Запатентованный в 1868 году железобетон является сегодня одним из основных конструкционных строительных материалов. Рассмотрим его историю и применение в строительстве
Железобетон
История армирования различных конструкция насчитывает несколько веков, известно, что еще в 1802 году при возведении перекрытия из известкового бетона российскими зодчими применялось армирование. В 1849 во Франции была построена лодка из армоцемента, в 1845 году в Англии был получен патент на железобетонное перекрытие. Но несмотря на все эти значимые события автором железобетона считают Жозефа Монье. Согласно легенде, Жозеф работал садовником, и ему потребовались новые кадки для цветов, и он решил сделать их из бетона. Бетон без армирования не выдержал нагрузки, тогда Монье добавил железные прутья в конструкцию, и она стала в разы более прочной. После успешного патентования своего изобретения Монье продолжил свои эксперименты:
- спустя год он построил железобетонный бассейн;
- спустя пять лет оформил патенты на железобетонные мост, шпалы, своды и трубы;
- в 1875 году Монье построил железобетонный мост длиной шестнадцать метров, по нему предполагаюсь движение только для пешеходов.
Патенты Монье определили интерес к этому материалу и его возможностям. С тех пор начинаются исследования особенностей работы конструкций из железобетона, выходят сотни книг, пособий, реализуются все новые и все более масштабные проекты. С 1899 года железобетон официально разрешено применять и в России, первые нормативы, которые будут регулировать проектирование и применение появятся спустя 8 лет, в 1908 году. Уже в те годы, железобетон позволял возводить высотные здания, первый железобетонный небоскреб в Ливерпуле был возведен высотой 98 метров.
Главные характеристики железобетона, такие как долговечность, огнестойкость, технологичность, химическая и биологическая стойкость, низкая стоимость предопределили успех этого материала на рынке. У него не было конкурентов, способных превзойти его по всем этим показателям. .
У железобетона имеется существенный недостаток связанный с большой массой конструкций, в крупных объектах такой каркас несет, главным образом, свою массу, а не полезную нагрузку. Из-за увеличения массы элементов увеличивается и нагрузка на фундамент. Также к минусам железобетона относится его неэкологичность. Лишь малая доля материала после жизненного цикла строительства используется повторно и перерабатывается, в основном все отходы отвозятся на полигоны и там захораниваются.
Жизненный цикл строительства - это период в течении которого выполняют изыскания, проектирование, строительство, эксплуатацию, реконструкцию и снос здания.
Применение железобетона в строительстве
Строительная отрасль использует железобетон для зданий различного назначения, он применяется в транспортном строительстве и в дорожном. Рассмотрим его сферу применения подробнее:
- в гражданских зданиях, монолитные и железобетонные каркасы служат остовом для жилых зданий, торговых центров, университетов, больниц, детских садов, театров, ресторанов, музей и других учреждений;
- в промышленных зданиях применение железобетонных конструкций особенно велико, колонны, фермы, балки, плиты покрытия и перекрытия применяются для возведения цехов и комплексов здания;
- в сельскохозяйственном строительстве железобетон применятся для возведения ферм, силосных башен, зернохранилищ и других учреждений;
- из железобетона возводятся специальные и инженерные сооружения, такие как резервуары, водонапорные башни и дымовые трубы;
- его применяют на гидротехнических сооружениях, к примеру, при строительстве плотин и каналов;
- железобетон применяют в транспортных сооружениях для мостов, тоннелей, метрополитенов и подпорных стен;
- железобетон используется для надшахтных сооружений.
Рисунок 1. Строительные системы на основе бетона. Автор24 — интернет-биржа студенческих работ
Выделяют три технологии возведения железобетонных конструкций – сборная, монолитная и сборно-монолитная.
Сегодня сложно найти строительную площадку, на которой не применялся бы железобетон. Возведение каркасов из этого материала стало настолько распространенной практикой, что строительство ведется при любых погодных условиях и даже в удаленных от крупных городов районах. С момента начала повсеместного применения бетона еще не прошло пятидесяти лет, но исходя их технических отчетов и заключений мы можем предполагать, что его фактический срок службы выше, чем нормируемый, и создаваемая сегодня архитектура будет украшать наши города и через двести лет.
