Железобетон

     Бетон - ярко выраженный анизотропный материал с высокой прочностью при сжатии и значительно меньшей прочностью при растяжении. Чтобы восполнить этот недостаток и предотвратить разрушение бетонных конструкций растягивающими усилиями, в них вводят стальную арматуру с высоким сопротивлением растягивающим усилиям. Так получают железобетон - строительный материал, в котором соединенные взаимным сцеплением бетон и стальная арматура работают под нагрузкой совместно. Железобетон в современном строительстве является основным строительным материалом.
     Для армирования бетонов в основном применяют арматуру из углеродистых и низколегированных сталей, менее подверженных коррозии в среде цементного камня. Железобетон также является композиционным материалом, но роль матрицы в нём играет бетон, а не вяжущее, как в самом бетоне. При изгибе строительных конструкций на различных участках возникают противоположные напряжения растягивающие и сжимающие. Сталь воспринимает первые из них, а бетон - вторые. В результате железобетонное изделие успешно противостоит изгибающим нагрузкам.
     В зависимости от способа армирования различают железобетоные изделия с обычной и с предварительно напряженной арматурой. При обычном армировании увеличение прочности достигается укладкой в бетон стальных стержней, сеток или каркасов. Однако при изгибе такой способ армирования не предохраняет от образования трещин в растягиваемой зоне бетона. Чтобы предельная деформация наступала в бетоне и стали одновременно, нужно соединить бетон с частично растянутой арматурой. Это достигается предварительным её напряжением, Цель такого напряжения арматуры - создание в бетоне предварительно обжатия, превышающего напряжения растяжения, возникающие при эксплуатации бетона.
     При нагрузке предварительно напряженного изделия растягивающей или изгибающей силой арматура будет продолжать упруго растягиваться и воспринимать усилия, так как при напряжении арматуры используется далеко не весь потенциал её прочности. При этом напряжения сжатия бетоне начнут уменьшаться, достигнут нулевого значения и только уже близко к пределу разрушения конструкции возникают растятгивающие усилия, причём значительно меньшие, чем в бетоне, армированном без предварительного напряжения. Тем самым образование трещин происходит значительно позже, а величина их меньше.

назад