Miten sitä tuotettiin ja puhdistettiin!
Betonin historia on hyvin mielenkiintoinen. Se osoittaa ihmisen sinnikkyyttä päämäärän tavoittelussa ja opettaa nöyryyttä. Koska betonia käytetään vahvoissa, nykyaikaisissa rakenteissa, sitä ei voida pitää vähäpätöisenä rakennusmateriaalina. Tällä aineella on rikas menneisyys. Se, että muinaisen Rooman aikana ei ollut liikkeellä sementtirekkoja, ei tarkoita, etteivätkö tuon ajan kulttuurit olisi osanneet rakentaa betonista.
Heillä oli omat tapansa sopeutua ja käyttää rakennusmateriaaleja.
Kun opimme betonin historiasta, voimme ymmärtää paremmin, miten käytämme sitä nykyään.
Olemme koonneet joitakin keskeisiä historiallisia faktoja sekä kuuluisia ja historiallisia betonirakenteita, jotta ymmärtäisimme paremmin tätä hämmästyttävää ainetta.
Tätä varten tarkastelemme betonia suurten ja pienten hiukkasten seoksena, joka on yhdistetty eräänlaiseen seokseen. Seos sitoo ja pitää hiukkaset yhdessä, minkä jälkeen niitä voidaan käyttää rakennusmateriaalina. Keskustelemme myös samankaltaisista mutta erilaisista materiaaleista. Kautta kulttuurihistorian on rakennettu muun muassa seuraavilla materiaaleilla:
Sementtiä: Tämä hienojakoinen jauhe luo muita materiaaleja, kuten laastia, betonia, rappausta ja laastia. Sementti toimii sideaineena näissä rakennustuotteissa. Se valmistetaan usein kalkkikivestä, mutta myös muita mahdollisia vaihtoehtoja ovat ainesosia ovat savi, kvartsihiekka ja kuoret. Ainesosasta riippumatta sementti murskataan ja sidotaan materiaaleihin, kuten rautamalmiin, ja kuumennetaan sitten korkeisiin lämpötiloihin. Tuloksena syntyvä tuote, jota kutsutaan klinkkeriksi, jauhetaan uudelleen sementiksi.
Laasti: Laasti yhdistää tiilet, kivet ja muut rakennusmateriaalit. Se valmistetaan sementistä, hiekasta ja kalkista.
Kun rakentajat lisäävät sekoitukseen vettä, sementti aktivoituu ja kovettuu kuivuessaan. Laasti on samanlainen tuote, mutta se sisältää enemmän vettä, joka virtaa halkeamien ja rakojen väliin. Kumpikin laasti voi toimia liimana muille rakennusmateriaaleille laatoista kiveen.
Tiili: Auringossa kuivunut muta muodostaa tiiliä. Hiekka, lika ja muut maaperässä olevat hiukkaset kulkeutuvat näihin tiileihin, joihin ihmiset voivat lisätä myös puuta tai olkea yhdessä veden kanssa. Kuivumisen jälkeen tiili kutistuu. Koska tiiltä ei laiteta kuivausuuniin, se kuivataan ilmakuivana, eikä se sovellu kosteaan ilmastoon.
Edellä mainitut materiaalit kuuluvat samaan perheeseen, mutta betoni on vahvempi aine. Hän on ollut mukana koko ajan lukemattomissa rakennushankkeissa eri muodoissaan. Lue lisää betonin historiasta ja siitä, miten materiaali on muuttunut vuosien varrella.
Betonin historia. Betonin varhaisimmat käyttötarkoitukset
Se, mitä pidämme nykyään betonina, eroaa jonkin verran sen ensimmäisistä käyttötavoista. Samankaltaisilla materiaaleilla on kuitenkin ollut käyttöä läpi historian. Niitä on käytetty rakentamiseen:
– Sillat
– Kalliita veistosrakenteita
– rakennukset
– Katot
Kulttuurit eri puolilla maailmaa ovat tehneet näitä ja muita rakennuksia betonista ja betonin kaltaisista aineista. Koska materiaali on muuttunut vuosien varrella, on vaikea sanoa, kuinka kauan betonia on ollut olemassa. Ajanjaksosta tiedämme, että sitä oli ollut olemassa tuhansia vuosia ennen meidän aikakauttamme. Kulttuurit ovat käyttäneet betonia jo vuosia:
6500 eKr.: Ensimmäiset betonirakennukset rakennettiin tuona vuonna. Beduiinit loivat näitä historiallisia betonirakennuksia nykyisessä Syyriassa ja Jordaniassa. Ajan myötä varhaisista rakennelmista on tullut tekniikoiden parantamisen perusta.
