Камень был основным строительным материалом в гористой, богатой разными его сортами и вулканическими породами стране. Наиболее удобными для обработки были разновидности мягкого туфа — серого, желтоватого или коричневатого цвета. Очень ценился твердый известняк — травертин, применявшийся крайне экономно в течение почти всего периода республики.
Он использовался архитекторами лишь в местах наибольшей нагрузки здания в угловых частях и тех деталях, где нецелесообразен был пористый туф, легко подвергавшийся выветриванию. Снаружи каменные здания нередко покрывались легким слоем стука. Из камня возводились преимущественно культовые и общественные здания и инженерные сооружения. Жилища строились из кирпича-сырца.
С конца II в. в употребление вошел обожженный кирпич разных форм. Из фасонного круглого или пятиугольного кирпича выкладывались стволы колонн (рис. 1). К концу I в. до н.э. в стенах терм применялись пустотелые кирпичные блоки для устройства обогревательной системы, в которой циркулировал горячий воздух (рис. 2).
Что сделало древнеримский бетон таким прочным?
 |
| 1. Фасонный кирпич для кладки колонн |
 |
| 2. Виды полых кирпичей |
 |
| 3. Образцы «нормальной» кладки |
 |
| 4. Подъемный механизм |
В конце периода республики для отделки храмов, общественных зданий и богатых жилищ стал употребляться белый мрамор, как местный, так и привозимый из Греции.
В строительном искусстве и приемах обработки камня известное влияние на римлян оказали этруски. Остатки древнейших римских построек выполнены из больших камней неправильной формы. Кроме полигональной рано была освоена и квадровая кладка.
За период V—III вв. до н. э. римляне усовершенствовали строительную технику, разработав так называемую «нормальную» кладку из блоков в форме параллелепипеда разных размеров (в среднем 60X60X120 см). Применялось несколько способов этой кладки: из одних ложковых рядов блоков; из ложков с редкими тычками; из чередующихся рядов ложков и тычков, а также с соблюдением ритмического чередования в каждом ряду тьчков и ложков (рис. 3).
К III в. до н.э. под влиянием греков улучшилась обработка внешней стороны блоков и были разработаны различные способы рустовки. Для подъема и перемещения тяжелых каменных блоков на стройках применялись простейшие подъемные краны (рис. 4).
Помимо стоечно-балочной системы в конструкциях употреблялись ложная арка и ложный свод. К концу III в. до н.э. относится появление римского бетона, открывшего огромные возможности в строительстве.
10 ГЛАВНЫХ ИЗОБРЕТЕНИЙ ДРЕВНЕГО РИМА
Развитие римского бетона началось с применения известкового раствора в бутовой кладке. Подобный строительный прием в эллинистическое время был широко распространен. Отличие римского бетона от обычных известковых растворов заключается в том, что вместо песка в нем использовались пуццоланы — вулканические пески, названные по месту добычи (городу Поццуоли — древние Путеолы).
Применение пуццолан вместо песка в строительном растворе было вызвано отсутствием хороших сортов песка в этой части Италии. Пуццоланы оказались лучшим вяжущим средством в растворе, так как придавали ему водонепроницаемость, прочность и способствовали его быстрому схватыванию.
Первоначально бетон использовался только для заполнения пространства между стенами из тесаного камня. Размеры камней, закладываемых в бетон, постепенно уменьшались, смесь становилась все более однородной и бетон превращался таким образом в самостоятельный строительный материал, хотя облицовка наружных поверхностей камнем сохранялась.
Первоначально поверхность стены состояла из небольших камней неправильной формы, связанных с ядром стены и друг с другом бетонным раствором. Это так называемая неправильная облицовка— инцерт (opus incertum).
Постепенно появляется (с 90-х годов I в. до н.э.) тенденция придавать камням все более правильную форму и, наконец, с середины I в. до н.э. входит в употребление ретикулат — сетчатая кладка (opus reticulatum), при которой внешняя поверхность бетонной стены облицовывается небольшими, тщательно уложенными камнями пирамидальной формы. Плоские основания их выходят наружу и образуют сетчатый узор, а остроконечные концы погружены в бетонное ядро стены (рис.
