Історія створення залізобетону

Винаходу залізобетону передувало відкриття цементу - особливої ​​в'язкої речовини, здатного укріпляти після додавання до нього води.

У 1796 році англієць Паркер шляхом випалення суміші глини і вапна отримав романцемент - першу в історії марку цементу. У наступні роки були відкриті нові рецепти отримання цементу. Змішаний в певних пропорціях з гравієм, піском і водою цемент утворював бетон. Завдяки своїм пластичним властивостям (сирої його масі можна надати будь-яку форму, яка потім зберігалася після застигання) бетон в першій половині XIX століття широко увійшов у вжиток при будівельних роботах.

Конструкції з бетону мали високу міцність на стиск, вогнестійкість, водостійкість, жорсткістю і довговічністю. Але вони, як і будь-який камінь, погано витримували навантаження на розтягнення, тому їх використання було досить обмеженим. Бетон застосовували в основному для спорудження тонких перегородок і балок прольотом до 4 м. Основним матеріалом для несучих конструкцій служило залізо у вигляді різного роду кованих стрижнів і смуг. На відміну від бетонних, залізні конструкції прекрасно витримували навантаження на стиск, розтяг і вигин, але на відкритому повітрі вони швидко втрачали ці якості через корозію. До того ж було помічено, що при нагріванні понад п'ятисот градусів залізо стає текучим і втрачає свою міцність. В результаті, при сильних пожежах висотні будинки, де несуча навантаження було покладено на залізні частини, руйнувалися.

До кінця XIX століття стала відчуватися сильна потреба в новому будівельному матеріалі, який поєднував би в собі переваги заліза і бетону, але не мав би їх недоліків. Саме таким матеріалом і став залізобетон. Застосовуючи окремо бетон і залізо, будівельники довго не замислювалися над тим, що їх можна з'єднати разом. До цього прийшли дослідним шляхом. Тим часом покладена в опалубку арматура легко обволікалася бетоном і виявлялася включеною в його масу. Унаслідок великої сили зчеплення заліза з бетоном обидва матеріали починали працювати як одне ціле (дуже важливо, що бетон і залізо мають однаковий коефіцієнт температурного розширення).
Залізобетон вперше був запатентований в 1867 році Жозефом Моньє як матеріал для виготовлення діжок для рослин. Термін «залізобетон» абстрактний і вживається зазвичай у виразі «теорія залізобетону». Якщо мова йде про конкретний об'єкт, буде правильніше говорити «залізобетонна конструкція», «ж / б конструкція», «залізобетонний елемент».