3000 eaa.: Tuolloin egyptiläiset käyttivät oljiin sekoitettua mutaa rakennusmateriaalina hautojen luomiseksi. He kehittivät ja käyttivät myös kipsi- ja kalkkilaastia tiilien yhdistämiseen. Samoihin aikoihin Kiinassa rakentajat käyttivät tahmeasta riisistä valmistettua sementtiä.
700 eaa.: Beduiinit löysivät veden alla kovettuvan sementin ja loivat uunit betonilaastin valmistamiseksi. He käyttivät tätä laastia lattioiden, talojen ja muiden rakenteiden rakentamiseen. Tuona aikana he alkoivat myös tiivistää betonimateriaalia ja ymmärsivät, että aine olisi toiminut hyvin, jos se olisi ollut olisi ollut liian kyllästynyt.
600 eaa.: Kreikkalaiset löysivät luonnollisen aineen, josta pystyi valmistamaan betonia, kun se sekoitettiin kalkkiin. Vaikka he käyttivät tällaisia aineita, he eivät olleet yhtä kehittyneitä erityisissä tekniikoissa kuin muut kulttuurit.
200 eKr.: Roomalaiset olivat tuohon aikaan kehittäneet betonin täydelliseksi, joskin eri tavalla kuin nykyään. Roomalaiset loivat suurimman osan rakenteista irtokivistä ja -materiaaleista liimaamalla ne laastilla. He käyttivät jopa tiiliä yhdessä sementtiversionsa kanssa. Rakenteettomien harkkojen käyttö jähmetti betonin rakennus- ja viimeistelytuotteena. 1414: Käsikirjoitukset, joissa selitetään, mitä betoni oli, katosivat pitkään Rooman valtakunnan kaatumisen ja sen aiheuttaman sekaannuksen vuoksi. Pian tunteiden laannuttua betoni löysi kuitenkin jälleen tunnustuksensa tuon ajan rakentajien keskuudessa. Tuo vuosi oli yksi monista betonin historian käännekohdista. Se käynnisti ketjureaktion, jonka seurauksena keksittiin uusia tapoja valmistaa ja käyttää betonia seuraavien vuosisatojen ajan.
1793: John Smeaton loi vuonna 1793 tehokkaamman menetelmän hydraulisen kalkin valmistamiseksi.
Tuotetta käytettiin sementin jähmettämiseen, ja nykyaikaistettu tuotanto helpotti betonin valmistusta ja sen nopeaa sitomista.
1824: Tuo vuosi oli erittäin tärkeä betonin historiassa, sillä muurari Joseph Aspdin loi portlandsementin. Se sai nimensä siksi, että se muistutti Englannin Portlandin kiviä,
Portlandsementti oli kestävä rakennusmateriaali. Aspdin valmisti sementtiä polttamalla liitua ja savea uunissa. Myöhemmin hän päätti lisätä saveen kalkkikiveä klinkkerin aikaansaamiseksi.
Aspdin auttoi lisäämään sementin ja betonin käyttöä nykyaikaisessa rakentamisessa. Pyrkiessään luomaan paremman vaihtoehdon roomalaiselle rakennusmateriaalille hän innoitti kilpailijoita luomaan vielä parempia versioita portlandsementistään.
Sementin ja betonin varhaisimman käytön myötä tapahtui tuotekehitys. Olemme kehittäneet monia tapoja valmistaa tätä ainetta, jotta se toimisi paremmin. Tämä on vaikuttanut betonirakenteiden historiaan.
Betoninpoistoaineen historia
Betonin historia. Miten betoni on muuttunut vuosien varrella?