5). Углы стен и притолоки проемов образовывались кладкой из крупных блоков. Образцы ранней бетонной техники дошли до нас в небольшом числе. Это объясняется тем, что первоначально бетон использовался главным образом не в монументальных постройках, а в жилищах и мелких сооружениях, для которых был нужен быстро получаемый и недорогой стеновой материал. Техника бетона имела еще и то преимущество, что она требовала гораздо меньшего числа квалифицированных строительных рабочих и позволяла широко применять труд рабов.
 |
| 5. Способы облицовки: а — инцерт; б — ретикулат |
 |
| 6. Рим. Портик Эмилиев, II в. до н.э. Реконструкция |
Параллельно шло развитие арочно-сводчатых конструкций, которые применялись еще в архитектуре древнего Востока, иногда встречались и в Греции (Приена, Пергам и др.). Вопрос о том, привнесены ли арочно-сводчатые конструкции в архитектуру Рима извне или самостоятельно изобретены римскими архитекторами, нельзя в настоящее время считать окончательно решенным.
Первое появление клинчатой арки в Риме относится к IV в. до н.э. В III—II вв. до н.э. число арочно-сводчатых конструкций возрастает, особенно увеличивается оно с конца II в. до н.э.
Соединение бетонной техники и арочносводчатых конструкций, давшее невиданные ранее возможности, оказало огромное влияние на развитие римского зодчества. Только с помощью подобной строительной техники можно было создать такие выдающиеся архитектурные сооружения, как римские акведуки, Колизей и Пантеон.
Первым из дошедших до нас монументальных сооружений в этом новом виде техники является портик Эмилиев, бывший огромным складом зерна в Эмпории (порт Рима вниз по течению Тибра). Здесь производились крупные торговые операции. Первоначально Эмпорий был простой разгрузочной площадью, а портик Эмилиев — временным сооружением. В 174 г. до н.э. было построено здание портика (рис. 6).
Он представлял собой большое прямоугольное в плане, вытянутое вдоль набережной здание (487X60 м), разбитое внутри на 50 коротких поперечных нефов 49 рядами столбов. Здание ступенями поднималось от берегов Тибра, и каждый неф был перекрыт ступенчатым цилиндрическим сводом пролетом 8,3 м. На фасаде из тесаного туфа каждому нефу соответствовала секция, отделенная от соседних пилястрами. Каждый неф выражен на фасаде: внизу большим арочным пролетом, наверху двумя окнами меньшего размера также с полуциркульным завершением. Стены здания выполнены из серого бетона очень хорошего качества, поверхность их облицована инцертом; из прямоугольных блоков того же материала выполнены углы здания и клинчатые арки над дверными и оконными проемами. Портик Эмилиев был выдающимся памятником раннеримского строительного искусства.
Здесь впервые в здании столь грандиозного масштаба достигнуто слияние сводчато-арочного принципа конструкций с бетонной техникой. Столь развитая конструкдия указывает, вероятно, на долгую предшествующую эволюцию.
Назначению здания отвечала простота его форм. Повторение на фасаде одного стандартного элемента 50 раз придавало зданию- масштабность и подчеркивало утилитарность его назначения.
Подобные огромные по размерам сооружения осуществлялись в исключительно короткие сроки. Грандиозный Колизей был построен за пять лет, а акведуки длиной в 100 и более километров вместе с субструкциями и мостами «в местах пересечения ими речных долин римляне успевали возвести за два-три года (срок действия полномочии эдила — руководителя строительства, избиравшегося сенатом). Строительство обычно сдавалось с торгов и осуществлялось подрядчиками, которые были заинтересованы в наилучшей организации цела, умело сочетая труд огромной массы неквалифицированных рабов и небольшого числа опытных архитекторов-строителей. Поэтому при проектировании широко использовали типизацию основных элементов конструкций, кратность их размеров футу и модульность, что позволяло расчленить работу на одинаковые несложные операции. Организация труда на римских стройках была очень высока.
Источник: antique.totalarch.com
Древнеримские постройки
Древнеримская архитектура примечательна своими масштабными постройками, возвести которые позволило высокое развитие инженерно-строительного искусства. Римляне совершили масштабный рывок в этом деле, построив великие акведуки, громадные храмы, амфитеатры и другие конструкции; некоторые стоят до сих пор. Римлянам удались все эти постройки благодаря применению новых материалов (например, бетона), а также оригинальных инженерных решений — сводов и куполов.
