Betonun Tarihi milattan önceki eski çağlara kadar dayanmaktadır. Beton bulunduktan sonra insanlığın medeniyet seviyesini geliştiren, gelişmesine imkan sağlayan en önemli yapı malzemesi olmuştur. Günümüzde farklı katkı maddeleri, farklı üretim teknikleri ile standart beton geliştirilerek prekast (gfrc) beton bulunmuştur.
Eski Çağlar
Uxmal harabelerindeki Maya betonuna, Yucatán’daki Seyahat Olaylarında John L. Stephens tarafından atıfta bulunulmuştur.
“Çatı düzdü ve çimento ile kaplanmıştı”. “Zeminler çimento, bazı yerlerde sert, ama uzun pozlama ile, kırık ve şimdi ayakların altında çökmekte.” “Ama duvar boyunca sağlamdı ve harca gömülü büyük taşlardan oluşuyordu, neredeyse kaya gibi sert.”
Beton benzeri malzemelerin küçük ölçekli üretimi, bir dizi vahayı işgal eden ve kontrol eden ve MÖ 4. yüzyıldan itibaren Güney Suriye ve Kuzey Ürdün bölgelerinde küçük bir imparatorluk geliştiren Nabatean tüccarları tarafından öncülük edildi. Bazı kireçlenme özellikleri olan hidrolik kirecin avantajlarını MÖ 700 yılına kadar keşfettiler. Moloz taş duvarların, beton zeminlerin ve yeraltı su geçirmez sarnıçların inşası için harç sağlamak için fırınlar inşa ettiler. Nabatalların çölde gelişmesini sağladıklarından sarnıçları gizli tuttular. Bu yapıların bazıları günümüze kadar ulaşmıştır.
Klasik Dönem
Eski Mısır ve daha sonra Roma dönemlerinde, inşaatçılar karışıma volkanik kül eklemenin su altında kalmasına izin verdiğini keşfettiler.
Beton zeminler, yaklaşık olarak M.Ö. 1400-1200 yıllarına dayanan Tiryns, Yunanistan kraliyet sarayında bulunmuştur. Kireç harçları MÖ 800’de Yunanistan, Girit ve Kıbrıs’ta kullanılmıştır. Asurlular Jerwan Su Kemeri (MÖ 688) su geçirmez beton kullanmıştır. Beton, birçok eski yapıda inşaat için kullanılmıştır. Betonun Kürlenmesi süreci o zamanlar söz konusu değildi.
Roma döneminde Betonun Tarihi geleceğide belli olmuştur.
Romalılar M.Ö. 300’den 476’ya kadar beton kullandılar. Roma İmparatorluğu döneminde, Roma betonu (veya opus caementicium) sönmemiş kireç, puzzolana ve pomza agregasından yapılmıştır. Roma tarihi devrimi olarak adlandırılan mimari tarihinde önemli olan birçok Roma yapısında yaygın kullanımı, Roma inşaatını taş ve tuğla malzemelerinin kısıtlamalarından kurtarmıştır. Hem yapısal karmaşıklık hem de boyut açısından devrim niteliğinde yeni tasarımlar sağlamıştır. Roma’daki Kolezyum büyük ölçüde betondan yapılmıştır ve Pantheon’un beton kubbesi dünyanın en büyük betonarme kubbesidir.
Ayasofya yapımında da beton kullanılmıştır.
M.Ö. 300 Yılında Üretilen Betonda Modern Beton Dayanımı
Modern testler, opus caementicium’un modern portland çimentosu betonu kadar basınç dayanımına sahip olduğunu göstermektedir (yaklaşık 200 kg/cm2 MPa; 2,800 psi). Bununla birlikte, donatı olmaması nedeniyle, çekme mukavemeti modern betonarme betondan çok daha düşüktü ve uygulama şekli de farklıydı.
Modern yapısal beton, Roma betonundan iki önemli detayda farklıdır. İlk olarak, karışım kıvamı akışkan ve homojendir, Roma uygulamasında genellikle molozdan oluşan agreganın yerleştirilmesi ile birlikte el katmanı gerektirmek yerine formlara dökülmesine izin verir. İkincisi, entegre takviye çeliği, modern beton montajlarına gerginlikte büyük bir güç verirken, Roma betonu sadece beton direncinin gerilime dayanma gücüne dayanabiliyordu.
