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千回百转混凝土，想想也是醉了（二）
2015/01/19 07:43
来源：中国建材工业出版社
混凝土可以追溯到古老的年代，自19世纪20年代出现了波特兰水泥后，用它配制成的混凝土具有工程所需要的强度和耐久性。如今钢筋混凝土开始成为改变这个世界景观的重要材料，那么关于混凝土的历史您了解多少呢?......
1824年，一位叫Joseph Aspdin的英国石匠注册了一种叫“波特兰水泥”的技术专利，因为这种水泥硬化后很像英国波特兰岛上的一个采石场开采的天然石材。他用石灰石和黏土为原料，按一定比例配合后，在类似于烧石灰的立窑内煅烧成熟料，再经磨细制成水泥。这种水泥具有优良的建筑性能，在水泥史上具有划时代的意义。1825年，美国的伊利运河是第一个对水泥有大量要求的工程。
(上图为伊利运河通过哈德逊河将北美五大湖与纽约市连接起来，属于纽约州运河系统，是第一个对水泥有大量要求的工程)
1828年，Isambard KingdomBrunel据记载是第一个使用波特兰水泥的工程师，他用这种水泥堵上了泰晤士地道的决口。1850年代，Joseph-Louis Lambot成为第一个在造船中使用加固混凝土材料的人。Lambot先生是法国南部一位有身份的农场主，他用铁棒和金属丝网来加固他的小船，他也想把此方式用于建筑中。1856年，他在法国和比利时注册了这项专利。
(上图为Lambot发明的混凝土造船系统)
1854年，在英国纽卡斯尔，建筑师William Wilkinson建起了一座2层的仆人房舍。他用铁棒和金属绳索来强化混凝土地面和屋顶，然后，他还在英格兰注册了一个专利，随后他又修建了几个这种结构的建筑，这被认为是第一批钢筋混凝土建筑。1859～1867年，波特兰水泥被用于伦敦下水道系统工程中。1867年，法国花匠Joseph Monier申请了一项加强花盆强度的专利，后又添加了梁柱的加固专利。
(上图为Monier用加固混凝土建造的蓄水池)
1868年，有据可考的第一艘船运波特兰水泥到达美国。1850～1880年，第一个在建筑中广泛使用波特兰水泥的人是法国建筑师和营造商Francois Coignet。他在英格兰和法国建设了好几幢混凝土建筑，还第一次在地板中加入了铁杆，但后来改用弯曲的构件。
(上组图为Coignet建造的世界上第一个钢筋混凝土结构建筑，1853)
(上组图为Coignet建造的Saint-Jean-de-Luz海堤，1857～1893)
1871年，David O. Saylor在美国建成了第一家波特兰水泥生产厂;日本也开始建造水泥厂。1871～1875年，第一个建造成功具有里程碑意义的钢筋混凝土建筑的人，是美国机械工程师William E. Ward。这幢建筑至今矗立在纽约州的切斯特港。这件事能被广泛了解得益于Ward先生的勤奋，他亲自指挥所有工作、研究和记录所有文件。他之所以想造一幢混凝土的房子，是因为他的妻子很怕火灾。于是他在1870年聘请建筑师Robert Mook来做设计，就像Coignet的建筑一样，这幢建筑也被建造成类似砖石结构的外表，以获得更多的社会认可。Ward先生自己处理所有的技术和结构事务，负责长期荷载检测和其他实验。1883年，他为美国机械工程师协会做了一场义务演说，题目叫《作为建筑材料并与金属混合的混凝土》。[Page]
(上图为William E.Ward建造的住宅)
1877年，英国的Crampton发明了回转炉;1885年，FrederickRansome将其进一步改进，并注册了专利。19世纪晚期，三种钢筋混凝土结构在欧美并行，德国和奥地利的是G.A.Wagss体系，美国的是Ernest L.Ransome体系，法国的是Francois Hennebique体系。1879年，德国营造商A.Wayss，购买了Monier体系的专利权，并进一步发展了这一技术，率先在德国和奥地利建造了钢筋混凝土的房屋，并将此系统提升为Wayss-Monier体系。
1870年代，Ernest L. Ransome在旧金山成立公司，主要制作混凝土块，当作人造石来使用。他第一次使用加固方法是在1877年。到1884年，他注册了一项专利，在混凝土中加入螺旋的、方形截面的杆件，这种作法可以增强水泥和加固物之间的连接性能。当时他最大的作品是斯坦福大学博物馆，这是第一个暴露混凝土的建筑，他还在新泽西和宾西法西亚建了许多工业建筑。例如1903～1904年，在宾州格林斯堡建成的Kelly和Jones机械工厂。
(上图为Alvord Lake Bridge是美国第一座钢筋混凝土桥，1889)
(Ransome的最大作品是斯坦福大学博物馆，后改为女生宿舍，1891)
(上图为Berkeley公寓楼，1894～1897)
也是在1870年代，法国人Francois Hennebique注册了Hennebique系统专利，他的贡献使钢筋混凝土水泥炉得以推广并被广泛接受。在生产高峰期，Hennebique每年能获得1500个合同。他的成就与钢筋混凝土在欧洲的发展密不可分。1887年，法国人Henri Le Chatelier为确定生产波特兰水泥的石灰量，制成了第一份氧化比率。1889年，中国河北唐山开平煤矿附近设立了用立窑生产的唐山“细绵土”厂；1906年在该厂的基础上建立了启新洋灰公司，年产水泥4万吨。
(上图为唐山细绵土厂，建于1889年。1906年袁世凯命令周学熙从英国人手中收回重办，改名为启新洋灰公司)
(上图为启新洋灰公司办公楼)
1891年，George Bartholomew在美国俄亥俄州的贝尔方丹建成了世界上第一条混凝土街道，这条街道至今存在。
(上图为贝尔方丹混凝土街道上Bartholomew的雕像)
(上图为贝尔方丹街道上的纪念碑)
1893年，日本人远藤秀行和内海三贞二人发明了不怕海水的硅酸盐水泥。尽管19世纪混凝土在欧洲被用来建造了许多建筑，但这种“新材料”都始终未获得石头和砖一样的广泛的社会认可，其文化身份一直不高，因此许多混凝土结构外部仍会以砖或石材包裹。(更多精彩请看：千回百转混凝土，想想也是醉了（三））
编辑：徐洁
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