Римляне обильно заимствовали у греков во многих областях культуры, и архитектура — не исключение. Они строили храмы, похожие на греческие, окружали их рядами колонн в полном соответствии с ордерами. Однако и римляне внесли свой вклад в строительное искусство и приемы зодчества и развили кое-какие подходы в архитектуре, оказавшиеся долговечными.
Римский бетон
Бетон — вероятно, самое значительное изобретение римлян; мы привыкли считать его современным материалом, однако он известен еще со времен Древнего Рима. Вообще говоря, бетон — не вполне римская придумка: и древние греки, и народы Кампании (в те времена эту часть Южной Италии населяли греки и этруски) еще в IV в. до н. э. при возведении стен применяли известковый раствор. Но римлянам отлично удавалось высматривать и подворовывать идеи, и с бетоном они поступили так же.
Бетон — материал идеальный для быстро растущей империи: строить приходилось на скорость. Когда требовалось стремительно возвести толстую крепкую стену, римские строители применяли смесь из щебня и бетона и облицовывали ее кирпичом или шлифованным камнем, в результате получалось дешево, прытко и очень крепко. Бетон также отлично шел на строительство изогнутых конструкций, особенно сводов и куполов, которые так полюбились римлянам. А еще они придумали, как делать специальный бетон для опор мостов — очень быстро застывающий и водостойкий.
Пуццолан
Бетон — это плотная, тяжелая смесь известкового раствора с мелкими камешками. Обычно он состоит из трех компонентов: заполнителя (песок и камни), цемента (связующего материала) и воды. Волшебство заключается в связующем материале, и римляне изобрели самое эффективное — пуццолан: смесь известняка и вулканического пепла определенного состава.
Пуццолан поставляли с холмов вокруг Неаполитанского залива — эта область называлась Путеоли, или Поццуоли. Римляне относились к пуццолану с трепетом, описание его свойств встречается и у Плиния Старшего («Естественная история», книга XXXV, 166), и у Витрувия, отметившего его особенности в трактате об архитектуре: «В соединении с известкой и бутом она (пыль особого рода) не только сообщает крепость зданиям вообще, но даже когда при помощи нее выкладывают дамбы в море, то и они приобретают прочность под водою».
И Витрувий был прав. Римский бетон до того прочен, что бетонные остовы многих римских строений уцелели до сих пор, хотя за тысячу лет, миновавшую после их постройки, облицовку стен ободрали или же ее уничтожило время.
Наведение мостов
Бетон с примесью пуццолана оказался идеальным строительным материалом для мостов, что крайне важно, поскольку каменные мосты без быстрозастывающего бетона возводить было непросто. Говоря строго, до римлян в большинстве случаев перебрасывали только небольшие каменные мостки через ручьи или же сбивали недолговечные деревянные конструкции. А римский бетон преобразил мостостроение.
«. Они от природы тяготели к строительству, тратиться на него было любимым развлечением богатых’ Дж. К. Стобарт (1878-1933), британский профессор, писатель, историк. Из книги «Былое величие Рима»
Арки и купола
Но и на этом римская строительная мысль не остановилась — она шагнула гораздо дальше, чем могли помыслить греки. Бетон замечательно подошел для строительства любых искривленных конструкций. Здания с куполами вроде великого римского Пантеона или просторных имперских терм, сводчатые перекрытия знаменитых римских базилик и все виды арочной архитектуры с изобретением бетона стали намного доступнее.
Ни одна из этих конструкций не была изобретена самими римлянами — греки строили купола и своды еще до возникновения Римской империи. Но, что важно, именно римляне расширили и развили применение этих архитектурных решений и дерзнули строить гораздо более масштабные сооружения. Именно римляне, вложившись в строительство поражающих воображение грандиозных проектов, преобразили архитектуру.