Vuosien varrella betonista on tullut entistä tehokkaampi materiaali. Olemme siirtyneet luonnollisten sementin kaltaisten aineiden käytöstä luonnonmateriaalien tehostamiseen ihmisen tekemillä prosesseilla. Tekniikan kehittyessä on tullut esiin uusia betonin ja sementin valmistusmenetelmiä.
1800-luvun lopulla Saksassa, Ranskassa ja Yhdysvalloissa kehitettiin samanaikaisesti teräsbetonia. Tuolloin sitä käytettiin teollisuusrakentamiseen, mutta myöhemmin sillä oli tärkeä rooli myös asuinrakennuksissa ja muissa rakenteissa.
Joseph Aspdinin luoma portlandsementti ei ollut samanlaista kuin se, jota tuotamme nykyään.
Vaikka Aspdin ei ottanut huomioon erityisiä tekijöitä tai lämpötiloja portlandsementin valmistuksessa, tiedämme, että se ei olisi voinut saavuttaa sellaisia korkeita lämpötiloja, joita käytämme nykyään aineiden lämmittämiseen.
Nykyään meillä on vakiokaava portlandsementille.
Sen laati vuonna 1917 American Society for Testing and Materials yhdessä National Bureau of Standardsin kanssa. Standardikaavan avulla saatiin aikaan tasainen laatu riippumatta siitä, milloin ja missä ainetta valmistettiin.
Jo ennen kuin portlandsementin kaava kehitettiin, rakentajat olivat käyttäneet betonia uudelleen hankkeissa eri puolilla maailmaa. 1900-luvun alussa betoni sai jälleen yleisen hyväksynnän rakennusmateriaalina. Rakennukset, kuten esim:
– Asuinrakennus Pariisissa vuonna 1902
– Ensimmäinen betoninen pilvenpiirtäjä Ohiossa vuonna 1904.
– 328-metrinen silta Roomassa vuonna 1911.
Näiden ja muiden rakennusten jälkeen kehitettiin valmisbetonia. Vuonna 1913 materiaali toimitettiin Baltimoreen, Marylandiin. Tämä auttoi lisäämään työpaikkojen tuottavuutta, kun työntekijöiden ei enää tarvinnut sekoittaa betonia paikan päällä. Sen sijaan se saatiin tehtaalta valmiiksi sekoitettuna varhaisissa versioissa siitä, mitä nykyään kutsumme sementtisekoittajien kuorma-autoiksi.
Muutamaa vuosikymmentä myöhemmin havaittiin, että pienten ilmakuplien, joita kutsutaan ilmahuokosiksi, tuottaminen paransi betonia. Sen jälkeen kun betoniin otettiin vuonna 1930 käyttöön ilmaa läpäiseviä aineita, rakennusmateriaali oli helpompi työstää ja vähemmän altis jäätymiselle. Siitä lähtien kylmemmän ilmaston arkkitehdit saattoivat valita tämän materiaalin pelkäämättä halkeamien tai vuotojen syntymistä.
Suunnilleen samaan aikaan rakentajat kehittivät eräänlaisen betonin ohuille seinille. Katot, kupolit, kaaret ja muut vastaavat rakenteet tehtiin ohuesta betonikerroksesta. Koska nämä rakenteet olivat vahvoja ja pyöreitä, ne eivät vaatineet paksuja materiaalikerroksia. Ohutbetonikerroksen kevyt paino tekee muusta rakennuksesta turvallisen ja vähentää sen todennäköisyyttä sortua, koska sen ei tarvitse kantaa raskasta materiaalia.
Työskentelemällä betonin kanssa olemme tehneet siitä vahvemman ja kestävämmän rakennusmateriaalin.
