Изготовление кирпичей в древности было очень тяжелой работой. Материалом для их изготовления служила глина или глинистые сланцы, а затем их обжигали при высокой температуре. Глина разминалась и перемешивалась с водой без применения каких бы то ни было механизмов: ее размешивали работники босыми ногами. В сырую глину для большей прочности добавлялась рубленая солома. Затем смесь служила для изготовления вручную различных по форме кирпичей, после чего они выкладывались на солнце для просушки.
Такой способ применялся на протяжении многих лет, пока не выяснилось, что обжигание глины на огне увеличивает прочность кирпичей и делает их гораздо устойчивее к сырости. Добавлять солому больше не требовалось.
Кирпичи, высушенные на солнце, для Англии были бы непригодны, но в жарких ближневосточных странах такие кирпичи оказались настолько долговечными, что некоторая часть кирпичей из построек древнего Вавилона сохранилась до наших дней.
Для чего придумали цемент?
В строительном деле успех всегда зависит от прочности возводимой постройки. Чем прочнее будут скреплены отдельные кирпичи или камни, тем прочнее станет и вся кладка. Прочнее кладка – значит, и стены можно сделать потоньше, затратить на них меньше материалов и вяжущего раствора. Быстрее затвердеет раствор – скорее будет закончена стройка.
Для получения простейшего вяжущего вещества брали куски известняка и в течение нескольких часов прожаривали их в горячем пламени.
Полученный материал заливали водой и получали гашеную известь. Добавив в нее песок и воду, изготавливали пастоообразный вяжущий раствор. На таком растворе возведены почти все постройки раннего Средневековья, как на Западе, так и на Востоке.
Однако раствор из песка и гашеной извести имел один существенный недостаток – он очень медленно твердел. Бывали случаи, когда приходилось ждать по нескольку лет, прежде чем стены приобретут необходимую прочность.
Кроме того, известь была непригодна для использования в сырых местах, поскольку вода могла ее размягчить. Поэтому было предпринято немало попыток увеличить прочность известкового раствора. В странах Востока в раствор добавляли верблюжье молоко, а на Руси – творог, отруби или яичные желтки.
Одновременно строители искали новые, более прочные вяжущие вещества. И, как это часто бывает, неустанные поиски привели к открытию.
При гашении извести часто бывало так, что в ней оставались твердые комья, упорно не желавшие гаситься. Долгое время их просто выбрасывали, но однажды попробовали размолоть в порошок. Оказалось, что этот порошок – прекрасное вяжущее вещество. Оно оказалось прочнее извести и гораздо быстрее твердело. Но главным его свойством оказалась невозможность химической реакции вещества с водой. Этому материалу и дали имя цемент.
Позже химики установили, что при соединении цемента с водой образуется своего рода клей. В течение нескольких часов он превращается в кристаллы, а через 3–4 недели становится очень прочным и твердым.
Меняя соотношение воды и компонентов, входящих в цемент, можно получать цемент различной прочности, что создало практически неограниченные возможности для бетонного строительства.
Кто построил первый мост?
Чтобы ответить на этот вопрос, мы должны обратиться к доисторическим временам, так как всегда и везде человеку нужно было искать способ пересекать встречавшиеся на его пути ручьи и реки.
Вероятно, сама природа предоставила человеку первый мост, когда поперек какого-то ручья упало дерево. Человек мог сам построить мост, использовав эту идею. Наверное, долгое время использовались именно такие деревянные мосты, прежде чем какой-то доисторический инженер не придумал насыпать посреди ручья камни и перекинуть бревна от них к берегам.
Так получился простой балочный мост с одной несовершенной опорой. Следующим шагом при строительстве моста через широкий неглубокий ручей было сооружение нескольких опор и соединение их с помощью бревен или каменных плит.
Два бревна укладывались рядом и на них в качестве настила клались поперечины. В результате получался деревянный балочный мост, очень похожий на те, что до сих пор строятся через небольшие ручьи в сельской местности. Более крупные балочные мосты сейчас строятся на железных, а самые мощные – стальных балках.
Пролеты моста не должны быть слишком длинными, но там, где необходимые опоры могут быть построены, можно строить мост любой длины. Поэтому многие длинные железнодорожные виадуки являются именно балочными мостами.
