Известковый раствор

6 Июнь 2009

Известковый раствор все народы Нового Света (в различные периоды времени) применяли для покрытия стен и полов зданий. Однако каменная кладка на известковом растворе, как правило, характерна только для народов майя; это отличает ее от кладки других народов Америки. В Перу, например, гораздо чаще, чем у народов майя, применяли кладку из массивного, тщательно отесанного камня, но без известкового раствора. Применявшийся майя раствор из гашеной извести и порошка известняковой брекчии (вместо редкого здесь песка) состава 1 : 1.5—1 : 4 с течением времени твердел в сооружениях, придавая им необычайную монолитность и становясь прочнее камня. (К этой особенности известково-карбонатных растворов и разъяснению ее вернемся позднее).
Полы из такого раствора пропитывали органическим раствором, чтобы укрепить и расцветить их поверхность. Кладку всегда покрывали слоем (иногда толстым, иногда тонким) раствора, которому придавали полированную поверхность, часто раскрашивавшуюся в яркие цвета. Камни, обычно небольшого размера, укладывали горизонтально.
В Юкатане в послеклассический период и в Гватемале во все периоды майя применяли известковый раствор в балочнорастворных кровлях (beam- and-mortar roofs) крупных сооружений. Такие кровли состояли из ряда неотесанных балок, укладывавшихся на раме, сделанной из тяжелых четырехугольных балок, и затем покрывавшихся смесью раствора с мелким камнем. Монолитная кровля была водонепроницаема и имела наклон для стока воды; она применялась и в период испанского владычества.
Письменность, искусство рисунка, культовая архитектура, монументальная скульптура и резьба по камню, зародившиеся и быстро развивавшиеся в доклассический период, достигли у майя особенно высокого совершенства в классический период. Самый крупный религиозный центр майя — г. Тикал (Гватемала) — построен в 475—869 гг. и занимает площадь 10.5 км2. Самый высокий храм здесь общей высотой около 70 м стоит на пирамиде высотой 45 м. Выдающимся памятником считается храм Креста, установленный в Паленке (Мексика) на высокой ступенчатой пирамиде. Паленкские храмы являются наиболее изысканными и легкими каменными конструкциями на всей территории майя.
Каменная кладка огромных монолитных масс стен и сводов на известковом растворе в сооружениях центрального района майя в классическом периоде претерпела значительную эволюцию. Первоначально бесформенные или очень грубо обработанные камни беспорядочно укладывали в раствор, часто закрепляя их по краям грубыми каменными клиньями. Стены, покрытые заглаженным тонким слоем раствора, декорировали стуком. Своды из неотесанных плит сглаживали огромным количеством раствора. Около 600 г. н. э. стены начали возводить из грубого необработанного камня на растворе (ядро стены) и наружной облицовки из горизонтальных рядов тщательно обработанного прямоугольного (иногда скошенного вовнутрь) камня с гладкой внешней поверхностью. Тыльной стороной камни облицовки укладывались в раствор ядра, с которым они иногда скреплялись ригелями. Внутренние стены сначала сглаживали известковым раствором, а позднее стали отделывать их гладким камнем. Подобным же образом изменялась и техника возведения сводов. Позднее гладкие поверхности новых стен покрывали тонким слоем гипсовой штукатурки, которая применялась сначала наряду со стуком, а затем вытеснила его.

