Бетон является одним из ведущих и наиболее распространенных строительных материалов современной архитектуры. Изготовленный из правильно подобранных количеств цемента, песка, щебня или гравия и воды, этот универсальный материал используется для многих применений, включая здания, дороги, мосты, плотины, каналы, туннели и многое другое.
Высокая прочность, ветро- и влагостойкость, негорючесть, звукоизоляция — это лишь некоторые из характеристик, благодаря которым бетон занял первое место среди строительных материалов.
Однако архитектурные инновации и исторические исследования позволили по-новому взглянуть на характеристики обычного бетона. Его высокая прочность на сжатие позволяет объектам выдерживать сжимающие нагрузки, однако в случае, когда действуют растягивающие силы, например, в плитах и балках, существует риск разрушения конструкции из-за низкой прочности бетона на растяжение.
Вот тут-то и вступает в игру железобетон. Давайте углубимся в особенности железобетона, его преимущества по сравнению с другими строительными материалами и различные типы, используемые в строительстве.
Что такое железобетон?
Железобетон, также известный как https://zsk-souz.ru/ армированный цементный бетон, представляет собой особый тип бетона, в который сталь в виде стержней, прутков, проволоки, кабелей или сетки вмонтирована таким образом, чтобы повысить его прочность на сжатие и растяжение, а также пластичность. Изобретенный в 19 веке железобетон произвел революцию в строительной отрасли, улучшив качество и увеличив долговечность конструкций.
Два материала – бетон и сталь – совместно противостоят внешним воздействиям, таким как ветер, вибрации, землетрясения и всем другим причинам растягивающих и сдвигающих напряжений, тем самым предотвращая растрескивание, крошение или разрушение бетона в целом.
В зависимости от степени армирования и типа применяемого армирующего материала железобетон может использоваться во всех строительных процессах, от плит, стен, балок и колонн до фундаментов и каркасных конструкций. Армирование обычно применяется в тех областях, которые, по прогнозам, будут подвержены напряжению.
Со временем были разработаны другие типы железобетона, такие как фибробетон и предварительно напряженный бетон. Давайте рассмотрим характеристики, способы использования и преимущества различных типов железобетона.
Железобетон со стальным каркасом
В основном типе железобетона используется арматура, то есть арматурные стержни для повышения прочности конструкции на растяжение и сжатие. Кроме того, стальная арматура обеспечивает значительное расширение и сжатие бетона при воздействии как горячих, так и холодных условий.
Армированный волокнами бетон
Использование волокна в качестве армирующего материала для бетона восходит к доисторическим временам. В те времена строители использовали солому или конский волос, пока в 20 веке не были изобретены волокнистые материалы, такие как сталь, стекло и синтетика.
Армированный волокнами бетон содержит мелкие волокна, которые равномерно распределены по всему материалу. Волокнистая арматура идеально подходит для борьбы с трещинами, а также для повышения ударопрочности и коррозионной стойкости бетона.
На сегодняшний день существуют различные типы армированного волокном бетона, одними из наиболее используемых являются:
- Бетон, армированный стекловолокном (GFRC)
- Железобетон, армированный стальным волокном (SFRC)
- Бетон, армированный натуральным волокном (NFRC)
- Бетон, армированный полипропиленовым волокном (PFRC)
- Инженерный цементирующий композит (ECC)
Предварительно напряженный бетон
Предварительно напряженный бетон является одним из самых современных видов железобетона. Это эффективное решение для предотвращения растрескивания бетона и снижения его хрупкости, сочетающее в себе высокопрочные свойства бетона при сжатии с прочностью стали на растяжение.
Этот тип железобетона изготавливается в процессе, называемом предварительным натяжением, при котором высокопрочная сталь растягивается до 70-80 процентов от предельного усилия, после чего бетон заливается и оставляется для отверждения. Высокопрочная сталь увеличивает несущую способность бетонных балок и устанавливается в нижней части балки, которая подвергается наибольшим растягивающим усилиям.
Предварительно напряженный бетон обеспечивает многочисленные преимущества при строительстве, от достижения высокой прочности бетона на сжатие и устранения трещин при растяжении до снижения коррозии, напряжения сдвига и веса.