Roma beton yapılarının uzun süreli dayanıklılığının, piroklastik (volkanik) kaya ve kül kullanımından kaynaklandığı bulunmuştur, bu nedenle strätlingite (spesifik ve karmaşık bir kalsiyum alüminosilikat hidrat) ve bunun ve benzerlerinin birleşmesi kalsiyum-alüminyum-silikat-hidrat çimento bağlayıcıları sismik olarak aktif ortamlarda bile betona daha fazla kırılma direnci kazandırdı. Roma betonu, deniz suyunun erozyonuna modern betondan çok daha dayanıklıdır; zamanla deniz suyu ile reaksiyona giren piroklastik materyaller kullanarak Al-tobermorit kristalleri oluşturdu.
Roma yapısında yaygın beton kullanımı, çoğunun günümüze kadar ayakta kalmasını sağlamıştır. Roma’daki Caracalla Hamamları sadece bir örnektir. Güney Fransa’daki muhteşem Pont du Gard gibi birçok Roma su kemeri ve köprüsünde, Pantheon’un kubbesi gibi beton çekirdek üzerinde duvar kaplaması vardır.
Roma İmparatorluğu çöktükten sonra, teknoloji 18. yüzyılın ortalarında yeniden geliştirilinceye kadar beton kullanımı nadir hale geldi. Dünya çapında beton, kullanılan malzemelerin tonajında çeliği geçmiştir.
Orta Çağlar
Roma İmparatorluğu’ndan sonra, yanmış kireç ve pozzolan kullanımı büyük ölçüde azaldı. Kireç yanmasında düşük fırın sıcaklıkları, pozzolana eksikliği ve zayıf karıştırma, beton ve harç kalitesinin düşmesine katkıda bulunmuştur. 11. yüzyıldan itibaren, kilise ve kale yapımında artan taş kullanımı harç talebinin artmasına neden olmuştur. Kalite, daha iyi öğütme ve eleme ile 12. yüzyılda gelişmeye başladı. Ortaçağ kireç harçları ve betonları hidrolik değildi ve bağlayıcı duvarcılık, “harç” (bağlayıcı moloz taş duvarları) ve temeller için kullanıldı. De proprietatibus rerumundaki (1240) Bartholomaeus Anglicus, harç yapımını açıklar. 1397 İngilizce çevirisinde “lyme … bir taş brenttir; bunun sonda ile sulandırılması ve su sementi yapılması” yazmaktadır. 14. yüzyıldan itibaren harç kalitesi yine mükemmeldir, ancak sadece 17. yüzyılda pozzolana yaygın olarak eklenir.
Canal du Midi, 1670 yılında beton kullanılarak inşa edilmiştir.
Endüstriyel Dönem
Belki de modern beton kullanımında ileriye doğru atılan en büyük adım, İngiliz mühendis John Smeaton tarafından 1756 ve 1759 yılları arasında Devon, İngiltere’de inşa edilen Smeaton Kulesi idi.
Modern Betonun Tarihi İngiltere’de Şekillendi
İngiltere’de portland çimentosu üretmek için yöntem geliştirildi ve 1824’te Joseph Aspdin tarafından patentlendi. Aspdin, Dorset, İngiltere’deki Portland Adası’nda taşocağı olan portland taşına benzerliğinin adını seçti. Oğlu William, 1840’lardaki gelişmelere devam ederek “modern” portland çimentosunun gelişimi için tanınmasını sağladı.
Betonarme 1849’da Joseph Monier tarafından icat edildi. İlk ev 1853 yılında François Coignet tarafından yaptırılmıştır. İlk betonarme köprü 1875 yılında Joseph Monier tarafından tasarlanmış ve inşa edilmiştir. Beton teknolojisi gelişimi Modernist Mimari ve Brütalist Mimari akımları içinde öncü olmuştur. Ancak modern beton teknikleri ile korozyon problemi (Korozyon Nedir) ortaya çıkmıştır.
Beton ile ilgili yazı dizimize Betonun Tarihi ile devam ediyoruz. Beton ve inşaat ile ilgili yeni yazılarımız gelmeye devam edecek. Bizi takip etmeye devam edin.