Comments Off

Римские правила составления и приготовления растворов

Римские правила составления и приготовления растворов и бетонов с учетом местных исходных материалов и условий службы сооружений получили повсеместное распространение и находят отражение в современных нормативах. Вклад римлян в развитие техники производства и применения вяжущих растворов и бетонов трудно переоценить.
Иран
В строительстве древнего Ирана преобладал сырцовый кирпич, применялся также обожженный кирпич, укладывавшийся на гипсовом растворе. Однако когда требовалась высокая прочность, обожженный кирпич по ново-вавилонской традиции укладывали на превосходном известковом растворе. Это позволяло возводить купола значительных пролетов. В досасанидское время обожженный кирпич преимущественно и применялся для сводов. Как и в сопредельной Месопотамии, в Иране обожженный кирпич с раннего времени использовали для устройства столбов, вымосток и облицовок. Новый дворец Артаксеркса II в Сузах (400 г. до н. э.) имел облицовку сырцовых стен из обожженного и глазурованного кирпичей.
Наряду с конструкциями фундаментов, платформ и колоннад из тесаных камней, сооружавшимися без раствора с использованием металлических скреп, здесь позднее стали применять кладку камня неправильной формы на известковом растворе. В Сасанидском Иране (226—651 гг. н. э.) этот прием, в частности, был применен при строительстве Фируза-бадского (III в.) и Сарвистанского (V в.) дворцов. Украшения сохранившегося купола дворца в Сарвистане состоят из слоя извести и камня, швы кладки которого выделены красными полосами.В древней Индии применение извести в строительстве восходит к к 2500 г. до н. э. К наиболее ранним относятся четыре известковых раствора, образцы которых отобраны из следующих сооружений промежуточного периода Мохенджо-Даро (табл. 4 на стр. 62): водяной цистерны (раствор 5), канализационного канала и выгребной ямы (6), бетонного (8) и кирпичного (9) полов. Растворы первых двух сооружений, т. е. водяной цистерны и канализационного канала с выгребной ямой, не подвергавшихся износу от трения, выполнены на маломагнезиальной и доломити-зированной известях без окиси магния (5) и с относительно небольшим ее содержанием (6). Напротив, в обоих полах, предназначенных для работы главным образом на истирание, применены растворы на доломитовых известях с очень высоким содержанием магнезии. Такой выбор известей для растворов строительных элементов различного назначения совершенно оправдан. Магнезиальные извести обеспечивают более твердую поверхность слоя раствора или бетона и предпочтительны для покрытий по сравнению с более «мягкими» кальциевыми известями, вполне пригодными для кладки стен.
К тому же промежуточному периоду относится известковый раствор очень прочной водонепроницаемой каменной кладки, которой был облицован ирригационный канал (шириной 2 м и глубиной ок. 1.7 м), открытый у Беснагора, вблизи Бхилса.
В период империи Маурья (322—185 гг. до н. э.) многочисленные города на возвышенностях строили из кирпича на глиняном и известковом растворе. На берегах рек или моря, в зоне возможных наводнений, здания строили из дерева, т. к. распространенный в стране сырцовый кирпич не мог сопротивляться сырости.
Исключительно высокого развития достигла архитектура в период империи Гуптов — последних крупных индусских правителей (IV— V вв. до н. э.) Раскопки в Бангаре (Динайпурская область Бенгалии) обнаружили использование извести и «сурки» (молотый кирпич) для изготовления набивного бетона полов в зданиях этого периода.84
При изготовлении известкового бетона для набивных полов и других конструкций строители Индии придержргвались техники тщательного смешения и длительного трамбования смеси. В Бенгалии, где сурки частично или полностью заменяет песок раствора, жирную известь и кирпичную муку во влажном состоянии и в настоящее время смешивают на бегунах до образования клейкой массы. В нее потом вводят необходимые добавки и после тщательного смешения массу трамбуют на строительной площадке. Затем, в течение нескольких часов, ее уплотняют далее, пока она не перестанет впитывать воду, заливаемую в сделанное лопатой углубление.

Comments Off

Рим

5 Июнь 2009

В древней, доримской Италии первым народом, применявшим известковые растворы при строительстве своих сооружений, были этруски. Союз городов-государств, холмистая Этрурия, расположенная в северозападной части Аппенинского полуострова на берегу Тирренского моря, как показывают уже ранние археологические памятники, отличалась высоким уровнем социального и экономического развития. По мысли К. Маркса, «в колоссальном масштабе действие простой кооперации обнаруживается в тех гигантских сооружениях, которые были воздвигнуты древними азиатами, египтянами, этрусками и т. д.» 31
Древние города этрусков, * бывшие вместе с греческими городами первыми в Италии рабовладельческими центрами, имели правильную планировку, состояли из деревянных и сырцово-кирпичных, иногда каменных жилых зданий и храмов и были окружены каменными стенами. Монументальные гробницы этрусской знати и цистерны возводились из камня полигональной и правильной квадровой кладки или вырубливались в скале.
Этруски имели развитое земледелие, ирригационные и дренажные системы, дороги с мостами и туннелями; они славились техникой металлообработки, керамики, искусством фрески, скульптуры и архитектуры.
Важный для истории древней Италии и Рима этрусский период приходится на VIII—VI вв. до н. э. Затем происходит постепенный распад этрусской державы, хотя она и сохраняла доминирующее значение в культурном развитии Италии до конца IV в. до н. э. В III в. до н. э. этруски были покорены Римом, завоевавшим всю Италию, и к I в. до н. э. ассимилировались своими завоевателями.
Этруски достигли значительного совершенства в каменном строительстве и умели возводить из клинчатого камня не только своды, но даже и плоские перемычки. Кладку из отесаных камней обычно они вели насухо, без раствора. В гробницах, открытых вблизи древних этрусских городов Игувия, Клувия и Вольтерры, применен связывающий раствор. Открытая вблизи Вольтерры цистерна полностью возведена на этом растворе и облицована им. Тиррены — ветвь этрусского народа, по мнению древних греков, изобрели или, по крайней мере, усовершенствовали искусство кладки стен.
Этрусские, а также греческие города — колонии Италии и Сицилии сыграли большую роль в развитии италийской и римской культуры. Этрусская архитектура явилась основой всей италийской архитектуры. Искусство древнего Рима открывается этрусским и греко-этрусским периодами, иногда обобщаемыми в этрусско-архаический период. Этот период совпадает с царской эпохой Рима (ок. VIII в.—ок. 509 г. до н. э.). Искусство его находит свое развитие в эпоху Республики (509—31 гг. до н. э.) и сменяется собственно римским искусством эпохи Империи (31 г. до н. э.—476 г. н. э.) с его многочисленными местными ответвлениями. Храмы и базилики, гробницы и частные сооружения римлян связаны с этрусской и греческой строительными традициями. Римские термы и амфитеатры, акведуки и дороги, общественные и оборонительные сооружения, вместе с техникой известково-пуццолановых растворов и бетона, остаются памятниками римского строительного гения. Римляне добавили немного к прежнему запасу знаний этрусков и греков об извести. Однако в связи с развитием строительства из обожя^енного кирпича и бетона они поставили на большую высоту технику производства и применения извести и придали небывалый ранее размах ее использованию.32
Подобно грекам, древние римляне не имели специального слова для обозначения известкового раствора и называли его по основным компонентам: calx et arena (известь и песок), иногда calx et arenatum или просто arenatum (песчаное). Разведенную для побелки известь обозначали как calx ex aqua liquida (известь на чистой воде). Негашеную и гашеную известь различали как calx viva (живая) и calx extincta или restincta. Побелка и штукатурка имели названия opus tectorium или tectoria lorica ит. д., стук — opus albarium или albarium. Сосуд для известкового раствора, применявшегося при оштукатуривании стен, называли mortarium. Этим же словом обозначали ступки для растирания красок, лекарств и других материалов, а камни, из которых их изготовляли, называли mortariorum lapides. В дальнейшем mortarium перешло в новые языки, обозначая и ступку, и известковый (позднее и цементный) раствор (франц. mortier, англ. mortar, нем. Morser и Mortel).

