Co to jest żelazobeton?
3 grudnia 2019 0 komentarzy
Żelazobeton jest znany w budownictwie już od XIX wieku. Połączenie betonu i stali okazało się strzałem w dziesiątkę i do dzisiaj jest wykorzystywane na największych przedsięwzięciach budowlanych. Przyjrzyjmy się bliżej żelazobetonowi.
Czym jest żelazobeton
Żelazobeton, inaczej nazywany też żelbetonem, jest kompozytem strukturalnym, który powstaje w wyniku połączenia betonu wzmocnionego zbrojeniem z prętów, lin, kabli lub siatek albo jednym elementem stalowym zwanym wkładką stalową. Stal umieszczana jest w miejscach, gdzie występują naprężenia rozciągające, które przekraczają wytrzymałość betonu. Żelazobeton tworzy się poprzez zalanie betonem szkieletu zbrojenia stalowego zamontowanego w deskowaniach. Cała konstrukcja jest bardzo dobrze złączona ze względu na dużą przyczepność betonu do stali, a współpracę tych dwóch materiałów dodatkowo potęguje fakt, że często stosuje się pręty żebrowane, w celu zwiększenia powierzchni kontaktu między nimi.
Historia żelazobetonu
Żelazobeton w budownictwie znany jest już od XIX wieku. Można powiedzieć, że został odkryty przypadkiem. Nastąpiło to, kiedy w 1867 roku francuski ogrodnik Joseph Monier wykonał doniczkę składającą się z betonu zbrojonego siatką. Ku zdziwieniu spostrzegł, że nie popękała ona w czasie mrozu. Zaintrygowany tym odkryciem postanowił opatentować swój wynalazek. W 1892 roku inżynier Francois Hennebique naukowo udowodnił i przedstawił korzyści płynące z połączenia betonu i stali. A w 1894 roku w Viggen w Szwajcarii wybudowano pierwszy most żelazobetonowy. Obecnie żelazobeton jest stosowany niemal przy każdej większej budowie.
Właściwości i zastosowanie
Żelazobeton jest na tyle przydatny podczas stawiania konstrukcji budowlanych, że został nawet nazwany wynalazkiem XIX wieku. Ma wysoką wytrzymałość na ścieranie i rozciąganie. Możliwość wykonywania z żelazobetonu niemal dowolnych co do kształtu elementów sprawiają, że jest on używany m.in. do budowy mostów, wiaduktów, dróg, silosów, schronów, fortów, kominów, tuneli oraz budowli hydrotechnicznych. Stosuje się go także w budownictwie mieszkalnym przy stawianiu fundamentów, ścian, płyt i powłok.
Zalety i wady żelazobetonu
Żelazobeton posiada zarówno zalety, jak i wady. Zacznijmy od zalet:
- sztywność – żelazobeton mało się ugina,
- możliwość wykonywania elementów o niemal dowolnych kształtach,
- duża ogniotrwałość,
- trwałość,
- odporność na obciążenia stałe i zmienne,
- niskie koszty utrzymania,
- odporność na korozję.
Posiada jednak następujące wady:
- duży ciężar,
- wykonaną już konstrukcję bardzo trudno zmienić,
- czasochłonność,
- wysokie przewodnictwo cieplne i akustyczne.
Podział konstrukcji żelbetowych
Żelazobeton można podzielić na kilka rodzajów. Ze względu na sposób współpracy wkładek stalowych z betonem wyróżniamy:
- żelazobeton zwykły – zbrojenie występuje w postaci stalowych prętów, które są umieszczane w szalunku i zalewane betonem,
- drutobeton – zbrojenie składa się z kawałków stalowego drutu, który jest równomiernie rozmieszczony w warstwie materiału,
- siatkobeton – zbrojeniem w tym typie żelazobetonu jest siatka z kwadratowymi oczkami,
- beton sprężony – dzieli się na strunobeton oraz kablobeton, aby uzyskać ten rodzaj żelazobetonu przed zalaniem elementu zbrojeniowego betonem rozciąga się zbrojenie, by w warstwie materiału powstały naprężenia ściskające beton.