Словарь специальных терминов
Железобетон
Железобетон—сочетание бетона и стальной арматуры, монолитно соединённых и
совместно работающих в конструкции. Термин «железобетон» нередко употребляется
как собирательное название железобетонных конструкций и изделий. Идея сочетания
в железобетон двух крайне различающихся своими свойствами материалов основана
на том, что прочность бетона при растяжении значительно (в 10—20 раз) меньше,
чем при сжатии, поэтому в железобетонной конструкции он предназначается для
восприятия сжимающих усилий; сталь же, обладающая высоким временным
сопротивлением при растяжении и вводимая в бетон в виде арматуры (см.
Арматурная сталь), используется главным образом для восприятия растягивающих
усилий. Взаимодействие столь различных материалов весьма эффективно: бетон при
твердении прочно сцепляется со стальной арматурой и надёжно защищает её от
коррозии, т. к. в процессе гидратации цемента
образуется щелочная среда; монолитность бетона и арматуры обеспечивается также
относительной близостью их коэффициентов линейного расширения (для бетона от 7,5•10-6 до 12•10-6, для стальной
арматуры 12·10-6); в пределах изменения температуры от —40 до 60°С основные
физико-механические характеристики бетона и арматуры практически не изменяются,
что позволяет применять железобетон во всех климатических зонах.
Основа взаимодействия бетона и арматуры — наличие сцепления между ними. Значение сцепления или сопротивления сдвигу арматуры в бетоне зависит от следующих факторов: механического зацепления в бетоне специальных выступов или неровностей арматуры, сил трения от обжатия арматуры бетоном в результате его усадки (уменьшения в объёме при твердении на воздухе) и сил молекулярного взаимодействия (склеивания) арматуры с бетоном; определяющим является фактор механического зацепления. Применение арматуры периодического профиля (см. Арматура железобетонных конструкций), сварных каркасов и сеток, устройство крюков и анкеров увеличивают сцепление арматуры с бетоном и улучшают их совместную работу.
Нарушение структуры и заметное снижение прочности бетона наступает при температуре свыше 60°С; при кратковременном воздействии температуры в 200°С прочность бетона снижается на 30%, а при длительном — на 40%. температура в 500—600°С является для обычного бетона критической, при которой он разрушается в результате обезвоживания и разрыва скелета цементного камня. Поэтому обычный железобетон рекомендуется применять при температуре не выше 200°С. В тепловых агрегатах, работающих при температурах до 1700°С, используется жаростойкий бетон. Для предохранения арматуры от коррозии и быстрого нагревания (например, при пожаре), а также надёжного её сцепления с бетоном в железобетонных конструкциях предусматривается устройство защитного слоя бетона толщиной от 10 до 30 мм; в агрессивной среде толщина защитного слоя увеличивается.