Римские своды
Возведение искривленных плоскостей, необходимых для строительства свода, — дело непростое, особенно если под рукой нет ничего, кроме камней и обычного раствора. Необходимо городить деревянную отмостку, именуемую кружалами, осторожно и точно обтесывать каждый камень, а затем укладывать их на отмостку. И лишь после того, как цемент схватится, кружала можно убирать. Бетон же позволял строить гораздо более легкие отмостки, а само возведение сводов требовало меньшего мастерства. Бетон застывал быстро, поэтому и кружала можно было вынимать раньше, и работа в результате спорилась быстрее.
Пантеон
Одна из величайших древнеримских построек — Пантеон, храм всем богам, возведенный в центре самого Рима. Пантеон — потрясающе красивое круглое здание, накрытое куполом, украшенным изнутри четырехугольными углублениями (кессонами). Без искусного применения бетона, основного строительного материала, при возведении купола ничего бы не получилось. Отдельно стоит отметить, что на разных уровнях постройки строители применяли разный состав заполнителя: в фундаменте и стенах вплоть до первого карниза использованы тяжелый травертин и туф, выше — легкий кирпич и туф, еще выше — только кирпич, и, наконец, верхняя часть купола сложена из еще более легкого материала — вулканической пемзы.
Источник: sitekid.ru
Строительные изобретения Древнего Рима
Особенная, самобытная архитектура Древнего Рима сформировалась в IV – I вв. до н.э. Римские строители и архитекторы стали основателями новой техники возведения зданий, особенно тех из них, которые имели общественное назначение. Театры, амфитеатры, цирки, библиотеки, базилики, термы и др. были центром скопления большого количества людей, следственно, строить их нужно было по особым технологиям. Кроме общественно значимых сооружений, возводились культовые строения: храмы, алтари, гробницы.
Древнеримские мастера владели тонкостями инженерного искусства. Они разработали и смогли воплотить постройку совершенно новых строительных конструкций: акведуки, мосты, гавани, крепости, каналы. При этом зодчие использовали новые строительные материалы, например, «римский бетон». Появлялись нетрадиционные типы построек, их многообразие, масштабность поражают до сих пор.
Древнеримская архитектура тяготела к возвеличиванию власти императора, поэтому и строились в большом количестве грандиозные сооружения. Масштабность строительства повлияла на совершенствование его техники. Римляне научились строить кирпично-бетонные конструкции, которые позволяли осуществлять перекрытия больших пролётов зданий. Несмотря на огромный фронт работ, им удавалось сокращать сроки строительства за счёт рационального распределения обязанностей и определения строительных специальностей.
«Римский бетон» и особенный кирпич
Создание «римского бетона» явилось большим прорывом в античном строительстве. Раствор сделанный на основе мелкого камня и обычного песка с добавлением вулканического песка становился водонепроницаемым и настолько прочным, что постройка становилась монолитной и не способной к разрушению. Изобретённый метод кладки, позволял сокращать время постройки и совершенствовать её форму.
Кроме того, римляне умели по-особому делать кирпич, придавая ему необычную форму, использовали металлоконструкции вместо дерева, чтобы обезопасить здания от огня. Некоторые секреты римских строителей до сих пор не открыты.
Римляне придумали возводить триумфальные арки в честь победителей в военных сражениях. Эти сооружения носили временный или постоянный характер, и главное их предназначение – служить обрамлением к проезду римских триумфаторов.
Одно из самых значительных римских купольных строений – Пантеон – храм, построенный во имя всех богов и провозглашавший идею об объединении всех народов.
Источник: mithology.ru
Древнеримские технологии
Древний Рим славился своими военными и строительными технологиями. Строительство мостов, канализаций, мощного оружия – в этом им не было равных. Некоторые из древнеримских технологий применимы до сих пор. Какие наиболее известные изобретения дошли до нашей эпохи?
В области строительства
Множеством строительных технологий мы обязаны Древнему Риму. Вот наиболее известные из них:
- Арки и купола. До их изобретения люди не умели строить большие внутренние пространства. Если внешне строения выглядели величественно и красиво, то внутри это были небольшие, ограниченные малой площадью помещения. Все изменилось, когда римляне изобрели трехмерную арку, которую стали использовать в строительстве крыш. Это стало возможным благодаря созданию бетона, ведь ранее крыши строили из камней.
