Римский Бетон

ИЗ ЧЕГО СТРОИЛИ В ДРЕВНЕМ РИМЕ

Камни, полдень, пыль и молот Камни, пыль и зной...

В. Брюсов

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 ее климате.

Еще древние греки классифицировали лесоматериалы на три

T

' Зак 88ф Группы[3]. 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 ценные 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, хотй помимо металлических применялись деревянные и каменные «скрепы», особенно в виде так называемого ласточкиного хвоста.

Отверстия эти впоследствии заливались расплавленным свинцом по 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 его 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 и 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 в 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 Ю5 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 ввели 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 из­
делий, 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 обычно{ кладке получил не прямоугольный, а треугольный кирпич Прямоугольный кирпич использовался, главным образом, дл« кладки углов и сопряжений стен, а квадратный — для проклад: ки кирпичных рядов и устройства связи между рядами стец Следует сказать, что кирпичу как строительному материал! отводилось совершенно особое место при строительстве CTeif сводов и куполов из бетона. В стенах, например, кирпич вь полаял роль опалубки-облицовки, в сводах и куполах — несущег| каркаса и т. д. Более подробно о роли кирпича в бетонных сс оружениях будет сказано дальше. Здесь же стоит подчеркнуть что такое удачное сочетание кирпича с бетоном впервые строительной практике было предложено римлянами. Кирпична^ опалубка помогала бетону сохранять свою форму при твердении а бетон, со своей стороны, заставлял для кирпича находить новы| оригинальные формы и цвет, выделяя дополнительно его ин тересные качества.

Размеры сторон кирпича были неодинаковы. Так, кирт треугольной формы имел размеры сторон от 127 до 508 Mi| Прямоугольный — от 254 до 381 мм (длина) и от 101,6 152,4 мм (ширина); квадратный — от 762 до 838,2 мм. П{ 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, приче швы делались, как правило, тонкими.

Можно отметить, что каких-либо узаконенных норм на разлй. ры кирпича в то время не существовало. Это позволяло каждоГ изготовителю действовать по своему усмотрению, руководству* в основном качеством применяемой для изготовления кирпич глины. Однако в случае необходимости можно было всегл отличить одну партию кирпича от другой, так как на кажд! кирпиче ставилось собственное клеймо изготовителя.