Συμβατικές και Εναλλακτικές Θεωρήσεις και Λύσεις

.................................................................................................................................................................


......................................................................................................................................................................................................................................

ΠΡΟΣΦΑΤΕΣ ΠΡΟΣΘΗΚΕΣ

- Προσθήκη παλιού βιβλίου "σκυρόδεμα" Εδώ και Εδώ
- Συμπλήρωση για την κατάρρευση των τριων πύργων στις 11.9.2001 Εδώ
- Σατυρικά κείμενα Εδώ
- Εκλαϊκευμένο βιβλίο "Στη Βάση της Οικοδομής" Εδώ

- Χαλυβοσκυρόδεμα ΕδώΕδώ)
- Σεισμική αξιολόγηση στοιχείων με ορθογωνική σπείρα (θώρακα) ΕδώΕδώ)
- Σεισμική αξιολόγηση στοιχείων με εκτοξευόμενο σκυρόδεμα και υφάσματα ΕδώΕδώ)
- Μικροκισηρόδεμα Εδώ
- Σχεδιασμός έναντι πυρκαγιάς EδώΕδώ)
...............................................................................................................................................................

9.7.09

5. Χρονολογική Εξέλιξη του Σκυροδέματος

5.1 Οι Πολλαπλές Εκδοχές της Ιστορίας

Διατρέχοντας τη σχετική βιβλιογραφία διαπιστώνει κανείς, όπως και στην ευρύτερη ιστορία, τη σχετικότητα των ιστορικών αναφορών.

Σύμφωνα με τις περισσότερες πηγές, ιδιαίτερα αυτές των οργανισμών των σχετιζόμενων με τη βιομηχανική παραγωγή και εφαρμογή, το σκυρόδεμα εφευρέθη κατά τους ρωμαϊκούς χρόνους και αναπτύχθηκε ιδιαίτερα στον δυτικό κόσμο από το 1824 και μετά που ο Άγγλος Joseph Aspdin παρασκεύασε πρώτος το λεγόμενο τσιμέντο Portland.

Σε αρχαιολογικές πηγές, όμως, αναφέρονται φυσικά αποθέματα τσιμέντου που εντοπίστηκαν στο Ισραήλ χρονολογούμενα το 12.000.000 π.χ. Θεωρούνται ότι σχηματίστηκαν φυσικά με αυτόματη καύση ασβεστολίθου, σχιστολίθου και πετρελαίου.

5.2 Ασσύριοι, Γιουγκοσλάβοι Βαβυλώνιοι, Κινέζοι οι Πρώτοι Διδάξαντες

Σκυρόδεμα έχει εντοπιστεί στη Συρία και τη Γιουγκοσλαβία χρονολογούμενο το 6500 π.χ το πρώτο και το 5500 π.χ το δεύτερο.
Το πρώτο έχει εντοπιστεί σε νεκροπόλεις και το δεύτερο σε δάπεδα καταλυμάτων κοντά στον ποταμό Danube.

Το 3.000 π.χ. οι Κινέζοι χρησιμοποίησαν σκυρόδεμα σε δάπεδα στην περιοχή Gansu στην Νότια Κίνα. Ήταν πρασινόμαυρο και περιείχε τσιμέντο αναμεμιγμένο με άμμο, σπασμένα κεραμικά, κόκκαλα και νερό.

Το 2500 π.χ οι Αιγύπτιοι χρησιμοποίησαν ασβέστη και γύψο ως τσιμέντο στις πυραμίδες. Πριν χρησιμοποιούσαν λάσπη με άχυρα.

Το 800 π.χ οι Βαβυλώνιοι και οι Ασσύριοι χρησιμοποίησαν στις κατασκευές τους άσφαλτο με πέτρες και τούβλα σε διάφορα μεγέθη.

5.3. Η Αρχαία Ελληνική και Ρωμαϊκή Περίοδος

Το 600 π.χ οι Έλληνες ανακάλυψαν στη Σαντορίνη τη Θηραϊκή γη, η οποία είναι φυσικό τσιμέντο. Αναμιγνυόμενη με το νερό αποκτά αντοχή.

Το 300 π.χ. οι Ρωμαίοι χρησιμοποίησαν ως τσιμέντο ηφαιστειακή τέφρα (όπως η θηραϊκή γη) η οποία ονομάστηκε ποζουλάνη από την περιοχή Pozzouli στην οποία βρέθηκε.Υπάρχουν αναφορές για αναλογία ανάμιξης δύο μέρη ποζουλάνης με ένα μέρος ασβέστη. Ως πρόσθετα χρησιμοποιούσαν ζωϊκό λίπος, γάλα και αίμα.

Με ποζουλανικό υδραυλικό τσιμέντο έχτισαν το 75 π.χ το θέατρο στην Πομπήας και τα Ρωμαϊκά λουτρά. Το τσιμέντο αποτελείτο από ασβέστη και ηφαιστειακή τέφρα που περιείχε πυρίτιο και αλουμίνιο.

