千回百轉(zhuǎn)混凝土，想想也是醉了（二）

  1824年，一位叫Joseph Aspdin的英國石匠注冊了一種叫“波特蘭水泥”的技術(shù)專利，因為這種水泥硬化后很像英國波特蘭島上的一個采石場開采的天然石材。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代的意義。1825年，美國的伊利運(yùn)河是第一個對水泥有大量要求的工程。

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

  1828年，Isambard KingdomBrunel據(jù)記載是第一個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成為第一個在造船中使用加固混凝土材料的人。Lambot先生是法國南部一位有身份的農(nóng)場主，他用鐵棒和金屬絲網(wǎng)來加固他的小船，他也想把此方式用于建筑中。1856年，他在法國和比利時注冊了這項專利。

  (上圖為Lambot發(fā)明的混凝土造船系統(tǒng))

  1854年，在英國紐卡斯?fàn)枺ㄖ焀illiam Wilkinson建起了一座2層的仆人房舍。他用鐵棒和金屬繩索來強(qiáng)化混凝土地面和屋頂，然后，他還在英格蘭注冊了一個專利，隨后他又修建了幾個這種結(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，法國花匠Joseph Monier申請了一項加強(qiáng)花盆強(qiáng)度的專利，后又添加了梁柱的加固專利。

  (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。1850～1880年，第一個在建筑中廣泛使用波特蘭水泥的人是法國建筑師和營造商Francois Coignet。他在英格蘭和法國建設(shè)了好幾幢混凝土建筑，還第一次在地板中加入了鐵桿，但后來改用彎曲的構(gòu)件。

  (上組圖為Coignet建造的世界上第一個鋼筋混凝土結(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在美國建成了第一家波特蘭水泥生產(chǎn)廠;日本也開始建造水泥廠。1871～1875年，第一個建造成功具有里程碑意義的鋼筋混凝土建筑的人，是美國機(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，是因為他的妻子很怕火災(zāi)。于是他在1870年聘請建筑師Robert Mook來做設(shè)計，就像Coignet的建筑一樣，這幢建筑也被建造成類似磚石結(jié)構(gòu)的外表，以獲得更多的社會認(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)長期荷載檢測和其他實驗。1883年，他為美國機(jī)械工程師協(xié)會做了一場義務(wù)演說，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)，并注冊了專利。19世紀(jì)晚期，三種鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)在歐美并行，德國和奧地利的是G.A.Wagss體系，美國的是Ernest L.Ransome體系，法國的是Francois Hennebique體系。1879年，德國營造商A.Wayss，購買了Monier體系的專利權(quán)，并進(jìn)一步發(fā)展了這一技術(shù)，率先在德國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)作人造石來使用。他第一次使用加固方法是在1877年。到1884年，他注冊了一項專利，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)時他最大的作品是斯坦福大學(xué)博物館，這是第一個暴露混凝土的建筑，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，法國人Francois Hennebique注冊了Hennebique系統(tǒng)專利，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，中國河北唐山開平煤礦附近設(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)外部仍會以磚或石材包裹。(更多精彩請看：千回百轉(zhuǎn)混凝土，想想也是醉了（三））