Что если я скажу вам, что человечество давно нашло философский камень?
Что если я скажу вам, что род людской уже тысячи лет может создавать из мусора один из самых ценных материалов на земле?
Что если я скажу вам, что вы каждый день пользуетесь этим философским камнем?
Да не, Архип, иди проспись, скажите мне вы. Но сейчас я вам это докажу.
Начнем с того, что средневековые алхимики вообще считали его не камнем, а порошком или раствором порошка. По мнению адептов, этот порошок должен был делать две вещи: облагораживать материалы (превращать свинец в золото) и продлевать жизнь. Алхимики просто не там искали, материал давно был изобретен и имя ему — цемент.
Если не вдаваться в химию, то цемент — это порошкообразный материал, который при взаимодействии с водой превращается в сначала в пластичный, а далее — в камнеобразный вид, а самое главное, что он набирает прочность во влажных условиях, чем очень круто отличается от других материалов, твердеющих только на воздухе.
Не буду пересказывать всякие шизоидные теории о том, что египетские пирамиды на самом деле сделаны из бетона — первые, кто начал использовать прообраз цемента, а именно воздушную известь, были Этруски — в 8 веке до нашей эры. Ну а дальше все это, как обычно, попало к римлянам, а уж как эти поцы умеют дорабатывать чужие изобретения, уточнять не надо.
Италийцы стали добавлять к извести сначала вулканические отходы Везувия — пуццоланы. Таким образом наконец-то получили материал, который становится твердым не только на воздухе, но и в воде. На этом римляне не остановились и стали добавлять битый кирпич и пемзу. Называется это все "Римский бетон", и тут все, заверте... Римляне поставили производство на поток, эти ребята шарили в том как тиражировать свой успех в геометрической прогрессии. Пантеон, Колизей, Рынок Траяна. Всё это выполнено из бетона.
Отдельно хочу остановиться на куполе Пантеона, он не был бы таким великолепным, если бы форма, в которую заливался бетон, не была образцом совершенства. Форма для купола Пантеона была наиболее художественно продвинутым примером бетонной опалубки, используемой до современной эпохи. Представьте себе выпуклый разворот внутренней поверхности купола Пантеона с торчащими из него четырехступенчатыми углублениями. По большому счёту, эта математически совершенная деревянная форма с почти безупречной поверхностью должна была создаваться на месте десятками рабочих, возводящими её верхнюю и нижнюю часть, а каждый шаг ее изготовления должен был сопровождаться постоянным контролем, чтобы обеспечить требуемую точность. Форма должна была быть сделана из прочной древесины, такой как орех или дуб, и должна была быть довольно толстой, чтобы выдержать вес сотен тонн бетона, укладываемого на нее. И поддерживал все это густой лес чрезвычайно крепких лесов внизу, вероятно, состоящий из бревен, вырезанных из цельных стволов сосен. (рисунок 1)
Справедливости ради, примерно в то же время на другом конце земного шара, строилось другое чудо инженерной мысли — Великая Китайская стена. Так вот, блоки в ней скреплены другим видом цемента — смесью извести и... рисовой каши. Нет, я серьезно. Кашу использовали как загуститель. Примечательно, что строители готовили кашу и для питания, и для смеси из одного и того же сорта риса.
Но античный мир не додумался только до одного: запихнуть в бетон железные прутья, сейчас расскажу зачем.
Переносимся в наше время.
В 1824 году, англичанин Джозефом Аспидином был запатентован наш современный цемент — портландцемент, принцип действия остался тем же, но все это стало крепче и быстрее схватываться. И тут на сцену выходит обычный советский (зачёркнуто) французский садовник Жозеф Монье. У нашего садовника была проблема: кадки для растений, сделанные из дерева, были очень недолговечными, а из бетона — очень хрупкими. Как и любой пытливый ум, Монье начал пробовать разные варианты. Один из этих вариантов был такой: вставляем в одну бочку другую, меньшего диаметра, между ними каркас из железной проволоки и заливаем бетоном. У нашего инженера-садовника получилась невероятно крепкая кадка для цветков, и в 1867 году он патентует своё изобретение. Надо сказать, что и до него армированный металлом каркас использовался, но патентов не было.
Почему это так важно? Спокуха, щя всё будет.
У бетона есть одна особенность: он очень хорошо сжимается и очень плохо растягивается.
Представьте фонарный бетонный столб, а теперь кладем его на две опоры по краям, положите по центру что то весом в пару тонн. Бац и столб сломался в нижней части, а произошло это потому, что под весом он попытался изогнуться. Верхняя часть столба легко перенесла сжатие, а вот нижняя очень плохо пережила растяжение (рисунок 2). Арматура же берет возможность растяжения на себя и не дает бетону треснуть и сломаться. И тут все опять заверте... многоэтажное строительство, гигантские мосты, развязки автомагистралей — все это стало возможно потому, что французскому садовнику надоело менять цветочные горшки.
А теперь то, с чего я начал – философский камень.
Алхимики средневековья, создавая философский камень, мечтали о двух вещах: продлении жизни и создании золота.
Цемент и бетон продлили жизнь империям и людям прошлого. Мы можем изучать, смотреть и наслаждаться свершениями наших предков.
Посмотрите на Панамский и Суэцкий канал, дамбу Гувера, тоннель под Ла-Маншем. Практически вся инфраструктура во всех развитых странах создана из цемента и бетона. Все деньги мира так или иначе связаны со всего лишь пылью и известью — это ли не истинный философский камень?
Автор - Архип Восоров