Olemme löytäneet helpompia tapoja valmistaa, kuljettaa ja käyttää sitä. Näiden keksintöjen myötä rakentajat ja arkkitehdit rakensivat rakennuksia eri tyyleillä. Klassisia, moderneja ja muita betonirakenteita, mukaan lukien rakenteet, kuten esim:
– Paul Rudolph Hall Yalen yliopistossa
– Science Hills -museo Japanissa
– Rooman ulkopuolella sijaitseva Jubilee-kirkko
– Salk-instituutin tutkimuskeskus Kaliforniassa
– Villa Saitan -asuntokompleksi Japanissa
– Brasilian kansallismuseo
Nämä rakennukset osoittavat betonin monipuolisuuden rakennusmateriaalina. Tekniikan kehittyessä rakentajat ja arkkitehdit pystyivät luomaan kaarevia, leikkaavia ja muita huomiota herättäviä rakenneosia käyttämällä betonia. Aineen joustavuus mahdollisti kirkkojen, museoiden, asuntojen ja muiden rakennusten sekä joidenkin historiallisten betonirakenteiden rakentamisen.
Betonin historia. Kuuluisat betonin mahdollistamat rakenteet
Betonin historia koostuu tuhansista, ellei jopa miljoonista rakennuksista ympäri maailmaa. Tästä materiaalista on tehty monia historiallisia ja tunnistettavia rakennuksia. Rakennettiinpa ne sitten tuhansia vuosia sitten tai tällä vuosisadalla, jotkut tietyt rakenteet ovat meille kaikille tuttuja. Niiden joukosta löytyy mm:
Betonin historia. Pantheon: Pantheon Roomassa on suurin betonikupoli, jota ei ole vahvistettu.
Vaikka Pantheon valmistui vuonna 125, se seisoo Roomassa vielä tänäkin päivänä. Sen halkaisija on 142 jalkaa ja siinä on oculus.
Kiinan muuri: Tämä ikoni on tehty betonista ja sitä rakennettiin vuosisatojen ajan. Sen muodostaminen alkoi kolmannella vuosisadalla eaa. tai useita vuosisatoja aikaisemmin.
Eddystone-majakka: Tämä kolmas Etelä-Englannin rannikolla sijaitseva majakka rakennettiin vuonna 1700 John Smeatonin hydraulisella kalkilla. Ainoa syy tämän vanhan betonirakenteen pettämiseen oli se, että kalliot olivat ajan myötä syöpyneet.
Betonin historia. Betonikatu: Vuonna 1891 Ohiossa rakennettiin ensimmäinen betonikatu. Se tunnetaan nimellä Court Street, ja se on edelleen olemassa.
Vaikka George Bartholomew loi kadun yli 100 vuotta sitten, se on kaksi kertaa vahvempi kuin nykyaikaisissa asuntoprojekteissa käytetty betoni. Vahvuutensa ansiosta se on kestänyt raskasta liikennettä kyseisellä alueella.
Betonikatu: Vuonna 1891 Ohiossa rakennettiin ensimmäinen betonikatu. Se tunnetaan nimellä Court Street, ja se on edelleen olemassa. Vaikka George Bartholomew loi kadun yli 100 vuotta sitten, se on kaksi kertaa vahvempi kuin nykyaikaisissa asuntoprojekteissa käytetty betoni. Lujuutensa ansiosta se on kestänyt raskasta liikennettä kyseisellä alueella. Panaman kanava: Kun nerokasta kuljetusratkaisua ei ollut onnistuttu luomaan, Panaman kanavan rakentaminen aloitettiin vuonna 1904. Hanke saatiin päätökseen 10 vuoden kuluttua. Betonilla oli keskeinen rooli suluissa, joita käytettiin nostamaan laivoja niiden liikkuessa kanavan läpi. Sen valmistumisen jälkeen monet maat ja satamat saatiin vihdoin yhdistettyä toisiinsa.
Hooverin pato: Vuonna 1935 valmistuneeseen patoon tarvittiin yli 3 miljoonaa metriä betonia. Voimalaitoksen ja muiden patorakenteiden rakentamiseen tarvittiin vielä miljoona metriä. Rakentajat eivät kuitenkaan valaneet betonia yhdeksi massaksi, koska se olisi halkeillut ja sen kovettuminen olisi kestänyt liian kauan.
Sen sijaan rakennuttajat täyttivät lohkot betonilla pylväiden rakentamiseksi. Testit kaksikymmentä vuotta myöhemmin osoittivat, että betoni lujittui ajan myötä.
