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テクノロジーの歴史、テクノロジー、私たちの周りのオブジェクト
強化コンクリート。 発明と生産の歴史
ディレクトリ / テクノロジーの歴史、テクノロジー、私たちの周りのオブジェクト 鉄筋コンクリートは、コンクリートと鉄からなる建築用複合材料です。
鉄筋コンクリートの発明に先立って、水を加えた後に硬化することができる特殊なバインダーであるセメントが発見されました。 1796年、イギリス人パーカーは、粘土と石灰の混合物を焼成することにより、ロマンスを受け取りました。これは、歴史上最初のセメントブランドです。 その後、セメントを製造するための新しいレシピが発見されました。 砂利、砂、水と一定の比率で混合された、セメントで形成されたコンクリート。 XNUMX世紀前半のコンクリートは、その塑性特性（生の塊は任意の形状にでき、固化後も保存されます）により、建設工事に広く使用されていました。 コンクリート構造物は、高い圧縮強度、耐火性、耐水性、剛性、耐久性を備えていました。 しかし、他の石と同様に、引張荷重に十分に耐えられなかったため、使用はかなり制限されていました。 コンクリートは、主にスパン4 mまでの薄い間仕切りや梁の建設に使用されました。支持構造の主な材料は、さまざまな種類の鍛造ロッドやストリップの形をした鉄でした。 コンクリートとは異なり、鉄の構造は圧縮、張力、および曲げの負荷に完全に耐えましたが、屋外では腐食によりこれらの特性がすぐに失われました。 さらに、XNUMX度以上に加熱すると、鉄が流動的になり、強度が失われることがわかりました。 その結果、激しい火災の際に、鉄の部分に荷重がかかる高層ビルが破壊されました。 XNUMX世紀の終わりまでに、鉄とコンクリートの長所を組み合わせながら、短所を持たない新しい建築材料に対する強いニーズが感じられ始めました。 鉄筋コンクリートはそのような材料になりました。 コンクリートと鉄を別々に使用して、建設業者は長い間、それらが互いに接続できるとは考えていませんでした。 これは経験から生まれました。 一方、型枠に配置された鉄筋は、コンクリートで簡単に包まれ、その質量に含まれていることが判明しました。 鉄がコンクリートに強く接着するため、両方の材料が全体として機能し始めました（コンクリートと鉄の熱膨張係数が同じであることが非常に重要です）。 鉄筋コンクリートの使用に関する最初の特許は、1854年に英国の左官ウィリアムウィルキンソンによって取得されました。 その後、床の建設に鉄筋コンクリートを広く使用し、1865年にニューカッスルオンタインに鉄筋コンクリート構造の小さな家を建てました。壁や天井だけでなく、階段や階段も鉄筋コンクリートでできていました。と煙突。 どうやら、それは歴史の中で最初の鉄筋コンクリートの家でした。 しかし、ウィルキンソンの発見は広く普及しておらず、見過ごされていました。 ウィルキンソンと同時に、建設請負業者のコイグネットはフランスで鉄筋コンクリートの実験を開始しました。 彼はこの材料を使っていくつかの建物を建て、1861年に小さなパンフレット「建物の芸術におけるコンクリートの使用」を発行しました。特に、コンクリートに含まれる鉄の棒がコンクリートの支持力を高めると書いています。 しかし、Coignetの発見にも継続はありませんでした。 彼の会社は倒産した。 したがって、鉄筋コンクリートの発見の名誉は、別のフランス人、ジョセフ・モニエの名前に関連付けられています。 XNUMX人のプロの建築業者が、あらゆる努力にもかかわらず鉄筋コンクリートを建設現場に導入できなかったという奇妙な皮肉がありますが、これは建設から非常に遠い人が偶然に発明したものです。 モニエは、ベルサイユのフルールブラザーズ園芸会社で庭師として働いていました。 1861年以来、彼は砂とセメントから庭の桶を製造する実験を始めました。 すぐに彼はオレンジの木が植えられたコンクリートの浴槽を作ることができました。 しばらくして、モニエはこの浴槽の壁にひびが入っているのを発見しました。 それから彼はそれを鉄線フープで補強しました。 アイロンはすぐに錆び始め、浴槽の表面に汚れた茶色の斑点や汚れを形成しました。 外観を改善するために、モニエはセメントモルタルでそれを上に塗りました。 得られた鉄セメント浴槽は非常に優れていることが判明したため、モニエはこの方法で浴槽を作り続けるというアイデアを思いつきました。 モニエは経験に基づいて行動しただけでなく、コワニエの作品に精通しており、彼のアイデアを借用したという意見があります。 しかし、それはともかく、彼はもっと幸運でした。 モニエは鉄筋コンクリートの創始者として公式の名声を獲得しただけでなく、彼の発明からいくつかの物質的な利益を引き出すことにも成功しました。 1867 年に、彼は鉄とセメントモルタルで作られた携帯用植木鉢に関する最初の特許を取得しました。 これに満足できなかった彼は、この材料を使って新たな実験を始めました。 1868 年、モニエはマイソンズ アルフォートに小さな鉄セメント貯水池を建設し、同年に鉄セメント タンクとパイプの特許を取得しました。 1869 年に彼は鉄セメントのスラブと間仕切りに関する特許を申請し、作業場に鉄セメントの天井を建てました。 厳密に言えば、現代の観点から見ると、これらの発明はすべてまだ鉄筋コンクリートではありませんでした。
