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录。不久，美国人把单旋转式印刷机改造成双旋转式，每小时可印报纸2400
张，但是这仍然没有满足市场对印刷速度的要求，为了进一步提高印刷速度，
有人想到应当把活字板也改造成圆筒形。但是把铅字排在圆简上并随之旋转
是很难办到的。1860年，终于有人想到在活版上先做纸型，然后在纸型上浇
注熔化的铅，这样就能做成圆筒形的铅字版。8年后，圆筒铅版印刷机得到
巨大成功，欧、美各报社都订购了这种新式印刷机，它能每小时印刷报纸1
万至1万2千张。
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十二、近代建筑和冶金工程
1。建筑材料的革命
还在古希腊和古罗马时代，就发现火山灰磨细后与石灰、砂子混合可以
作为建筑上的粘合材料，这其实就是一种不经人工烧结的水泥。罗马人用这
种水泥建造了许多水下工程。
18世纪中，工程师斯密顿（英国）在建筑灯塔的工程中，发现凡是质量
较好的砂浆和石灰石中都含有一定成分的粘土。这一发现引起法国土木工程
师的关注，1813年，法国技师毕加把粘土与石灰按3∶1混合，经过煅烧就
能制成一种水硬性石灰，是很好的建筑粘合剂。
1824年，英国工匠阿斯普丁（1779—1885年）在毕加的基础上继续研究，
他把石灰石与粘土按3∶1混合，加水研成的浆料，再把这种干结的混合物研
成细粉并置于立窑中煅烧，煅烧后再经研磨成细粉。他把这种新式粘合剂定
名为“硅酸盐水泥”，水泥发明后，它的优良性能立即引起土木工程师和工
匠们的高度重视，一些国家相继设立工厂，成批量的生产水泥，后来又制定
了水泥产品的质量标准。
1877年，英国人克兰普顿发明了回转炉。1885年，英国第一座用大型转
窑生产水泥的工厂建成，从此为水泥连续化生产奠定了基础。
水泥的出现使得混凝土构筑建筑的方法得到进一步的发展。19世纪60
年代，巴黎花匠蒙涅 （法国）研究用水泥浇制花盆的方法，但是水泥砂子的
混合物干后怕震易裂，他便事先用铁丝做成架子，然后再浇上水泥和砂浆的
混合物，就做成了一个不错的花盆。1867年，他取得了发明专利。蒙涅想推
广他的专利方法，便想到是否可以在混凝土的建筑中加入铁丝网，以增加混
凝土的强度。于是他建成了一堵内有钢丝网的水泥墙，这是最早的钢筋混凝
土建筑。由于这种建筑物具有混凝土的抗压性能和钢筋的抗拉性能，同时还
有抗火、抗腐蚀的性能，因而倍受建筑业的青睐。不久就用它制成了台阶、
桥梁及各种建筑物，逐渐发展成钢筋混凝土建筑技术。
德国工程师怀特是最先系统研究混凝土特性的学者。他作了各种试验，
测量了钢筋混凝土的材料特性，还做过相应的材料力学计算，最后形成了钢
筋混凝土的理论。怀特购买了蒙涅的专利，并继续研究出一种更好的钢筋混
凝土工艺。
1888年，在美国产生了预应力钢筋混凝土技术，这种技术能抵消混凝土
在负载时所产主的部分抗应力，因而进一步提高了抗拉能力。到90年代，出
现了钢筋混凝土的住宅楼。
水泥、钢筋混凝土以及钢材在建筑工程中的广泛应用，彻底改变了建筑
工程使用木材、砖石、石灰的长期停滞局面。它使19世纪末的建筑向着高层、
大跨度、复杂结构的方向发展。
2。建筑结构的发展趋势
19世纪，由于钢材用于建筑业，使工程师能把钢铁构件与玻璃相结合，
产生了一批高大敞亮的建筑。1833年，巴黎建成了一座完全用铁架和玻璃构
成的植物温室。1851年，在伦敦海德公园内为世界博览会建成一座展览厅，
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该厅是一座长1851英尺，宽456英尺，高66英尺的钢铁、玻璃结构的建筑，
