50 изобретений, которые создали современную экономику - Тим Харфорд

За пределами бедных районов штата Коауила бетон не пользуется такой хорошей репутацией. Он олицетворяет собой экологическую беспечность: бетон делают из песка, воды и цемента, а для производства цемента нужно много энергии. В процессе изготовления выделяется парниковый углекислый газ. Само по себе это, может быть, не так ужасно: в конце концов, для производства стали энергии нужно гораздо больше. Однако мир потребляет огромное количество бетона — пять тонн на человека в год, — в результате цементная индустрия выделяет столько же парникового газа, сколько авиация[640]. В архитектуре бетон ассоциируется с ленью и бездушностью, с уродливыми офисными зданиями для провинциальных бюрократов и многоэтажными парковками с пропахшими мочой лестницами. Тем не менее из бетона можно вылепить формы, которые многие люди находят прекрасными: вспомните о Сиднейской опере и кафедральном соборе Оскара Нимейера в Бразилиа.

Наверное, неудивительно, что бетон пробуждает такие противоречивые эмоции. Саму природу этого вещества сложно уловить. «Это камень? И да и нет, — заявил в 1927 году великий американский архитектор Фрэнк Ллойд Райт. — Это гипс? И да и нет. Это кирпич или черепица? И да и нет. Это чугун? И да и нет»[641]. То, что это отличный строительный материал, известно много тысячелетий, наверное, с самого зарождения человеческой цивилизации. Существует мнение, что первые поселения, в которых люди собрались вне родственных групп — а это произошло почти двенадцать тысяч лет назад в Гёбекли-тепе на юге Турции, — возникли потому, что кто-то догадался, как получать цемент, а из него и бетон[642]. Бетон, несомненно, был известен более восьми тысяч лет назад пустынным торговцам, которые делали из него потайные подземные резервуары для хранения драгоценной воды. Некоторые из них до сих пор сохранились на территории Иордании и Сирии. Микенская цивилизация три тысячи лет назад строила из бетона гробницы, которые можно увидеть на греческом Пелопоннесе.

Римляне подходили к вопросу серьезно: они использовали природный цемент из отложений вулканического пепла в Путеоли рядом с Помпеями и Везувием и строили из этого материала акведуки и бассейны. Пройдитесь к римскому Пантеону, который вскоре будет отмечать 1900-й день рождения. Взгляните вверх, на купол, который много веков — говорят, до 1881 года[643] — был величайшим на планете. Вы смотрите на бетон. Это шокирующе современно.

Многие римские кирпичные здания давно разрушились, но не потому, что рассыпались сами кирпичи. Их просто разобрали на части. Из римского кирпича можно строить современные здания. А из бетонного Пантеона? Так долго он простоял отчасти потому, что солидное бетонное сооружение было совершенно бесполезно для каких-либо других целей. Кирпичи можно использовать повторно, а бетон нельзя[644]. Его можно только измельчить в щебенку, да и то в зависимости от того, насколько качественно он изготовлен. Плохой бетон — слишком много песка и мало цемента — смертельная ловушка во время землетрясения. Зато хороший бетон, водостойкий, прочный и дешевый, спасет и от бури, и от пожара.

Таково фундаментальное противоречие бетона: этот материал невероятно пластичный, когда из него что-то делают, и совершенно жесткий после изготовления изделия. В руках архитектора или инженера-строителя бетон — замечательный материал: его можно залить в форму, и он превратится в стройное, жесткое и прочное изделие, почти любое. Бетон бывает окрашенный и серый, его можно оставить грубым и отполировать, как мрамор. Но как только здание построено, пластичность исчезает: выдержанный бетон — упрямый, неподатливый материал. Наверное, поэтому он стал ассоциироваться с высокомерными архитекторами и деспотичными заказчиками, убежденными, что их вкус вечен и ни время, ни обстоятельства не заставят разрушать или перестраивать здания. В 1954 году Никита Хрущев выступил с двухчасовой речью, превознося бетон и довольно подробно излагая свои идеи по его дальнейшей стандартизации. Он хотел принять «единую систему строительства для всей страны»[645]. Неудивительно, что сегодня бетон кажется навязанным, а не тем, что люди выбирают сами.

Бетон постоянный и при этом бросовый. Он держится вечно. Через миллионы лет, когда сталь заржавеет, а древесина сгниет, бетон останется. Однако многие бетонные строения, которые мы возводим сегодня, станут бесполезны уже через несколько десятков лет. Дело в том, что более века назад произошло революционное улучшение материала, ставшее одновременно фатальным изъяном в нем.

Живший в середине XIX века французский садовник Жозеф Монье испытывал недовольство имевшимися у него цветочными горшками. Бетонные горшки уже вошли в моду, но они были либо хрупкие, либо громоздкие. Клиенты обожали современный дизайн, но Монье не хотелось таскать неуклюжие вазы, и он решил поэкспериментировать с заливанием бетона на стальную решетку. Получилось превосходно[646].

Монье очень повезло. Усиленный сталью бетон мог бы и не сработать, потому что материалы по-разному расширяются при нагревании. Бетонный цветочный горшок должен трескаться на солнце, так как скорости изменения объема стали и бетона различаются. Но благодаря блестящему стечению обстоятельств бетон и сталь расширяются при нагревании аналогичным образом и составляют идеальную пару[647].

Монье оседлал волну удачи. Со временем он понял, что применение железобетона не ограничивается цветочными горшками: это и железнодорожные шпалы, и строительные плиты, и трубы. Он запатентовал несколько вариантов своего изобретения и показал их на Всемирной выставке в Париже в 1867 году. Другие изобретатели переняли идею, исследовали ограничения железобетона и поработали над его улучшением. Менее чем через двадцать лет после оформления первого патента Монье была запатентована элегантная идея предварительного напряжения стали. Эта процедура делает бетон еще более прочным, так как частично противодействует силам, воздействующим на бетон при использовании. А еще она позволяет инженерам использовать гораздо меньше стали и меньше бетона. Принцип прекрасно работает даже спустя сто тридцать лет[648].