СТРИМ » Железобетон

Бетон имеет недостаток, присущий почти всем искусственным и природным каменным материалам,— он хорошо работает на сжатие, но плохо сопротивляется изгибу и растяжению. Чтобы повысить прочность бетонных конструкций на изгиб и растяжение, в бетон укладывают стальную проволоку или стержни, называемые арматурой. Арматура в переводе с латинского означает «вооружение», т. е. стальная арматура как бы вооружает, укрепляет бетон.

Железобетоном называются строительные конструкции и детали, состоящие из бетона и стальной арматуры, которые образуют монолит — одно целое. Сталь и бетон имеют приблизительно одинаковые коэффициенты температурного удлинения; бетонная смесь обладает литейными свойствами и хорошо сцепляется со сталью; плотный бетон предохраняет сталь от ржавления; бетон сравнительно хорошо работает на сжатие, а сталь на растяжение и сжатие — все это позволяет при надлежащем расположении указанных материалов получать прочные конструкции.

Благодаря каким свойствам железобетон стал столь распространенным строительным материалом? Железобетон — это не два разнородных материала: бетон и сталь, а новый материал, в котором сталь и бетон работают совместно, помогая друг другу. Это объясняется следующим. Бетон при твердении на воздухе уменьшается в объеме, плотно охватывая арматуру. Прочность сцепления арматуры с бетоном достигает больших значений. Так, чтобы выдернуть из бетона стержень диаметром 30 мм, введенный в бетон на глубину 300 мм, требуется сила не менее 10 кН. Сцепление стали с бетоном не нарушается и при сильных перепадах температуры, так как коэффициенты теплового расширения стали и бетона почти одинаковы. Хорошее сцепление стали с бетоном приводит к тому, что под нагрузкой эти два материала работают как одно целое.

Бетон благодаря своей плотности и водонепроницаемости, с одной стороны, и щелочной реакции цементного камня в бетоне, с другой, защищает сталь от коррозии. Кроме того, бетон как сравнительно плохой проводник теплоты защищает сталь от сильного нагревания при пожарах. Стальные конструкции при пожаре быстро нагреваются, сталь размягчается и вся конструкция начинает деформироваться даже под собственным весом. В железобетонных конструкциях стальная арматура защищена от огня слоем.