仅玻璃就用去了30万块。整个大厅通体透明，它的各个面只显示出钢架和玻
璃而没有任何其余的装饰，因而命名叫“水晶宫”。“水晶宫”的施工采用
了预制构件和现场装配的建筑方法，连同它的新颖的构思，开创了建筑形式
的新纪元。
美国在19世纪发展了框架结构，从1850年到1880年是美国的“生铁时
代”，用生铁框架代替了承重墙，一些公共建筑、仓库、办公楼多用生铁构
架做门面或框架。到90年代，法国首先建成了钢筋混凝土框架结构的教堂。
钢铁和混凝土材料使高层建筑成为可能，19世纪高层建筑的代表是法国
的埃菲尔铁塔，铁塔高328米，建成于1889年。限制高层建筑的另一个因素
是垂直交通不方便。1854年，美国人奥蒂斯发明了带安全装置的升降机，使
用蒸汽做动力。1878年，又出现了高速水压动力升降机，速度为每分钟180
—240米。到1889年，纽约才出现了电动升降机。升降机的发明为90年代
出现10层以上高楼创造了条件。
3。桥梁与隧道工程
由于铁路建设的发展需要和钢铁工业的发展，在19世纪40年代后出现
了以钢桥代替石桥的趋势。
1847年，美国的惠普尔发明了桁架结构的桥梁构架方法。桁架结构原是
古代木匠建筑房屋时广泛采用的结构方法。惠普尔为了将这一古老的方法移
植到桥梁建筑中，发展了一种关于力的承受方式和材料强度计算的科学方
法，使钢桥的设计和施工更加合理。
钢桥代替石桥后，由于钢材的优良性能，使桥的跨距越来越大，这样桥
墩相对减少，使桥的造价不断下降。为了充分发挥钢桥跨距大的优点，有人
发明了钢制吊桥。1850年，美国工程师特尔福特在梅奈海峡建成一座钢吊
桥，跨距达到200米。同年，罗伯特·斯蒂芬也在梅奈海峡建成一座布里塔
尼亚桥，他把钢材交叉成箱形，连接成长长的涵管形状。1869年，基弗在著
名的尼亚加拉瀑布上架设吊桥，跨距达到400米。
隧道工程也随着铁路建设而兴起。
1818年，英国的布鲁纳发明了挖掘隧道的盾构方法。这是一种全新的创
造，它是在挖掘过程中把坚固的圆铁筒沉在地下，利用水力使之旋转，并在
挖掘中水平前进。圆筒的前端有开口，工人在这里操纵挖掘机进行挖掘工作。
由于圆筒支撑着隧道的顶部，可以保护工人不受塌方伤害。这一方法据说是
从蛀虫打洞得到的启示。盾构法是一种安全有效的掘进方法，它在隧道工程
中发挥了巨大的作用。
1830年，乔治·斯蒂芬逊在利物浦打算修铁路的意图受阻，便决定在该
市的地下挖铁路隧道。他的这一创意使人们找到在城市中修铁路的方法，从
而导致19世纪后半叶开展了伦敦地下铁路工程，在这些工程中盾构法起了很
大的作用。1842年，用盾构法挖通了泰晤士河的河底隧道。
1830年还产生了一种压缩空气隧道施工方法。当隧道在开掘过程中有时
会遇到有水喷出的情形，此时若向隧道中输送2—3个大气压的空气就可以防
止冒水。1876年，美国哈德逊河道在施工中就是使用这一方法，有效地防止
了冒水的事故。后来，英国人格雷特赫德把盾构法和压汽法结合起来，发展
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成一种更安全的隧道施工方法。
4。转炉炼钢的诞生
18世纪，由于使用焦炭作为冶金的燃料，同时又发展了功率强大的鼓风
机，在英国以至欧洲大陆出现了大规模的钢铁和机械加工企业。但在19世纪
的前半期，钢主要是用掺碳和坩埚两种方法生产，因此无论是产量或是质量
都受到局限。英国当时是主要产钢国，1850年，它的生铁年产达到250万吨，
而钢产量只有6万吨。这种局面在转炉炼钢和平炉炼钢法诞生之后，得到彻
底改变。钢在19世纪下半叶可以大量生产，逐渐代替了熟铁。
18世纪时人们已经懂得，一块海