千回百轉(zhuǎn)混凝土，想想也是醉了（二）

  1824年，一位叫Joseph Aspdin的英國(guó)石匠注冊(cè)了一種叫“波特蘭水泥”的技術(shù)專(zhuān)利，因?yàn)檫@種水泥硬化后很像英國(guó)波特蘭島上的一個(gè)采石場(chǎng)開(kāi)采的天然石材。他用石灰石和黏土為原料，按一定比例配合后，在類(lèi)似于燒石灰的立窯內(nèi)煅燒成熟料，再經(jīng)磨細(xì)制成水泥。這種水泥具有優(yōu)良的建筑性能，在水泥史上具有劃時(shí)代的意義。1825年，美國(guó)的伊利運(yùn)河是第一個(gè)對(duì)水泥有大量要求的工程。

(上圖為伊利運(yùn)河通過(guò)哈德遜河將北美五大湖與紐約市連接起來(lái)，屬于紐約州運(yùn)河系統(tǒng)，是第一個(gè)對(duì)水泥有大量要求的工程)

  1828年，Isambard KingdomBrunel據(jù)記載是第一個(gè)使用波特蘭水泥的工程師，他用這種水泥堵上了泰晤士地道的決口。1850年代，Joseph-Louis Lambot成為第一個(gè)在造船中使用加固混凝土材料的人。Lambot先生是法國(guó)南部一位有身份的農(nóng)場(chǎng)主，他用鐵棒和金屬絲網(wǎng)來(lái)加固他的小船，他也想把此方式用于建筑中。1856年，他在法國(guó)和比利時(shí)注冊(cè)了這項(xiàng)專(zhuān)利。

  (上圖為L(zhǎng)ambot發(fā)明的混凝土造船系統(tǒng))

  1854年，在英國(guó)紐卡斯?fàn)?，建筑師William Wilkinson建起了一座2層的仆人房舍。他用鐵棒和金屬繩索來(lái)強(qiáng)化混凝土地面和屋頂，然后，他還在英格蘭注冊(cè)了一個(gè)專(zhuān)利，隨后他又修建了幾個(gè)這種結(jié)構(gòu)的建筑，這被認(rèn)為是第一批鋼筋混凝土建筑。1859～1867年，波特蘭水泥被用于倫敦下水道系統(tǒng)工程中。1867年，法國(guó)花匠Joseph Monier申請(qǐng)了一項(xiàng)加強(qiáng)花盆強(qiáng)度的專(zhuān)利，后又添加了梁柱的加固專(zhuān)利。

  (上圖為Monier用加固混凝土建造的蓄水池)

  1868年，有據(jù)可考的第一艘船運(yùn)波特蘭水泥到達(dá)美國(guó)。1850～1880年，第一個(gè)在建筑中廣泛使用波特蘭水泥的人是法國(guó)建筑師和營(yíng)造商Francois Coignet。他在英格蘭和法國(guó)建設(shè)了好幾幢混凝土建筑，還第一次在地板中加入了鐵桿，但后來(lái)改用彎曲的構(gòu)件。

  (上組圖為Coignet建造的世界上第一個(gè)鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)建筑，1853)

  (上組圖為Coignet建造的Saint-Jean-de-Luz海堤，1857～1893)

  1871年，David O. Saylor在美國(guó)建成了第一家波特蘭水泥生產(chǎn)廠;日本也開(kāi)始建造水泥廠。1871～1875年，第一個(gè)建造成功具有里程碑意義的鋼筋混凝土建筑的人，是美國(guó)機(jī)械工程師William E. Ward。這幢建筑至今矗立在紐約州的切斯特港。這件事能被廣泛了解得益于Ward先生的勤奮，他親自指揮所有工作、研究和記錄所有文件。他之所以想造一幢混凝土的房子，是因?yàn)樗钠拮雍芘禄馂?zāi)。于是他在1870年聘請(qǐng)建筑師Robert Mook來(lái)做設(shè)計(jì)，就像Coignet的建筑一樣，這幢建筑也被建造成類(lèi)似磚石結(jié)構(gòu)的外表，以獲得更多的社會(huì)認(rèn)可。Ward先生自己處理所有的技術(shù)和結(jié)構(gòu)事務(wù)，負(fù)責(zé)長(zhǎng)期荷載檢測(cè)和其他實(shí)驗(yàn)。1883年，他為美國(guó)機(jī)械工程師協(xié)會(huì)做了一場(chǎng)義務(wù)演說(shuō)，題目叫《作為建筑材料并與金屬混合的混凝土》。[Page]