プロのビルダーではないモニエは、コンクリートと鉄がどのように相互作用するかについて非常に漠然とした考えを持っていました。 たとえば、彼はワイヤーメッシュをそのセクションの真ん中に厳密にスラブに配置することを推奨しましたが、構造の下部に配置するのが最も合理的でした。 しかし、これは、XNUMX世紀で最も注目に値する広く使用されている建築材料のXNUMXつの発見者としての彼の名声を決して損なうものではありません。 確かに、何人かの発明者はモニエの前に鉄筋コンクリートの作成に取り組みました、しかしその多目的な実用化のメリットを持っているのは彼です。 成功を収めると、モニエは将来、彼の発明の範囲を拡大することを常に考えていました。 1873 年に彼は鉄筋コンクリート橋の特許を取得し、1875 年に彼の模型を専門委員会に提出し、荷重試験に合格しました。 同年、発明者はこのモデルに基づいて、スパン 16 m、幅 4 m の歩道橋を建設し、1878 年には鉄筋コンクリート製の梁と枕木の特許を、1880 年には鉄筋コンクリート製の枕木の特許を取得しました。以前に宣言されたすべての意匠。 その後、彼はドイツとロシアで発明の出願を行いました。 しかし、新素材がすぐに世界的に認められたとは言えません。 鉄筋コンクリートの大規模な使用は、モニエの鉄筋コンクリート構造が他のエンジニアによって改良され、鉄筋コンクリートの基本的な教義が開発され、その優れた特性が明らかになる次の世紀まで始まりませんでした。 XNUMX世紀には、これに向けた最初の一歩だけがとられました。 1879年、彼自身の建設会社を持っていたドイツのエンジニア、ワイスは鉄筋コンクリートに興味を持ち、ドイツで彼のシステムを使用するためにモニエから特許を購入しました。 その後、彼は残りのすべての特許を購入しました。 新しい素材が広く知られるようになったのはワイスのおかげです。 1886年、ワイスの指示により、鉄筋コンクリートの特性を研究するための科学実験が行われ、最も素晴らしい結果が得られました。 しかし、鉄筋コンクリートは、1887年にワイスがモニエが敷設したセクションの中央から梁またはスラブの下部ゾーンに鉄筋を移した後で初めて、真に独立した新しい建築材料になりました。部。 ベルリンの建設現場の5つでプレートの製造を見たモニエは、新しい技術に抗議し、「このデザインの発明者は誰ですか？あなたと私ですか？」と怒って尋ねたことが知られています。 これに対してワイスは冷静に答えた。「鉄とコンクリートを最初に接続したので、この設計をモニエシステムと呼んでいますが、残念ながら特許を取得できませんでしたが、鉄とコンクリートを正しく配置したのは私が最初でした。このため。" ワイスの革新のおかげで、鉄筋コンクリートスラブのスパンはXNUMX mに拡大されました。それ以来、鉄筋コンクリートスラブはますます建設に使用されるようになりました。 たとえば、鉄筋コンクリートは橋の建設に真の革命をもたらし、以前は乗り越えられなかった多くの困難を解決することができました。 以前は、正確な寸法の切り石と特別なグレードの鉄が橋の建設に使用されていました。 重い石や金属要素を配置するには、強力な持ち上げ機構と特別な輸送装置が必要でした。 一方、鉄筋コンクリート構造物の使用は、その構成要素のほとんどが砂と砂利であり、建設現場で採掘できる自然界に広まっているため、多額の資金を必要としませんでした。 コンクリートで覆われた鉄は錆びず、その強度をずっと長く保持しました。 同時に、鉄筋コンクリートは高い耐火性を示しました。 鉄の梁は強火ですぐに崩壊しましたが、鉄筋コンクリート構造物は強火の作用に4〜5時間耐えました。 鉄筋コンクリートへの大きな関心は、1904年のボルチモアでの大火の後、開いた鉄の構造を使用して建てられた約300の大きな建物が焼失して倒壊したときに起こりました。 それ以来、すべての耐力構造は鉄筋コンクリートのみで作られていました。 鉄筋コンクリートは、従来のコンクリートのXNUMX倍の強度を示し、要塞にも広く使用されていました。 著者：Ryzhov K.V.
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