Чим відрізняється бетон від залізобетону?
Для спорудження бетонних конструкцій використовується бетон і залізобетон. В основі обох сумішей лежать однакові компоненти, проте є і невеликі відмінності. Ми звернулися в компанію «Будівельник» з проханням пояснити, чим відрізняється бетон від залізобетону. Ось що нам вдалося дізнатися.
Що являє собою бетон?
Бетон — це суміш великих і дрібних заповнювачів, таких як пісок, гравій, каміння, великі фракції щебеню, частки переробленого скла, шматочки використаного бетону. Зазвичай бетон на 60-75% складається з заповнювачів. До його складу також входить цемент — зазвичай він становить 10-15% від суміші. Щоб з’єднати елементи між собою і викликати між ними хімічну реакцію, використовують воду. Зазвичай вона становить 15-20% від бетонної суміші.
Зібрані разом і добре перемішані, ці інгредієнти утворюють композит — матеріал, який за своїми характеристиками краще матеріалів, що лежать в його основі. У випадку з бетоном важливо те, що він міцний, твердий і довговічний. Якщо розглядати бетон як композитний матеріал, цемент використовується як зв’язуючий матеріал, а пісок і гравій додають йому додаткову міцність.
Як виходить бетон з інгредієнтів, які не мають нічого спільного з кінцевим продуктом? Коли в цемент додають воду, кристали цементу починають збільшуватися і щільно пов’язують пісок і гравій. Повільне перетворення крупинок цементу в реакції з водою надає бетону міцність. Після заливки необхідно змочувати бетон протягом декількох днів, поки він застигає, щоб активувати хімічні реакції, які гідратують цемент і відповідають за міцність бетону.
Співвідношення компонентів в бетонної суміші може бути змінено для досягнення будівельних цілей. Діоксид титану забарвлює бетон в яскравий білий колір. В останні роки користується популярністю газобетон — матеріал, який схожий на дуже тверду губку з масою крихітних повітряних бульбашок усередині. Вони дозволяють бетону розширюватися і стискатися в жарку і холодну погоду без смертельного розтріскування, а також роблять його відмінним теплоізоляційним матеріалом.
З чого складається залізобетон?
Залізобетон — універсальний композит і один з найбільш широко використовуваних матеріалів в сучасному будівництві. Бетон — це відносно тендітний матеріал, стійкий при стисненні, але в меншій мірі стійкий до навантаження на розтягнення. Звичайний неармований бетон не підходить для багатьох конструкцій, оскільки він відносно погано витримує навантаження, викликані сейсмічними вібраціями, вітровим навантаженням і іншими силами. Простий бетон не підходить для будівництва фундаментів, виробництва плит перекриття, несучих каркасів.
Чим відрізняється залізобетон від бетону? Щоб збільшити загальну міцність бетону, сталеві стрижні, дріт, сітку або кабелі поміщають в бетон до його схоплювання. Ця сталь, звана арматурою, протистоїть силам розтягування. Утворюючи міцний зв’язок, бетонна суміш і арматурна сталь здатні протистояти різним прикладеним силам, ефективно діючи як єдиний структурний елемент. В результаті такого поєднання виходить залізобетон.
Хоча бетон використовувався в якості будівельного матеріалу з часів Римської імперії, використання арматурного дроту було введено тільки в 1850-х роках французьким промисловцем Франсуа Куан’є. У 1880-х роках німецький інженер Г. А. Вайсс вперше використав товсту сталь для армування.
Залізобетон може використовуватися для будівництва плит, стін, балок, колон, фундаментів і каркасів. Арматура зазвичай розміщується в тих областях бетону, які можуть бути схильні до розтягування, наприклад, в нижній частині балок. Як правило, між зовнішнім краєм конструкції і арматурою повинно бути не менше 50 мм бетонної суміші. Ця вимога необхідна, щоб захистити арматуру від контакту із зовнішнім середовищем і появи корозії.
Залізобетон надзвичайно міцний і вимагає мінімального догляду. Він має хорошу теплову масу і за своєю природою вогнестійкий. Арматура зазвичай виготовляється з 100% переробленого брухту, а на етапі знесення бетон і арматуру можна розділити, щоб сталь можна було знову переробити.
Бетон і залізобетон неймовірно популярні в усьому світі. Ці склади легко зробити з дешевих і легко доступних інгредієнтів, легко розлити в форми і надати найрізноманітніші обриси. Це одночасно вогнестійкі і водостійкі матеріали. Однак головна причина, по якій вони так широко використовуються в будівництві будинків, полягає в тому, що вони надзвичайно стійкі до навантаження на стиск. Чим відрізняється залізобетон від бетону? Крім навантаження на стиск, він стійкий до навантажень на розтяг.
Залізобетон широко використовується в стінах і фундаментах. Хоча залізобетон виглядає важким і монолітним, насправді він набагато легше, ніж ви можете припустити: він має приблизно п’яту частину щільності свинцю, третину — сталі, і на 10% менше щільний, ніж алюміній, і лише не набагато щільніше скла.
Хоча бетон часто змішується на місці і розливається в будь-які форми, він також може поставлятися у вигляді збірних виробів. Таким чином можна виготовити блоки, балки, секції стін, бордюри, бетонні кільця. Наприклад, гігантські сучасні сегментні мости швидко і недорого збирають з готових бетонних секцій, які були зібрані на заводі і відправлені до місця їх остаточного розташування. Це значно спрощує і прискорює процес будівництва.
Чим відрізняється бетон від залізобетону? В основі обох варіантів лежить бетонна суміш з цементу, наповнювачів і води. Різниця полягає в наявності арматурної сталі, використовуваної в залізобетоні. Вона істотно підвищує навантаження на розтягнення, яку витримує залізобетон. Простий бетон дуже стійкий до стиснення, однак легко тріскається при навантаженнях на розтяг. Залізобетон краще витримує сейсмічні коливання і інші сили, які впливають на опорні конструкції.
