Сполучні розчини давнини, Ічері Шехер, Баку, Азербайджан

Від часу та місця початку застосування вапняних розчинів точних відомостей немає. Застосування в'яжучих речовин для зв'язування цегли, невеликого каміння або інших матеріалів для зведення стін, а потім і для надання їм гладкої поверхні, необхідної для фарбування або іншого оздоблення, практикувалося вже в глибокій старовині.

У перші століття I тисячоліття до зв. е. Основним будівельним матеріалом гомерівської Греції було дерево. Винищення лісів призвело до заміни з кінця VII ст. до зв. е. архаїчної Греції лісу сирцевою цеглою і каменем, що меншою мірою застосовувалися і раніше. Житлові, часто двоповерхові будинки, а спочатку й храми, наприклад, Аполлона у Фермосі, Гери в Олімпії та Панапеї у Фокіді, будувалися із сирцевими (іноді глинобитними) стінами та дерев'яним каркасом на кам'яному фундаменті. Храми та монументальні громадські будинки зводилися з каменю, зазвичай вапняку, туфу, черепашника. Сирець і камінь використовувалися і у фортечних стінах та спорудах.

Тільки в римський період (31 р. до н. е.-476 р. н. е.) широке поширення, особливо в будівництві багатоповерхових будівель, набула обпаленої цегли. Згадка письменником-істориком Павсанієм (II ст. н. е.) про спорудження у IV ст. до зв. е. меморіальної будівлі Філіппейона в Олімпії з обпаленої цегли виявилося неправильним. Як показали розкопки, ця кругла з колонадою будівля діаметром 14 м була складена з вапняку і зовні розписана під кладку з червоної цегли з білими швами.

В'яжучі для розчинів кладок змінювалися у зв'язку зі зміною стінових матеріалів. Сирцеву та бутову кладку вели на розчині з глини, отощенной піском. Квадрову кладку з тесаного каміння виконували насухо, іноді заповнюючи шви тонким непомітним зовні,вирівнюючим шаром глиняного розчину. Для з'єднання квадрів кладки і барабанів колон застосовували металеві, що іноді заливалися свинцем, і просмолені дерев'яні скріпи. Субструкції, кам'яні фундаменти і елементи основ храмів і колонад (стереобат, крепида, стилобат), що укладаються по них, зазвичай зводилися без зв'язків і розчину.

Вапно, знайоме грекам з мікенського періоду як в'яжуче для штукатурних, облицювальних, а пізніше і гідротехнічних робіт, зберігало переважно це спеціальне значення аж до римського періоду, коли вона отримала масове застосування в розчинах для зв'язування між собою обпаленої цегли або каміння.

Вапно було застосовано при кладці фундаментів Довжинних фортечних стін, споруджених у середині V ст. до зв. е. в Афінах, головному місті Аттики (східна область Середньої Греції).

Пізніше, близько 250 р. до зв. е., механік Філон Візантійський у книзі про кріпаки рекомендував вапно для кладки фундаментів і ділянок оборонних стін з буту, які можуть зазнавати сильних ударів ворога.

Відмінна якість грецьких розчинів, особливо в гідротехнічних спорудах на островах Егейського моря, досягалося і в Афінській державі; розчин часто не поступався по міцності вапняку, що зв'язувався ним. Залишки фундаментів античних верфей, що збереглися у Пірея, в невеликих військових гаванях часів полководця і громадського діяча Фемістокла (бл. 525-ок. 460 рр. до н. е.) складаються з потужних плит пірейського вапняку, пов'язаних між собою і зі стінами товстими шарами . В результаті багатовікової служби, частково в зоні змінного рівня морської води, плити подекуди сильно корродовані, а частково розчинилися. Розчин між ними залишився недоторканим і подібно до сотів у вуликуоточує місця, що раніше займалися плитами.

У доричному храмі Посейдона, збудованому 460 р. до н. е. у Посейдонії (італійська колонія, сучасний Пестум на південно-західному березі Італії), між барабанами (елементами) малих (верхніх) колон інтер'єру виявлено гнізда. Через канал, що проходив уздовж осі барабана, в них заливався вапняний розчин для закріплення металевих штирів.

Уоллес досліджував два розчини класичного періоду з околиць Афін. Один із розчинів відібрано із залишків трибуни на приміському пагорбі Пнікс, з якої на народних зборах ще в V–IV ст. до зв. е. виступали Перікл, Демосфен та інші оратори. Другий розчин - внутрішня штукатурка стародавнього храму біля гори Пентелік (нині Ментелі, 1109 м), яка здавна служила місцем розробки золотисто-білого мармуру. Розчин трибуни піддавався дуже тривалому впливу атмосфери, він сірувато-білого кольору, дуже твердий. Штукатурний розчин храму, що знаходився в печері, не піддавався атмосферному впливу, має палево-кремовий колір і помірну твердість.

