Спроба: 1

1. Основні відомості, склад залізобетону

Прийнято вважати, що початок застосування залізобетону пов'язаний з ім'ям паризького садівника Ж. Моньє, який отримав ряд патентів на винаходи на залізобетон у Франції та в інших країнах. Але конструкції з бетону зі сталевою арматурою зводилися і раніше. Залізобетон - один з найдавніших будівельних матеріалів. З нього побудовані галереї єгипетського лабіринту (3600 років до н.е.), частина Великої Китайської стіни (III ст. до н.е.), ряд споруд на території Індії, Древнього Риму та в інших місцях. Однак використання залізобетону для масового будівництва почалося тільки в другій половині XIX ст. після отримання і організації промислового випуску портландцементу, який став основною в'яжучою речовиною для бетонних і залізобетонних конструкцій.

Чудові властивості залізобетону зробили його найважливішим матеріалом сучасного будівництва. Подальше вдосконалення залізобетону й розширення галузей його застосування пов'язані зі зменшенням його щільності, використання високоміцних бетонів й арматури, розвитку методів розрахунку залізобетону при складних зовнішніх впливах, підвищення довговічності залізобетону при дії корозійного середовища та ін..

Залізобетоном називають композиційний будівельний матеріал, в якому з'єднані в єдине ціле сталева арматура й бетон.

Ідея сполучення в залізобетоні двох матеріалів, що значно розрізняються зі своїми властивостями, заснована на тому, що міцність бетону при розтягу в 10-20 разів менше, ніж при стиску. Тому в залізобетонній конструкції бетон призначається для сприйняття стискальних зусиль; сталь же, яка має високий тимчасовий опір при розтяганні, використовується головним чином для сприйняття розтяжних зусиль.

Взаємодія настільки різних матеріалів досить ефективна: бетон при твердінні міцно зчіплюється зі сталевою арматурою й надійно захищає її від корозії, тому що в процесі гідратації цементу утворюється лужне середовище. Монолітність бетону й арматури забезпечується також відносною близькістю їх коефіцієнтів лінійного розширення (для бетону від 7,5·10-6 до 12·10-6, для сталевої арматури - 12·10-6). У межах зміни температури від - 40 °С до + 60 °С основні фізико-механічні характеристики бетону й арматури практично не змінюються, що дозволяє використовувати залізобетон у всіх кліматичних зонах.

Основа взаємодії бетону й арматури - наявність зчеплення між ними. Значення зчеплення або опору руйнуванню арматури в бетоні залежить від наступних факторів:

механічного зачеплення в бетоні спеціальних виступів або нерівностей арматури (визначальний фактор)

сил тертя від обтиснення арматури бетоном у результаті його усадки (зменшення в об’ємі при твердінні на повітрі)

сил молекулярної взаємодії (склеювання) арматури з бетоном

Поширення залізобетону в сучасному будівництві обумовлено його значно більшими технічними й економічними перевагами в порівнянні з іншими матеріалами. Споруди із залізобетону:

вогнестійкі й довговічні

міцність бетону згодом збільшується, а арматура не піддається корозії, будучи захищеною шаром бетону.

Залізобетон має високу несучу здатність, добре сприймає статичні й динамічні, у тому числі сейсмічні навантаження. Із залізобетону легко створювати споруди й конструкції найрізноманітніших форм, що мають велику архітектурну виразність.

Слід враховувати, що порушення структури й помітне зниження міцності бетону наступає при температурі вище 60°С; уже при короткочасному впливі температури в 200°С міцність бетону знижується на 30%, а при тривалому — на 40%. Температура 500—600°С для звичайного бетону є критичною, при ній він руйнується в результаті зневоднювання й розриву кістяка цементного каменю. Тому звичайний залізобетон рекомендується застосовувати при температурі не вище 200°С. У теплових агрегатах, що працюють при температурах до 1700°С, використовується жаростійкий бетон. Для запобігання корозії арматури від швидкого нагрівання (наприклад, при пожежі), а також для надійного її зчеплення з бетоном у залізобетонних конструкціях передбачається товщина захисного шару бетону 10-30 мм; в агресивному середовищі товщина захисного шару збільшується.