  (上圖為William E.Ward建造的住宅)

  1877年，英國(guó)的Crampton發(fā)明了回轉(zhuǎn)爐;1885年，F(xiàn)rederickRansome將其進(jìn)一步改進(jìn)，并注冊(cè)了專(zhuān)利。19世紀(jì)晚期，三種鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)在歐美并行，德國(guó)和奧地利的是G.A.Wagss體系，美國(guó)的是Ernest L.Ransome體系，法國(guó)的是Francois Hennebique體系。1879年，德國(guó)營(yíng)造商A.Wayss，購(gòu)買(mǎi)了Monier體系的專(zhuān)利權(quán)，并進(jìn)一步發(fā)展了這一技術(shù)，率先在德國(guó)和奧地利建造了鋼筋混凝土的房屋，并將此系統(tǒng)提升為Wayss-Monier體系。

  1870年代，Ernest L. Ransome在舊金山成立公司，主要制作混凝土塊，當(dāng)作人造石來(lái)使用。他第一次使用加固方法是在1877年。到1884年，他注冊(cè)了一項(xiàng)專(zhuān)利，在混凝土中加入螺旋的、方形截面的桿件，這種作法可以增強(qiáng)水泥和加固物之間的連接性能。當(dāng)時(shí)他最大的作品是斯坦福大學(xué)博物館，這是第一個(gè)暴露混凝土的建筑，他還在新澤西和賓西法西亞建了許多工業(yè)建筑。例如1903～1904年，在賓州格林斯堡建成的Kelly和Jones機(jī)械工廠。

  (上圖為Alvord Lake Bridge是美國(guó)第一座鋼筋混凝土橋，1889)

  (Ransome的最大作品是斯坦福大學(xué)博物館，后改為女生宿舍，1891)

  (上圖為Berkeley公寓樓，1894～1897)

  也是在1870年代，法國(guó)人Francois Hennebique注冊(cè)了Hennebique系統(tǒng)專(zhuān)利，他的貢獻(xiàn)使鋼筋混凝土水泥爐得以推廣并被廣泛接受。在生產(chǎn)高峰期，Hennebique每年能獲得1500個(gè)合同。他的成就與鋼筋混凝土在歐洲的發(fā)展密不可分。1887年，法國(guó)人Henri Le Chatelier為確定生產(chǎn)波特蘭水泥的石灰量，制成了第一份氧化比率。1889年，中國(guó)河北唐山開(kāi)平煤礦附近設(shè)立了用立窯生產(chǎn)的唐山“細(xì)綿土”廠；1906年在該廠的基礎(chǔ)上建立了啟新洋灰公司，年產(chǎn)水泥4萬(wàn)噸。

(上圖為唐山細(xì)綿土廠，建于1889年。1906年袁世凱命令周學(xué)熙從英國(guó)人手中收回重辦，改名為啟新洋灰公司)

  (上圖為啟新洋灰公司辦公樓)

  1891年，George Bartholomew在美國(guó)俄亥俄州的貝爾方丹建成了世界上第一條混凝土街道，這條街道至今存在。

  (上圖為貝爾方丹混凝土街道上Bartholomew的雕像)

  (上圖為貝爾方丹街道上的紀(jì)念碑)

  1893年，日本人遠(yuǎn)藤秀行和內(nèi)海三貞二人發(fā)明了不怕海水的硅酸鹽水泥。盡管19世紀(jì)混凝土在歐洲被用來(lái)建造了許多建筑，但這種“新材料”都始終未獲得石頭和磚一樣的廣泛的社會(huì)認(rèn)可，其文化身份一直不高，因此許多混凝土結(jié)構(gòu)外部仍會(huì)以磚或石材包裹。(更多精彩請(qǐng)看：千回百轉(zhuǎn)混凝土，想想也是醉了（三））