За хімічним складом розчину і штукатурки можна приблизно (внаслідок відсутності даних про вміст розчинної кремнекислоти) охарактеризувати вихідні в'яжучі як маломагнезіальні, худу (розчин) і жирну (штукатурка) повітряні вапна. Розчин трибуни містить трохи піску. Вихідний склад цього дуже жирного розчину порядку 1:0,1. Штукатурка храму відрізняється незначною кількістю піску і практично є затверділим тестом.

У стародавніх греків вапно називалося також χάλιξ (халікс). Від цього слова походять латинське calxримлян, пізніше німецьке kalk, французьке chaux (вапно), англійське chalk (крейда). Від пізнішого грецького терміна άσβεστοζ походить українське - вапно. Словамиτίτανοζ і γύψοζ греки, як вказувалося, позначали гашене вапно і гіпс, мабуть, плутаючи обидва матеріали або вважаючи їх тісно пов'язаними. Іноді вапно позначали словом xονία. Спочатку його застосовували до будь-якої пилоподібної речовини, а згодом у переносному значенні і до продукту змішування його з рідиною. Цим самим словом, не маючи відповідних спеціальних термінів, греки позначали вапняний розчин, штукатурку, штук. Іноді вони вживали також слова άµµοxονία,xονίαµα. Пізніше греки стали позначати розчин словом τελµα, яке спочатку означало шлам.

Вітрувій описав грецькі способи застосування вапняних розчинів у міцних та довговічних бутових кладках, надзвичайно міцних (за рахунок ретельного перебивання вапняно-піщаної суміші) штукатурках та ґрунтах настінного розпису, а також у спеціальних теплих та вологопоглинаючих підлогах. Така підлога складалася з бетонної або вапняно-черепової підготовки, проміжного шару подрібненого вугілля з вапном і верхнього шару з піску, вапна та золи товщиною в півфута (15 см). Опис такої грецької статі є і Плінія.

Описані Вітрувієм грунти складалися з послідовно наносяться шляхом попередньої промазки (підготовки стіни), трьох шарів вапняно-піщаного розчину і трьох шарів вапняно-мармурового розчину з величиною, що поступово зменшується, зерен мармурового заповнювача. Надзвичайно ретельно виготовлялися ґрунти завтовшки 40-50, частіше 70-80 мм (тепер їх роблять завтовшки близько 30 мм) були довговічні і не розтріскувалися. Після полірування чи нанесення фарб вони забезпечували блискучу, дзеркальну поверхню стін. Випиляні зі старих стін їх могли служити як міцні облицювальні плити.

Пліній згадує, що в Еліді (область у південній Греції, абоПелопоннесе) брат Фідія - скульптор і ближній радник Перікла (500-431) Панен застосував при будівництві храму Мінерви штукатурку із вапна, розведеного на молоці та шафрані.

Починаючи з мікенського періоду, повітряне вапно застосовувалося в Греції переважно як в'яжучий для штукатурок, грунтів розпису стін, кріплення облицювальних плит, а пізніше і для розчинів гідротехнічних споруд. Вапняно-піщані (переважно дуже жирні) розчини, штукатурки та ґрунти (частково з карбонатними заповнювачами) відрізнялися високою якістю. У римський період вапно отримало в Греції масове застосування в розчинах міцних та довговічних стінних кладок з буту та обпаленої цегли. При виготовленні теплої та вологопоглинаючої тришарової підлоги греки застосовували вапно, пісок, золу, подрібнене вугілля та биту черепицю.

Ще в Греції для обробки кам'яних стін храмів застосовували мармуровий стукіт (стукко, штук, італ.), що імітує мармурову поверхню стіни. Ця високоякісна штукатурка складається з вапна, гіпсу або подрібненого в пил мармуру, дуже міцна і після полірування має вигляд мармуру.

Значну увагу приділив гіпсу грецький вчений, учень Арістотеля, Теофраст (371-286 рр.. До н. Е..) У творі «Про камені». Гіпсу за даними Теофраста і Плінія властиві виняткова сполучна сила і теплота при змочуванні. У будівництві він використовувався для заливання каменю або міцного з'єднання матеріалів. Хоча Теофраст чітко відрізняв гіпс від вапна, яку позначав як χονία, і в наведених витримках мав на увазі справжній гіпс, проте його твердження про тепловиділення при зволоженні та замішуванні в'яжучого явно ставляться до вапна. Гіпс при цьому не виділяє тепла і може перемішуватися з водою руками. Вапнознаходила застосування у розчинах відповідальних конструктивних елементів будівель із каменю та обпаленої цеглини в Ірані, у розчинах різних споруд у Китаї. Вона раціонально та різноманітно використовувалася у розчинах, штукатурках при будівництві будівель, споруд та доріг народами Стародавньої Америки. Високим рівнем відрізнялася з найдавніших часів техніка застосування повітряної та гідравлічної известий, іноді з гіпсом, гідравлічними та активізуючими добавками, в Індії. Штукатурки та розчини виготовлялися тут дуже ретельно, з урахуванням специфічних властивостей вихідних матеріалів та умов споруд.