Железобетон – изобретение и применение

14:54, 31 октября 2016

Комбинация двух известных материалов дала новые возможности в строительстве зданий и сооружений.

Поиск по странице

---

Прочность на сжатие характерна для искусственного камня – бетона; сталь имеет такое же свойство при усилии растяжения. Соединенные в одном изделии, они образуют самые прочные конструктивные элементы. Железобетон изготавливается на месте строительства – жидкий бетон заливается в формы (опалубки) с арматурой из металла. Популярны изделия заводского изготовления, которые к моменту применения набрали прочность.

Объединение компонентов

Искусственный камень изобрели древние римляне; бетон применялся ими при строительстве гладиаторских арен и акведуков для водопроводных трубопроводов. Забытый в средние века, начал активно использоваться в XIX столетии взамен дорогостоящих древесины и натурального камня. С применением бетона возводятся:

• здания промышленного и гражданского назначения;
• автомобильные дороги и полосы аэродромов;
• плотины ГЭС и мосты.

Сплав железа с углеродом, или сталь – самый прочный строительный и конструкционный материал массового применения. Только стальными изготавливаются опорные конструкции высотных зданий и сооружений; однако применение стали в строительстве сдерживается ее дороговизной. Усиление бетонных конструкций стальными стержнями – арматурой позволило получить строительный материал повышенной прочности и более доступной стоимости.

Сохранившиеся патенты позволяют установить личность изобретателя железобетона. Французский садовник Монье изобрел кадки для пальм, выдерживающие давление мощных корней в отличие от хрупких глины и древесины.  Любознательный любитель растений обмазал бетоном проволочный каркас и после высыхания получил прочнейшее изделие. Предприимчивый изобретатель запатентовал в дальнейшем и другие изделия из железобетона, далекие от его первой профессии:

• трубы и балки;
• стеновые панели для жилых домов;
• бассейны и даже мосты из железобетона.

 

Использование железобетона

Железобетонные конструкции создаются непосредственно на строительных площадках; технология включает несколько этапов:

• строительство оболочки из дерева, металла или их комбинации, называемой опалубкой;
• установка и крепление арматурных стержней, обеспечивающих увеличение прочности строительной конструкции;
• заливка бетона, изготавливаемого на месте строительства или привозимого со специализированных предприятий в жидком виде.

Армирование конструкций стальными стержнями стало одной из ведущих профессий в строительной отрасли.

 

Вторым вариантом использования железобетона является изготовление серийных изделий в заводских условиях. Применение таких элементов уменьшает сроки строительства за счет монтажа крупных блоков; отсутствует необходимое время выдержки для набора прочности бетона, которое составляет около месяца. Ассортимент конструкций сборного типа достаточно велик:

• плиты перекрытия для зданий, аэродромные и дорожные плиты;
• сваи для сооружения фундаментов зданий и сооружений;
• конструктивные элементы домостроения – лестничные марши, балки оконных и дверных проемов;
• изделия для прокладки трубопроводов и сооружения канализационных систем – лотки и кольца колодцев ЖБИ.

 Предварительно напряженный железобетон обладает наиболее высокими прочностными показателями. Такой материал получают при формовании бетона вокруг стальных стержней, находящихся под растягивающей нагрузкой. Железобетонные конструктивные элементы по прочности не уступают стальным, но имеют значительно меньшую стоимость.