Comments Off

Готическая архитектура

С готической архитектурой тесно связано применение измельченного обожженного гипса в скульптурных и декоративных работах, начавшееся с XII в. В XIV в. гипс был использован для штукатурки стен и устройства каминных полок в Виндзорском замке.41
Технология гипса в Западной Европе еще в XVIII в. была весьма примитивна.42 Для скульптурных и штукатурных работ гипсовый камень в небольших количествах дробили молотками в порошок, который обжигали в небольших железных или медных котлах, либо на железном листе или чугунной плите, обкладываемой кирпичом. Обожженный и остывший порошок просеивали на редком, а затем густом сите.
Для строительных целей в Германии и в самом Берлине гипс в больших количествах обжигали в гипсовых печах, подобных большим печам для выпечки хлеба. На поду разогретой дровами и освобожденной от углей печи гипсовые камни «пеклись» в течение 30—40 часов при заложенном кирпичом и наглухо замазанном глиной устье. «Спелый» гипс разбивали деревянными молотками в деревянном корыте и просеивали через решета, а затем густые волосяные сита в тонкий порошок. Недостатками этого способа обжига являлись длительность и неэкономичность процесса, трудность и небезопасность обслуживания, невозможность контролировать и регулировать обжиг.Поэтому библиотекарь из Вернигероде М. К. Г. Якоби (М. К. G. Jacobi) предложил усовершенствованную гипсовую печь, премированную на конкурсе Академии наук в Геттингене. Эта печь (рис. 4) представляла собой заглубленную в земле или насыпи вертикальную шахту в виде усеченного и перевернутого конуса с круглым сечением вверху и эллиптическим внизу, сложенную из обожженного кирпича. В зависимости от характеристики сырья и дров, шахта имела диаметр верхнего, загрузочного сечения 3—3.7 м, ширину пода 2.4—3 м и глубину 3.7—4.3 м или же верхний диаметр 4.3—4.9 м и глубину 4.9—5.5 м. Емкость печи составляла 24—26 виспелей (3.4—3.7 м3) и более. Длительность обжига гипса составляла 12—14, иногда до 18—20 часов. ,
Обожженный гипс или «гипсовую известь» на подготовленном току дробили («толкли») чекмарем, затем измельчали колотушками — дощечками 30x30x5 см с рукоятками и просеивали через проволочный грохот с отверстиями 4—6 мм (рис. 4). При крупном производстве гипс измельчали на известковых или гипсовых мельницах в виде толчеи или лучше жерновов (рис. 5) с предварительным дроблением гипса толчеями. Такие мельницы приводили в движение лошадьми или— экономичнее — водой. Производительность составляла 0.5 виспеля (0.71 м3) в час.

Comments Off