Το 82 μ.χ αποπερατώθηκε το Κολοσσαίο και το 128 μ.χ το Πάνθεο. Κατασκευάστηκε με υδραυλικό ποζουλανικό τσιμέντο και αδρανή βαλσάτη στα θεμέλια, τούβλα και κομμάτια κίσσηρης στην ανωδομή. Αποτελεί κατά κάποιο τρόπο την πρώτη εφαρμογή του ελαφροσκυροδέματος.

5.4 Η Επανεμφάνιση του Σκυρ/τος στη Δύση του 17ου Αιώνα

Μετά την κατάρρευση της ρωμαϊκής αυτοκρατορίας χάνεται η γνώση του σκυροδέματος και επανεμφανίζεται τον 17ο αιώνα.

Στις κατασκευές για 1300 χρόνια χρησιμοποιείται ο ασβέστης ως συνδετικό υλικό.

Το 1678 ο Joseph Moxon γράφει για τη μυστική φωτιά που εμφανίζεται όταν προστίθεται νερό σε ασβέστη που έχει προηγουμένως θερμανθεί.
Ακολουθούν σειρά ευρεσιτεχνιών για υδραυλικό τσιμέντο το οποίο επανεφευρίσκεται ξανά και ξανά.

5.5 Χτίστες, Κηπουροί, Αγρότες και Σοβατζήδες οι Σκαπανείς

Το 1824 ο χτίστης Joseph Aspdin στο Leeds της Αγγλίας εφηύρε το πρώτο τσιμέντο με υψηλή αντοχή. Ήταν αποτέλεσμα καύσης μίγματος ασβεστόλιθου και αργίλου και άλεσης του προϊόντος (κλίνκερ) της καύσης.
Tο ονόμασε Portland γιατί έμοιαζε με το πέτρωμα που εξορρυσσόταν στο νησί Portland της Αγγλίας. Είναι το τσιμέντο που έχει την πιο διαδεδομένη χρήση μέχρι σήμερα.

Το 1848 ο αγρότης Jean-Louis Lambot κατασκεύασε μικρές βάρκες διαστρώνοντας τσιμεντοκονίαμα σε πλέγματα από σύρμα και σιδερένιες ράβδους τοποθετημένα το ένα επάνω στο άλλο (ferrocement).

Το 1854 ο σοβατζής William Wilkinson, κατασκεύασε μικρά διώροφα σπίτια με δάπεδα και οροφή από σκυρόδεμα ενσωματώνοντας σιδερένιες ράβδους στο εφελκυόμενο πέλμα τους.

Το 1867 ο κηπουρός Joseph Monier παρουσίασε μελέτη για κάνιστρα και αργότερα για δοκούς και στρωτήρες από οπλισμένο σκυρόδεμα.
Το 1884 ο Earnest L. Ransom παρουσίασε σύστημα όπλισης του σκυροδέματος χρησιμοποιώντας στρε-βλωμένες τετράγωνες ράβδους χάλυβα για να βελτιώσει τη συνάφεια σκυροδέματος και οπλισμού.

5.6 Πολυεπιστήμονες οι Καινοτόμοι

Ορόσημο των κατασκευών από σκυρόδεμα θεωρείται το σπίτι που έκτισε μόνος του, με εξαιρετική επιμέλεια και κάνοντας μακροχρόνια πειράματα, ο μηχανολόγος William Wark στο λιμάνι Chester της Νέας Υόρκης το 1871-75 για χάρη της γυναίκας του, η οποία φοβόταν την πυρκαγιά.
Είναι ο πρώτος που υιοθέτησε τη γαλλική λέξη beton για το σκυρόδεμα (αν και αμερικανός).

Το 1883 παρουσίασε την εργασία του στην ένωση μηχανολόγων μηχανικών με τίτλο: «Beton in combination with iron as a building material», αλλά, όπως αναφέρεται, το ακροατήριο ενδιαφέρθηκε περισσότερο για τα μοναδικά συστήματα παροχής νερού και θέρμανσης που είχε σχεδιάσει παρά για το οπλισμένο σκυρόδεμα.
Είναι χαρακτηριστικό ότι το σπίτι είχε σχεδιαστεί με εξωτερική εμφάνιση τοιχοποίας για να είναι κοινωνικά αποδεκτό.

Και αναζητώντας τον επόμενο σταθμό στην εξέλιξη του σκυροδέματος συναντάμε....τον Edison. Το σκυρόδεμα ήταν μια ακόμη περιοχή ενασχόλησης του Θωμά Edison, ίσως η λιγότερο γνωστή.
Εκτός από την πρωτοποριακή του συμβολή το 1902 στην ανάπτυξη των υψικαμίνων παραγωγής του τσιμέντου, παρουσίασε το 1908 πρωτόπυπο σύστημα καλουπιού από χυτοσίδηρο για την ενιαία σκυρο-δέτηση ολόσωμων κατοικιών από σκυρόδεμα με ενσωματωμένα τα υδραλικά δίκτυα σωλήνων καθώς και τα ηλεκτρικά κυκλώματα.