У XX столітті залізобетон є найбільш поширеним матеріалом в будівництві
До позитивних якостей залізобетонних конструкцій відносяться:
• довговічність;
• невисока ціна - залізобетонні конструкції значно дешевше сталевих;
• пожежостійкість - в порівнянні зі сталлю;
• технологічність - нескладно при бетонуванні одержувати будь-яку форму конструкції;
• хімічна та біологічна стійкість;
• висока опірність статичним і динамічним навантаженням.
До недоліків залізобетонних конструкцій відносяться:
• невисока міцність при великій масі - міцність бетону при розтягуванні в середньому в 10 разів менше міцності сталі. У великих конструкціях залізобетон «несе» більше своєї маси, ніж корисного навантаження.
Виділяють збірний залізобетон (ж / б конструкції виготовляються в заводських умовах, потім монтуються в готове споруда) і монолітний залізобетон (бетонування виконується безпосередньо на будівельному майданчику).
Виготовлення залізобетонних конструкцій
Виготовлення залізобетонних конструкцій включає в себе наступні технологічні процеси:
- Підготовка арматури
- Опалубні роботи
- Армування
- Бетонування
- Догляд за твердеющим бетоном
Виготовлення збірних залізобетонних конструкцій
Сутність збірних залізобетонної конструкцій, проти монолітних, полягає в тому, що конструкції виготовляються на заводах ЗБВ, а потім доставляються на будмайданчик і монтуються в проектне положення. Основна перевага технології збірного залізобетону в тому, що ключові технологічні процеси відбуваються на заводі. Це дозволяє досягти високих показників по термінах виготовлення і якості конструкцій. Крім того, виготовлення попередньо напружених ЗБК можливо, як правило, тільки в заводських умовах.
Недоліком заводського способу виготовлення є неможливість випускати широкий асортимент конструкцій. Особливо це відноситься до різноманітності форм виготовляються конструкцій, які обмежуються типовими опалубки. Фактично, на заводах ЗБВ виготовляються тільки конструкції, що вимагають масового застосування. У світлі цієї обставини, широке впровадження технології збірного залізобетону призводить до появи великої кількості однотипних будівель, що, в свою чергу, призводить до деградації архітектури регіону. Таке явище спостерігалося в СРСР під час масового будівництва.
Велика увага на заводі ЗБВ приділяється технологічній схемі виготовлення. Використовується кілька технологічних схем:
• Конвеєрна технологія. Елементи виготовляють у формах, які переміщуються від одного агрегату до іншого. Технологічні процеси виконуються послідовно, у міру переміщення форми.
• Поточно-агрегатний технологія Технологічні операції проводять у відповідних відділеннях заводу, а форма з виробом переміщається від одного агрегату до іншого кранами.
• Стендова технологія. Вироби в процесі виготовлення залишаються нерухомими, а агрегати переміщаються уздовж нерухомих форм.
У попередньо напружених конструкціях застосовують два способи створення попереднього напруження: натяг на упори і натяг на бетон, а також два основних способи натягу арматури: електротермічний і електротермомеханіческій.
Виготовлення монолітних залізобетонних конструкцій
При виготовленні монолітних залізобетонних конструкцій слід враховувати, що фізико-механічні характеристики арматури відносно стабільні, а ось ті ж характеристики бетону змінюються в часі. Необхідно завжди знаходити компроміс між запасами при конструюванні і проектуванні (вибір форм і перерізів - вибір між надійністю, «життям», але вагою масивних конструкцій і між витонченістю, ажурністю, легкістю, але «мертвість» конструкцій з великим модулем поверхні), вартістю і якістю вихідних матеріалів, витратами на виготовлення монолітних залізобетонних конструкцій, посиленням оперативного контролю працівниками ІТП на всіх етапах, призначенням заходів по догляду за бетоном, захистом його в часі (створенням словий для нарощування в часі його характеристик, що може знадобиться до моменту початку експлуатації для опору прогресуючого руйнування), контролем динаміки набору основних характеристик міцності і деформативних характеристик бетону. Тобто, дуже багато залежить від того, з чиїх позицій проектують конструкції і технологію, виконують і контролюють роботи, і що є наріжним каменем: надійність і довговічність, економічність, технологічність виконання, безпеку експлуатації, можливість подальшого застосування шляхом підсилень і реконструкцій, так званий раціональний (англ. sustainable) підхід, тобто проектування від зворотного (спочатку думаємо, як наступні покоління будуть все це розбирати і заново використовувати).
Захист залізобетонних конструкцій полімерними матеріалами

Історія створення залізобетону
Для захисту залізобетонних конструкцій застосовуються спеціальні полімерні склади, що дозволяють ізолювати поверхневий шар залізобетону від негативних впливів зовнішнього середовища (хімічні агенти, механічні дії). Для захисту залізобетонної основи застосовують різні типи захисних конструкцій, що дозволяють модифікувати експлуатаційні властивості мінеральної поверхні - збільшити зносостійкість, зменшити пилеотделеніе, надати декоративні властивості (колір і ступінь блиску), поліпшити хімічну стійкість. Полімерні покриття, що наносяться на залізобетонні підстави, класифікують за типами: знепилюючі просочення, тонкошарові покриття, наливні підлоги, високонаполенние покриття.
Інший метод захисту залізобетонних конструкцій полягає в покритті арматури фосфатом цинку. Фосфат цинку повільно реагує з коррозирующего хімікатом (наприклад лугом) утворюючи стійке апатитового покриття.


Одна з найвищих статуй у світі - Батьківщина Мати на Мамаєвому кургані - побудована із залізобетону.

Схожі статті