианский календарь был учрежден для того, чтобы решить некоторые проблемы Юлианского календаря.
19. Изысканный ужин
Фото: WikipediaCommons.com
Римляне любили хорошую еду, и столовая была основной частью их жизненного пространства. Типичный римский ужин, который напоминает большинство современных ужинов, состоял из трех блюд: закуски, основного блюда и десерта. Также на протяжении всей трапезы подавали вино, это отличало римлян от греков, которые подавали вино после еды.
18. Книги в переплетах
Фото: maxpixel.freegreatpicture.com
Прежде чем начать переплетать книги, человеческая цивилизация использовала, в основном, каменные скрижали или свитки. Однако к первому веку нашей эры римляне разработали кодекс, части которого были соединены вместе с помощью папируса или пергамента. Но настоящие книги не появились вплоть до пятого века нашей эры.
Фото: ommons.wikimedia.org
16. Курьерская служба
Фото: commons.wikimedia.org
Римский император Август основал первую в Римской империи курьерскую службу под названием «Cursus Publicus». Она помогала передавать сообщения и налоговую информацию из одного места в другое. В основе службы была персидская система, но император изменил ее таким образом, что информацию переносил только один человек, переходя с одного места в другое, а не доносил ее до многих людей. Это был более медленный процесс, но он обеспечивал большую безопасность и получение информации из первых рук.
Фото: commons.wikimedia.org
Римский Колизей, известный как Амфитеатр Флавия, стал подарком Римскому народу, когда открылся в 80 году. В честь этого события прошли 100-дневные игры. Колизей стал символом достижений Рима в архитектуре и развлечениях.
14. Правовая система
Фото: WikipediaCommons.com
Римское право охватывало все грани жизни в Римской империи. Римляне помогли сформировать наилучшую практику в правовой системе, начиная от гражданства, преступлений и наказаний, обязательств и имущественного ущерба, и кончая проституцией, свободами и местной политикой. Важным римским вкладом в правовую систему являются Двенадцать Таблиц, которые позволяли относиться ко всем римлянам как к равным и предоставляли им определенные юридические права.
Фото: commons.wikimedia.org
У газет очень долгая история. Первоначально римляне начали вести запись заседаний Сената под названием «Acta Senatus», которая была доступны только сенаторам. Однако позже, после 27 года до н. э., появилась «Acta diurna», которая была похожа на ежедневную газету для публики и стала самой первой газетой.
Фото: commons.wikimedia.org
Фото: WikipediaCommons.com
Рабочий класс в Риме называли «плебеями», и он имел очень мало власти, за исключением тех случаев, когда рабочий люд собирался в большом количестве. Осознавая это, римские императоры, такие как Траян, создавали системы социального обеспечения, когда беднейшие могли обратиться за помощью к власти. Император Август раздавал «хлеб и зрелища», чтобы сделать массы довольными и избежать беспорядков.
10. Центральное Отопление
Фото: commons.wikimedia.org
Одна из первых известных климат-систем была создана римлянами. Она называлась «гипокауст» и была обнаружена, в основном, в крупных общественных банях. Система включала поднятый над землей пол и постоянно горящий огонь, что позволяло нагревать комнату и воду, поступающую в баню.
9. Военная медицина
В древние времена большинство солдат должны были сами позаботиться о себе, если получали ранение. Однако во времена императора Траяна во втором веке римские военные стали прибегать к помощи «medici» или врачей, которые могли перевязывать раны и делать небольшие операции. Вскоре были созданы полевые госпитали, а рядом с римскими солдатами шагали уже лучше подготовленные врачи.
Фото: commons.wikimedia.org
Первоначально римские цифры использовались для того, чтобы помочь Римлянам оценить стоимость товаров и услуг. Во времена Римской империи ими обычно пользовались все. Сегодня, однако, они в основном используются только в формальных ситуациях, таких как Суперкубок, Олимпийские игры, когда речь заходит о королевской семье или нумерации при строительстве здания.
7. Канализационные коллекторы
Фото: commons.wikimedia.org
Римские канализационные коллекторы были построены на итальянском полуострове еще во времена Этрусского правления в 500 году до нашей эры. После этого римляне расширили систему канализации. Однако в основном она использовалась не для удаления сточных вод, а для уменьшения влияния наводнений.
6. Кесарево сечение
Согласно Римскому Закону, Цезарь повелевал разрезать всех женщин, умерших или умирающих во время родов, чтобы спасти ребенка. Эта процедура никогда не предназначалась для спасения жизни матери, потому что медицины, способной помочь в этом, не существовало. Однако сегодня процедура кардинально изменилась и стала скорее повседневной, чем экстренной.
5. Медицинские инструменты
Фото: WikipediaCommons.com
Благодаря «консервации» Помпеев, мы получили лучшее представление о видах медицинских инструментов, которые использовали древние римляне. Многие из них были в ходу вплоть до 20 века. В числе обнаруженных инструментов были вагинальный расширитель, ректальный расширитель и мужской катетер.
Фото: WikipediaCommons.com
Римлянами восхищались за их принципы градостроительства, ведь они создали некоторые из первых городов, построенных в соответствии с планом. Многие из этих городов стали первыми моделями для более поздних проектов в области трафика и торговли. Проектируя города, римляне обнаружили, что могут контролировать поток трафика и сделать торговлю и производство более эффективными.
3. Многоквартирные дома
Римские жилые дома были очень похожи на наши сегодняшние. Арендодатели сдавали нижние комнаты в аренду владельцам магазинов и предприятиям, сохраняя квартиры на верхних уровнях. Они назывались «insulae», в них почти всегда жили бедные люди из рабочего класса, которые не могли позволить себе дом. Некоторые ученые считают, что в одном только городе Остия 90% людей жили в многоквартирных домах.
Фото: commons.wikimedia.org
Дорожное движение и дорожные знаки не являются современными изобретениями. Римляне тоже использовали их. На своих многочисленных дорогах и шоссе они использовали большие «вехи», чтобы дать путешественникам информацию о направлении и расстоянии до Рима и других городов.
Фото: commons.wikimedia.org
Макдональдсу, вероятно, приятно думать, что он изобрел фаст-фуд, но это совсем не так. Например, в древнем городе Помпеи никто не любил готовить или для этого у большинства просто не было необходимых удобств, поскольку в домах было найдено всего несколько кухонь. Вместо этого, граждане шли в «popinae» или древние рестораны «на вынос». Питаться на ходу было довольно частым явлением.