5.7 Οι Παγκόσμιοι Πόλεμοι και η Ραγδαία Εξέλιξη - Πλοία από Ελαφροσκυρ/μα

Με τους δύο παγκόσμιους πολέμους παρατηρείται, όπως και στους άλλους τομείς τεχνολογικής ανάπτυξης, ιδιαίτερη έξαρση στην τεχνολογία και τη μελέτη στην περιοχή του σκυροδέματος.
Η ανάγκη για εξοικονόμηση χάλυβα για την παραγωγή όπλων και η αυξημένη ανάγκη για πολεμικά πλοία οδηγεί στην κατασκευή πλοίων από σκυρόδεμα και ελαφροσκυρόδεμα.

Μολονότι ήδη από το 1848 ο γάλλος Jean-Louis Lambot είχε κατασκευάσει μικρές βάρκες διαστρώνοντας τσιμεντοκονίαμα σε πλέγματα από σύρμα και σιδερένιες ράβδους τοποθετημένα το ένα επάνω στο άλλο (ferrocement) και ο ιταλός Carlo Gabellini είχε κατασκευάσει το 1980 μικρά πλοία από σκυρόδεμα με πιο γνωστό το Liguria, ήταν το 1917 που εισήλθαν οι ΗΠΑ στον πρώτο παγκόσμιο πόλεμο που προωθήθηκε η έρευνα για κατασκευή πλοίων από σκυρόδεμα.
Εγκρίθηκε έκτακτο πρόγραμμα για στόλο επείγουσας ανάγκης αποτελούμενο από εικοσιτέσσερα πλοία από σκυρόδεμα.
Εκλήθη και ετέθη επικεφαλής ο νορβηγός N.K. Fougner. Ο N.K. Fougner είχε ήδη κατασκευάσει και εγκαινιάσει τον Αύγουστο του 1917 ένα υπερωκεάνιο με το όνομα Namsenfjord.

Από τα εικοσιτέσσερα πλοία κατασκευάστηκαν μόνον τα δώδεκα και αυτά αφού είχε λήξει ο πρώτος παγκόσμιος πόλεμος.

Ονομαστό ανάμεσα σ΄αυτά είναι ένα τάνκερ βάρους 7500 τόνων με το όνομα Selma το οποίο κατασκευάστηκε στην Alabama από ελαφροσκυρόδεμα με τεχνητά ελαφρά αδρανή από διογκωμένο σχιστόλιθο.
Η αντοχή του σκυροδέματος ήταν 5590 psi και το μέτρο ελαστικότητας 3.306.000 psi.Ολοκληρώθηκε τον Ιούνιο του 1919, έκανε αρκετά ταξίδια, αλλά τον Αύγουστο του 1920 μετά από πρόσκρουση και δημιουργία εκτεταμένης ρωγμής αποσύρθηκε, καθώς δεν υπήρχε εγγύηση για την αποδοτικότητα της επισκευής του από πλήρωμα χωρίς προηγούμενη εμπειρία.
Έχει ανακηρυχθεί κορυφαίο αρχαιολογικό έκθεμα στο Τέξας, ναυαρχίδα του ναυτικού του και έχει διακοσμηθεί από τους τεξανούς οι οποίοι δηλώνουν εθνικά υπερήφανοι.

Με την κήρυξη του δεύτερου παγκόσμιου πολέμου προέκυψε πάλι έλλειψη χάλυβα και το 1942 η κυβέρνηση των ΗΠΑ ανέθεσε την κατασκευή άλλων εικοσιτεσσάρων πλοίων.Ο στόλος αυτός ήταν κατά πολύ πιο ισχυρός από τον προηγούμενο, καθώς δόθηκε το κίνητρο για πολλές άλλες καινοτομίες στην τεχνολογία του σκυροδέματος.

Από τα πλοία αυτά τα ένδεκα πλέουν μέχρι σήμερα.Μέχρι σήμερα εκδίδονται βιβλία σχετικά με τα πλοία αυτά, όπως το βιβλίο «Atlantus and the history of concrete ships» του Connie Kelly το 2001 και το βιβλίο «Hulks: The Breakwater Ships of Powelle River» το 2003, έκδοση ιστορικού μουσείου του Καναδά.Το τέλος του δεύτερου παγκόσμιου πολέμου σηματοδότησε το τέλος της κατασκευής πλοίων από σκυρόδεμα.

Σήμερα κατασκευάζονται μόνον μικρά σκάφη αναψυχής.

Βιβλιογραφικές Πηγές
1. R.Shαeffer: «Reinforced concrete: Preliminary Design for Architects and Builders”, McGraw-Hill 19922.
2. Steiger, Richard W., "The History of Concrete," Concrete Journal, July 19953.
3. World Wide Web page: The Portland Cement Association Online://www.portcement.org
4. World Wide Web page : SS. Selma,Reviving Memories, by Richard Steiger
5. The World of Ferro-Cement Boats ://www. ferroboats.com
6. A brief History of Concrete Ships //Concrete Shipw.org
7. Rilem Symposium on Lightweight Concrete, Budapest, 19678. First International Congress on Lightweight Concrete, London, 1968