У любого моста две основные части – пролетное строение и опоры, на которых он держится.
Опоры моста должны быть прочными, так как если они осядут или будут смыты водой, весь мост может рухнуть. Сегодня инженеры обычно стремятся установить опоры моста как можно глубже, а это часто связано с огромным объемом земляных работ. Например, при сооружении моста Идз через Миссисипи в городе Сент-Луис (штат Миссури) опоры были вкопаны ниже уровня воды на 40 метров, а для моста через залив между Сан-Франциско и Оклендом – даже на 70 метров!
Кто построил первый маяк?
Можете ли вы представить себе шоссе, где нет никаких предупредительных знаков, сообщающих о повреждениях, перекрестках, поворотах, близлежащих городах и центрах? Естественно, и морские пути требуют точно таких же знаков, и маяк является одним из них. Его свет показывает морякам путь в порт, с его помощью они могут определить свое положение в море, его свет предупреждает корабли об опасных рифах и скалах.
Первые маяки были небольшими башнями, на вершине которых стояли металлические корзины с горящим деревом или каменным углем. Вероятно, они стали появляться, как только люди стали выходить в море, т. е. тысячи лет тому назад. Никто точно не знает, когда они появились. Но точно известно, что в VII веке до нашей эры существовал маяк, стоявший на мысе Сигеум около Геллеспонта. Самым известным маяком древних времен был мраморный маяк Фарос в Александрии, в Египте, названный в честь острова, на котором он стоял. Сегодня его стоимость оценивалась бы в 1 000 000 долларов; он был признан одним из семи чудес света. В III веке до нашей эры огонь, блиставший на его вершине, указывал кораблям путь в Александрию.
Римляне построили много известных маяков, например в Булони, на территории современной Франции, который работал до XVII века. Их маяки были маленькими и плохо построенными по сравнению с современными.
Когда маяк может быть построен на суше, его конструкция довольно проста, и он стоит не слишком дорого. Но когда он строится на скале, которую постоянно захлестывают волны, или на зыбучих песках, или на отмелях, должны быть решены трудные инженерные задачи.
Башня маяка может быть построена из твердого камня, например гранита, или облицована камнем, или состоять из железобетонной конструкции.
Когда и для чего появилась каланча?
В древней Москве, застроенной в основном деревянными домами, пожары представляли огромную опасность.
Вот почему в конце XVIII века над зданиями полицейских частей были построены высокие башни, названные пожарными каланчами. На каждой из них круглосуточно дежурил дозорный, внимательно наблюдавший за расстилавшейся перед ним частью города.
Поскольку каланча была намного выше окружающих домов, дозорный сразу же видел место пожара и подавал сигнал тревоги. Если пожар был сильным, то о нем оповещали соседние части с помощью специальных сигналов. В дневное время на высокий шпиль каланчи поднимались разноцветные шары, а ночью – цветные фонари.
По сигналу тревоги к месту пожара выезжала пожарная команда. Она размещалась на специальной повозке, где находились лавки для пожарных и насос для воды. В обязанности пожарной команды входило тушение пожара, а также спасение пострадавших.
Еще в 1736 году в соответствии с указом Петра I на всех улицах Москвы были устроены особые пожарные колодцы, которые использовались только для тушения пожаров. Этим же указом для населения была введена так называемая «пожарная повинность».
Каждые 10 дворов были обязаны предоставлять в распоряжение пожарных по одному человеку, которые должны были нести ночное дежурство и немедленно являться на помощь пожарным.
Данный порядок был отменен только в 1804 году, когда в Москве впервые появились профессиональные пожарные команды, работавшие по найму.
Однако пожарные каланчи продолжали использоваться для дозорной службы до начала XX века, когда появился телефон.
Кто изобрел мельницу?
Мельница была изобретена теми людьми, которые выращивали зерно. Вначале, чтобы превратить зерно в муку, люди использовали ступы (сегодня они используются, например, фармацевтами при изготовлении лекарств).
Позже приспособили устройство из двух плоских камней: зерна пшеницы помещались на камень, который находился внизу, верхний камень поворачивался по нему. Таким образом зерна измельчались, толклись, ссыпались через отверстие и становились мукой.
