Всеобщая история архитектуры и строительной техники. Часть 1. История архитектуры и строительной техники Древнего и античного мира

Сведения о римском бетоне наиболее достоверны, так как множество бетонных сооружений дошло до нашего времени. Римляне не являются изобретателями бетона. Пески вулканического происхождения, обладающие цементирующими свойствами, широко распространены по всему Средиземноморью. И до римлян их смешивали с известью и получали вяжущее, похожее на современное цементное. Даже в наше время на древнегреческом острове Фера, который после четвертого крестового похода получил название Санторин, в качестве основного строительного материала используют вулканический грунт (вкл., рис. 140). Скорее всего, технологию изготовления бетона на извести римляне заимствовали у этрусков. Известно, что бетон стали использовать в Риме после Второй Пунической войны во II в. до н. э. Бетонное строительство описывается Катоном Старшим[74] и Витрувием. Однако в эпоху Августа (27–14 гг. до н. э.) бетон еще не рекомендуется в качестве материала, которому можно всецело доверять. С I по Iv вв., в эпоху императорского Рима, строительство из бетона выходит на невероятный технический уровень, который позже не удастся достичь вплоть до XIX в. Это объяснялось несколькими обстоятельствами. Во-первых, получил самое широкое распространение раствор с заполнителем из дробленой керамики или бута от разрушенных строений или из кусков естественного камня. Этот раствор славился своей долговечностью. Из него строились огромные сооружения. Во-вторых, поблизости от Рима находились карьеры с вулканическим песком, обладающим цементирующими свойствами. В-третьих, римляне хорошо владели строительным мастерством. Для особенно ответственных объектов они привозили пуццолану из порта Путеоли близ Неаполя, что в окрестностях Везувия. Витрувий писал, что «в соединении с известкой и бутом она (пуццолана – прим. авт.) не только сообщает крепость зданиям вообще, но даже когда при помощи ее выкладываются дамбы в море, то и они приобретают прочность под водою». Бетон, изготовленный на основе пуццоланы, по своим качествам был близок к современному бетону на основе портландцемента. Однако на многие века после падения Римской империи этот замечательный материал будет забыт, и на протяжении всего Средневековья, эпохи Возрождения, вплоть до начала XIX в. в строительстве будет применяться только известковый раствор.

При отсутствии пуццоланы вместе с обычным речным песком применяли гидравлическую известь и добавляли треть керамического щебня. Однако прочность римского бетона достигалась прежде всего его низким водоцементным соотношением. Известно, что Плиний рекомендовал каменщикам осторожно применять воду. Для приобретения и сохранения прочности бетона большое значение имеет температурный режим. Римляне хорошо знали о влиянии температуры на качество бетона. Еще Фронтин указывал, что ремонтные работы на акведуках следует проводить только между 1 августа и 1 ноября. Иначе говоря, при сильной жаре свойства материала могут утратиться. Если современный бетон включает в себя в качестве основного заполнителя щебень, то римляне использовали заполнитель из самых разных по составу и размерам фракций. Так, заполнители более тяжелые и крупные применялись в бетоне при закладке фундаментов, более легкие, такие как пемза, использовались для строительства надземных частей здания. Заполнитель из более крупных, чем применяют сегодня, кусков укладывался правильными рядами и затем заливался раствором. В Пантеоне (рис. 9.6), диаметр которого (43,2 м) не был превзойден до XIX в., в нижнем поясе стен в качестве заполнителя был применен кирпичный щебень, выше шли слои с кирпичным ломом и туфом, а для верхней части купола заполнителем служили слои туфа и пемзы.

Для облегчения конструкции римляне применяли также кессонирование. Так, в покрытии Пантеона и базилики Максенция (рис. 9.7; вкл., рис. 141) были сделаны кессоны, что существенно уменьшало массу бетона. В теле бетона Золотого дворца Нерона были обнаружены пустые кувшины, а позднее и пустотелые керамические трубы, что свидетельствует о специальном применении этих элементов в целях облегчения конструкции.

Рис. 9.6. Пантеон. Разрез (Рим, Италия)

Рис. 9.7. План базилики Максенция до реконструкции Константина

Рис. 9.8. Бетонная стена терм Траяна в Риме, обнажившаяся после обрушения постоянной опалубки. Хорошо видны углубления от кирпичных арок, облегчавших конструкцию стены (одна из арок частично сохранилась)