1. Сущность железобетона, его структура. Область применения жбк.

Железобетон представляет собой сочетание двух совместно работающих материалов – бетона и стали. Так как бетон – искусственный камень, он хорошо сопротивляется сжатию и плохо работает на растяжение (в среднем в десять раз хуже). Поэтому в тех зонах конструкции, где есть растягивающие напряжения, целесообразно вводить стальные стержни (арматуру). Латинское слово armatura переводится, как оснащение, снаряжение. В качестве арматуры иногда применяют стекловолокно и другие материалы. Французское слово beton произошло от латинского bitumen – горная смола.

Стальная арматура устанавливается и для усиления сжатой зоны бетона, например, в колоннах и в сжатой зоне балки.

Совместная работа бетона и стали (этих разнородных по свойствам материалов) возможна вследствие следующих факторов:а) надёжного сцепления бетона с арматурой, которое обеспечивается как хорошей адгезией (клеющей способностью) цементного камня, так и механическим зацеплением бетона по рифлённой поверхности стальной арматуры периодического профиля. Оба материала работают совместно под нагрузкой, т. е. смежные волокна стали и бетона получают одинаковые деформации. б) отсутствия между арматурой и бетоном значительных напряжений, способных нарушить их сцепление, так как их коэффициенты линейного удлинения при изменении температуры до +100 оС примерно равны: бетона – 7•10-6…14•10-6; стали – 12•10-6;в) предохранения бетоном стальной арматуры от коррозии и непосредственного воздействия огня. Опасность коррозии уменьшается вследствие щелочного характера химических реакций твердения бетона. На поверхности арматуры при этом образуется защитная плёнка цементного камня.Бетоны классифицируют по следующим ведущим признакам: по основному назначению, виду вяжущего вещества и заполнителя и по структуре.

По назначению бетоны бывают следующих видов:- конструктивные — для бетонных и железобетонных несущих конструкций зданий и сооружений (фундаменты, колонны, балки, плиты, панели перекрытий и др.);- специальные — жаростойкие, химически стойкие, декоративные, радиационно-защитные, теплоизоляционные и др.,- бетоны напрягающие, бетонополимеры, полимер-бетоны.

По виду вяжущего вещества бетоны бывают: цементные, изготовленные на гидравлических вяжущих веществах — портланд-цементах и его разновидностях; силикатные — на известковых вяжущих в сочетании с силикатными или алюминатными компонетами; гипсовые — с применением гипсоангидритовых вяжущих и бетоны на шлаковых и специальных вяжущих материалах.

Бетоны изготовляют на обычных плотных заполнителях, на естественных или искусственных пористых заполнителях; кроме того, разновидностью является ячеистый бетон, представляющий собой отвердевшую смесь вяжущего вещества, воды и тонкодисперсного кремнеземистого компонента. Он отличается высокой пористостью до 80...90% с равномерно распределенными порами размером 3 мм.

В связи с этим бетоны классифицируют также по структуре: плотная, поризованная, ячеистая и крупнопористая.

По виду заполнителя различают бетоны: на плотных заполнителях, пористых и специальных, удовлетворяющих специальным требованиям (защиты от излучений, жаростойкости, химической стойкости и т. п.).

По показателям прочности при сжатии тяжелые бетоны имеют марки от 100 до 800. Марка бетона — одно из нормируемых значений унифицированного рода данного показателя качества бетона, принимаемых по его среднему значению. К различным видам бетонов устанавливаются требования по показателям, характеризующим прочность, среднюю плотность, водонепроницаемость, стойкость к различным воздействиям, упругопластические, теплофизические, защитные, декоративные и другие свойства бетонов.

Определенные требования предъявляются к материалам для приготовления бетона (вяжущим, добавкам, заполнителям), его составу и технологическим параметрам по изготовлению конструкций для их работы в конкретных условиях.

В качестве пластифицирующих добавок наибольшее распространение получили поверхностно-активные вещества (ПАВ).

К ускорителям твердения цемента, увеличивающим нарастание прочности бетона, особенно в ранние сроки, относятся хлорид кальция, сульфат натрия, нитрит-нитрат-хлорид кальция и др.

Противоморозные добавки — поташ, хлорид натрия, хлорид кальция и др. — понижают точку замерзания воды, чем способствуют твердению бетона при отрицательных температурах.

Для замедления схватывания применяют сахарную патоку и добавки СДБ, ГКЖ-10 и ГКЖ-94.

Железобетон применяется во всех видах строительства: промышленном и гражданском, сельскохозяйственном и транспортном, гидротехническом, шахтном, горнорудном и др.