Залізобетон - вивчаємо властивості матеріалу

 

Склад і властивості залізобетону залежать від багатьох чинників - від типу будівель, від часу забудови - наприклад, зимові розчини відрізняються від літніх наявністю особливих присадок.

 

Що ж являє собою цей універсальний матеріал, ми з вами сьогодні дізнаємося.

 

З чого складається залізобетон і чим відрізняються різні види?
Це композиційний матеріал (тобто складається не з одного, а кількох речовин) в чий склад входить сталь і бетон.
Може виникнути питання про те, навіщо ж вводити в настільки міцний і надійний матеріал, як бетон, ще й метал. Насправді при всій своїй грунтовності його міцність на розтяг (на відміну від міцності на стиск) досить невелика, тому сам по собі він не здатний витримати скільки-небудь істотні навантаження. Проте в процесі експлуатації на виріб діють і сила розтягування, і сила стиснення, тому без «залізної підтримки» матеріал зруйнується.

 

Але що ж дає залізо? Воно має вельми велику міцність на розтяг. Тому, змушуючи обидва цих матеріалу «працювати» разом, забезпечують залізобетонні вироби (збірному або попередньо напруженому) гарантовану міцність.

 

Співвідношення кількості арматури до обсягу бетону і розташування прутків в його масі визначається співробітниками спеціалізованих лабораторій.
У процесі застигання бетон все щільніше прилягає до арматури і, завдяки цьому, міцніше зчіплюється з нею. У процесі набору міцності, який може тривати до декількох років, надійність їх з'єднання постійно збільшується.
Надійності і міцності чимало сприяє однакова реакція матеріалів на перепади температури. Простіше кажучи, при нагріванні і бетон, і арматура розширюються, а при охолодженні стискаються приблизно однаково. Завдяки цьому вони здатні «працювати» практично синхронно, не пориваючи з'єднання.

 

У залізобетонних виробах можуть використовувати два види арматури. Це звичайна і попередньо напружена. Давайте поговоримо про другий з них детальніше. Перед тим, як залити арматуру бетоном її натягують і надійно кріплять. Після того, як залита бетонна маса схопиться, кріплення відпускають, і металевий пруток починає прагнути до свого вихідного стану. Цей спосіб дозволяє практично повністю уникнути розтягуючих навантажень.
Також існує спосіб напруження арматури, при якому її вводять в спеціально надісланий у заготівлі бетонного виробу канал і фіксують за допомогою спеціальних розчинів. Конкретний метод попереднього напруження фахівці заводів ЗБВ вибирають виходячи з того, в яких цілях буде використовуватися вийшло виріб.

 

Що таке середня щільність і коефіцієнт теплопровідності залізобетону?
Як ми пам'ятаємо зі шкільного курсу фізики, під щільністю якого-небудь матеріалу мається на увазі його маса, яка припадає на одиницю об'єму. У нашому випадку середня щільність становить 2500 кг/м3 - тобто один кубометр бетону важить дві з половиною тонни. Цей показник справедливий у тому випадку, якщо укладання йде з вібруванням (або, простіше кажучи, ущільненням); тоді ж, коли бетон просто заливається, він зменшується і становить на 100 кг менше.
У тих випадках, якщо кількість арматури перевищує 1/33 частина від усього обсягу, щільність обчислюють шляхом додавання мас заліза і бетону, що припадають на 1 м3 об'єму. Той же самий спосіб розрахунку застосовують і для легких залізобетонних конструкцій.

 

З того ж курсу фізики нам відомо, що під теплопровідністю мається на увазі здатність того чи іншого речовини передавати тепло від більш нагрітих ділянок до менш нагрітих. Чим цей показник більше, тим, відповідно, більше і тепловтрати. На жаль, в нашому випадку цей показник досить великий і складає приблизно 1,7 одиниць. Не вдаючись у подробиці, скажемо, що, приміром, у дерева, він становить близько 0,2 одиниць, а у цегли - від 0,3 до 0,7 одиниць.
Звичайно ж, настільки високий коефіцієнт негативно позначається на збереженні тепла у будівлях, зведених з таких плит. Саме тому вони потребують додаткового утеплення, що досить істотно може позначатися на вартості.

 

Взагалі ж, цей матеріал вважають одним з найбільш довговічних і мало схильних руйнувань з плином часу. Більше того, як відомо, у нього є і одна унікальна властивість, про який ми говорили вище - це здатність набирати з часом все більшу міцність. Завдяки своїй стійкості він вважається незамінним матеріалом при будівництві гідротехнічних та інших відповідальних споруд, що зводяться у всіх точках нашої планети.