Сущность железобетона.

Железобетон это сложный композитный материал, состоящий из стальной арматуры работающей совместно с окружающим ее бетоном.

Бетон, как показывают испытания, хорошо сопротивляется сжатию и значительно хуже растяжению. Бетонная балка (без арматуры), лежащая на двух опорах и подверженная поперечному изгибу, в одной зоне испытывает растяжение, в другой сжатие (рис.1, а). Такая балка имеет малую несущую способность вследствие слабого сопротивления бетона растяжению.

Та же балка, снабженная арматурой, размещенной в растянутой зоне (рис. 1, б), обладает более высокой несущей способностью.

Железобетонные элементы, работающие на сжатие (например, колонны), также армируют стальными стержнями. Поскольку сталь имеет более высокое (по сравнению с бетоном) сопротивление растяжению и сжатию, включение ее в бетон в виде арматуры заметно повышает несущую способность сжатого элемента.

Элементы под нагрузкой:

а – бетонная балка;

б – железобетонная балка;

в – железобетонная колонна.

Совместная работа бетона и арматуры обуславливается выгодным сочетанием физико-механических свойств этих материалов:

1. при твердении бетона между ним и стальной арматурой возникают значительные силы сцепления, вследствие чего в железобетонных элементах под нагрузкой оба материала деформируются совместно;

2. плотный бетон (с достаточным содержанием цемента) защищает заключенную в нем стальную арматуру от коррозии, а также предохраняет арматуру от непосредственного действия огня;

3. Сталь и бетон обладают близкими по значению температурными коэффициентами линейного расширения (приблизительно ).

Условия надежной совместной работы бетона и арматуры в железобетоне:

1. Арматура имеет соответствующую анкеровку в бетоне.

2. Обеспечен необходимый защитный слой бетона.