- Бетон. Прорыв в строительстве был совершен после изобретения «жидкого камня». Состав древнего материала включал щебень, известь, песок, вулканический пепел и пуццолан (пылевидная смесь из пепла вулкана, пемзы и туфа). Его заливали в нужную форму и использовали для строительных целей, например, изначально для отливки колонн.
- Канализация. Римские коллекторы можно встретить до сих пор. Но задумывали их не с целью избавиться от отходов, а чтобы убирать часть воды из болот. С ростом городов, развивалась и канализация, расширялась ее сеть, нашлось и новое применение – сброс сточных вод. Это изобретение снизило заболеваемость горожан инфекционными болезнями.
- Акведук. Эти сооружения были придуманы для того, чтобы доставлять в города чистую питьевую воду. Несмотря на то, что Рим стоял на реке, ее воды были настолько загрязнены, что использовать их в питьевых целях было не возможно. Отсутствие чистой воды не давало поселениям развиваться. Изобретение акведуков решило эту проблему. Система этих строений имела протяженность до 350 километров.
Еще одна гордость римских строителей – дороги. Строились они следующим образом: в котлован, глубиной в метр, укладывали каменные блоки, а сверху засыпали гравий. На самый верх укладывали плиты с неровностями. Это было сделано специально, поскольку такая поверхность не давала застаиваться воде.
Самая важная римская дорога того времени – Аппиева дорога. Ей исполнилось уже 2330 лет. От Рима до Капуи можно было добраться по широкому полотну. Сейчас на этом месте современная автострада, но исторические части дороги с булыжным покрытием в некоторых местах сохранены до сих пор.
Военные технологии
Отличился древний Рим и военными технологиями. Мощь римского оружия известна по всему миру. Часть они придумали сами, а часть усовершенствовали. Ярким примером служат баллисты. Изобретатели осадного оружия – греки. Но древние римляне переделали захваченные образцы в огромные арбалеты, отличавшиеся, несмотря на размеры, легкостью и точностью стрельбы.
В осаде очень пригождались и мини-катапульты, цель которых была нанести большой урон строениям и людям, с чем они отлично справлялись.
Для быстрого перемещения армий придумали понтонные мосты. Юлий Цезарь сумел построить такой мост в 59 году до н.э. Его проложили через Рейн, чем нанесли большой урон немецким войскам. За 10 дней инженеры поставили сваи и после уложили полотно. Противник потерял надежную защиту, которую он видел в бурном течении реки.
Медицинские достижения
Хирургия обязана древним римлянам многими медицинскими инструментами для операций. Они же первыми сделали кесарево сечение. Полевая медицина сохранила множество жизней благодаря бандажам и зажимам. Поддержание строгих санитарных норм в госпиталях не давало развиваться инфекциям и болезням. Военная медицина была развита настолько, что солдаты порой жили дольше, чем гражданские лица.
Общественные технологии
Нельзя не отметить заслугу древней римской цивилизации в развитии общественных технологий. Они придумали первые газеты, «напечатав» текст на каменных и металлических табличках.
Здесь же решили связывать стопку страниц, что напоминало будущие книги. До этого текст наносили на глиняные таблички и свитки. Первые римские «книги» были восковые, а позднее из папируса.
Все слышали и про Юлианский календарь, который был придуман под руководством астронома Созигена и введен указом Юлия Цезаря. Прежние календари, использовавшиеся в Риме, были скопированы с григорианских, но позднее в них внесли коррективы, выровняв длину года, в результате чего получились 12 месяцев. У него был только один недостаток: упустили 11 минут в году, из-за чего календарь стал отставать на несколько лет. В 1582 году это было исправлено: создали григорианский календарь, в котором появился високосный год.
Прочие достижения империи
Многие уже известные до римской эпохи предметы, им удалось усовершенствовать и использовать их лучшие свойства. Так произошло со стеклом. Первые стеклянные украшения создали египтяне, но римляне придумали, как выдувать из стекла предметы разной формы, делать прозрачные стекла и создавать мозаику.
«Помпейская мельница» — технология, позволившая заменить труд людей и животных на механический. В ней использован принцип вращательного движения. Гидравлическая энергия позволяла подавать воду и применялась в водяных мельницах.
Источник: qwizz.ru