Железобетон - это композитный материал, состоящий из простого бетона, армированного арматурой, т.е. арматурными стержнями. Обычный бетон обладает очень хорошей устойчивостью к сжатию, но слабой прочностью на растяжение. В результате, простая бетонная балка внезапно выходит из строя, как только растягивающие трещины начинают развиваться из-за нагрузки.
Поскольку арматура придает бетону прочность на растяжение, металлы, используемые для арматуры, должны обладать хорошей прочностью на растяжение, что позволит избежать растрескивания бетона. Хотя существует много металлов, таких как алюминий, чугун, медь, доступных для армирования бетона, арматура 16 мм из стали наиболее широко используется в качестве армирующего материала в железобетоне. Это связано с тем, что оба материала очень хорошо сцепляются друг с другом без проскальзывания и, таким образом, действуют вместе как единое целое при сопротивлении приложенным нагрузкам.
Прочность на растяжение стали примерно в 100-140 раз больше прочности на разрыв простой бетонной смеси.
Основные причины необходимости использования стальной арматуры:
- сталь является высокопластичным материалом. Она может деформироваться без потери прочности и не является хрупкой;
- коэффициент теплового расширения (увеличение длины, соответствующее увеличению температуры) бетона и стали практически одинаковы. Это обеспечивает прочность скрепления при тепловом расширении, предотвращая разрушение;
- сталь подвергается такой же деформации, что и окружающий бетон, чтобы предотвратить разрыв, скольжение или разделение двух материалов под нагрузкой.
|