Betonin historia. Grand Couleen pato: Alle 10 vuotta Hooverin padon valmistumisen jälkeen rakentajat loivat massiivisimman koskaan rakennetun betonirakenteen.
Grand Coulee Dam Washingtonissa. Siihen tarvittiin 12 miljoonaa metriä betonia, ja se valmistui vuonna 1942. Siihen tarvittiin neljä kertaa enemmän betonia kuin Hooverin patoon, ja rakentajat käyttivät 2 km:n pituista kuljetinhihnaa materiaalin kuljettamiseen rakennustyömaalle. Rakentajat käyttivät Grand Couleen padon rakentamisessa samaa menetelmää kuin Hooverin padon rakentamisessa, mutta paljon suuremmassa mittakaavassa.
Sydneyn oopperatalo: Tämä betonirakenne on eteläisen pallonpuoliskon suurin betonirakenne. Rakentaminen alkoi vuonna 1959 ja valmistui vuonna 1973. Hankkeeseen liittyi monia haasteita, mutta sen valmistuminen tarjosi erinomaisen betonirakenteen. Sydneyn oopperatalo toimii nykyään kulttuurikohteena ja matkailukohteena eri puolilta maailmaa.
Burj Khalifa: Dubaissa sijaitseva Burj Khalifa on valmistettu teräsbetonista. Tämä rakennus pitää hallussaan maailman korkeimman rakennuksen titteliä, kunnes Jeddah Tower valmistuu. Burj Khalifassa käytettiin yli 400 000 kuutiometriä betonia sekä yli 60 000 tonnia raudoitusta.
Nämä modernit ja historialliset rakenteet olisivat olleet mahdottomia ilman betonin käyttöä. Niiden korkeus, lujuus, koko ja monet muut heijastavat betonin ominaisuuksia ja toimivuutta. Betonin käyttökelpoisuus on sama kuin muinaisina aikoina. Nykyään ja kaukaisessa tulevaisuudessa betonia käytetään edelleen innovatiivisten rakennusten, kotien, asuntojen, hotellien, veistosten ja muiden rakennelmien rakentamiseen.
Betonin historia. Betonin kestävyys likaa vastaan
Betonin historia on hyvin mielenkiintoinen, eikö totta? Myös betonin irrottamiseen ja puhdistamiseen käytettävien nesteiden historia on mielenkiintoinen. Tiedämme jo paljon betonin kestävyydestä, mutta entä sen lika-alttius? Onko betonin puhdistaminen helppoa? Voivatko kemialliset nesteet vahingoittaa betonia?
Valitettavasti betoni on altis kaikenlaiselle lialle. Se voi likaantua auton öljystä, rasvasta ja monista muista aineista, jotka imeytyvät betoniin ja joita on vaikea poistaa. Siitä lähtien, kun betonia on ollut olemassa, sen puhdistamiseen on ollut myös aineita ja liuottimia. Yksi suosituimmista betonia puhdistavista aineista on suolahappo. Valitettavasti tämä happo voi vahingoittaa betonia, aiheuttaa ruostumista ja on myös vaarallinen käyttäjille. Markkinoilla on lukuisia happoyhdistelmiä betonin poistamiseen tai betonipinnan puhdistamiseen. BIO-nesteistä, jotka ovat turvallisia sinkille, alumiinille, muoville, lasille ja monille muille herkille pinnoille, on tullut todellinen ilmestys ja vallankumous. Euroopan markkinoilla on vain yksi tällainen neste, ja se on Betoff-Bio. Toinen mielenkiintoinen neste betonipintojen puhdistamiseen ja kuivuneen betonin poistamiseen koneista on Betoff. Betoff-neste erottuu siitä, että se poistaa kuivuneen betonin tunkeutumalla siihen. Happopohjaiset nesteet poistavat betonin vain pinnalta, kerros kerrokselta, mikä pidentää työaikaa ja lisää kustannuksia.
Innovatiivisia nesteitä betonin poistoon ja betonipintojen puhdistukseen on saatavilla betoff.fi-sivustolla.
