Invenția de beton armat a fost precedată de descoperirea cimentului, un astringent special care se poate întări după adăugarea apei în acesta.
În 1796, englezul Parker, prin arderea unui amestec de argilă și var, a primit ciment de romantism, primul brand de ciment. În anii următori au fost descoperite noi rețete pentru obținerea cimentului. Se amestecă în anumite proporții cu pietriș, nisip și apă, beton cimentat. Datorită proprietăților sale plastice (masa brută poate fi dată oricarei forme care a fost apoi păstrată după întărire), betonul din prima jumătate a secolului al XIX-lea a devenit utilizat pe scară largă în lucrările de construcții.
Structurile din beton au avut rezistență mare la compresiune, rezistență la foc, rezistență la apă, rigiditate și durabilitate. Dar ei, ca orice piatră, nu au rezistat încărcăturii de tracțiune, astfel încât utilizarea lor era destul de limitată. Betonul a fost folosit în principal pentru construcția de pereți subțiri și grinzi de până la 4 m. Principalul material pentru structurile de susținere a fost fierul sub formă de diferite tipuri de tije și benzi forjate. Spre deosebire de beton, structurile de fier rezistă perfect încărcăturii la compresiune, întindere și îndoire, dar în exterior au pierdut rapid aceste calități din cauza coroziunii. În plus, sa constatat că atunci când este încălzit peste 500 de grade, fierul devine fluid și își pierde puterea. Ca urmare, cu incendii puternice, clădirile înalte, în cazul în care rulmentul de încărcare a fost atribuit pieselor de fier, au fost distruse.
Până la sfârșitul secolului al XIX-lea a început să fie simțit o nevoie puternică pentru un nou material de construcție, care combină avantajele betonului și de fier, dar nu ar avea dezavantajele lor. Acest material a devenit beton armat. Folosind beton și fier separat, constructorii nu au crezut suficient de mult încât să poată fi combinați împreună. Am ajuns la asta prin experiență. Între timp, a pus în armăturile de mucegai ușor prevăzute învelește beton și incluse în masa sa. Datorită forței mari de adeziune a fierului la beton, ambele materiale au început să funcționeze ca o singură unitate (foarte important ca fier și beton au același coeficient de dilatare termică).
Betonul armat a fost patentat pentru prima dată în 1867 de către Joseph Monier ca material pentru fabricarea tuburilor de plante. Termenul "beton armat" este abstract și este folosit de obicei în expresia "teoria betonului armat". Dacă este vorba despre un obiect de beton, va fi mai corect să spunem "structura din beton armat", "structura din beton armat", "element din beton armat".
În secolul XX, betonul armat este cel mai frecvent material din construcții
Calitățile pozitive ale structurilor din beton armat includ:
• durabilitate;
• preț scăzut - structurile din beton armat sunt mult mai ieftine decât cele din oțel;
• rezistența la foc - în comparație cu oțelul;
• manufacturabilitate - este ușor să obțineți orice formă de construcție la betonare;
• rezistență chimică și biologică;
• Rezistență ridicată la sarcini statice și dinamice.
Dezavantajele structurilor din beton armat includ:
• rezistență scăzută la o masă mare - rezistența betonului sub tensiune este de 10 ori mai mică decât rezistența oțelului. În structurile mari, betonul armat "transportă" mai mult din masa sa decât sarcina utilă.
Aloca prefabricate din beton (w / w structura fabricată în fabrică, și apoi asamblate într-o structură finită) și un beton armat monolit (turnarea betonului se realizează direct pe șantier).
Fabricarea structurilor din beton armat
Fabricarea structurilor din beton armat include următoarele procese tehnologice:
- Pregătirea supapei
- Cofraje
- Armare
- Betonarea
- Grijă pentru întărirea betonului
Fabricarea structurilor prefabricate din beton armat
Esența betonului prefabricat împotriva monolitică, este faptul că proiectarea produselor din beton fabricate la fabrici și apoi livrate pe șantier și asamblate în poziția de proiectare. Principalul avantaj al tehnologiei prefabricate din beton armat este faptul că procesele tehnologice cheie au loc la uzină. Acest lucru vă permite să obțineți performanțe ridicate în ceea ce privește timpul de fabricație și calitatea structurilor. În plus, fabricarea betonului precomprimat este posibilă, de regulă, numai în fabrică.
Dezavantajul metodei de fabricare a fabricii este incapacitatea de a produce o gamă largă de modele. Acest lucru se aplică în mod deosebit diverselor forme ale structurilor fabricate, care sunt limitate la cofrajul tipic. De fapt, în fabricile de produse din beton armat se fac doar structuri care necesită o aplicare în masă. În lumina acestei circumstanțe, introducerea pe scară largă a tehnologiei prefabricate din beton armat conduce la apariția unui număr mare de clădiri similare, ceea ce duce, la rândul său, la degradarea arhitecturii regiunii. Acest fenomen a fost observat în URSS în perioada de construcție în masă.
O mare atenție este acordată sistemului tehnologic de fabricație. Sunt utilizate mai multe scheme tehnologice:
• Tehnologia transportoarelor. Elementele sunt fabricate în forme care se deplasează de la o unitate la alta. Procesele tehnologice se efectuează secvențial, pe măsură ce forma se mișcă.
• Tehnologia fluxului și a agregatelor Operațiunile tehnologice sunt efectuate în departamentele respective ale fabricii, iar matrița cu produsul se deplasează de la o unitate la alta.
• Tehnologie poster. Produsele din procesul de fabricație rămân staționare, iar agregatele se deplasează de-a lungul formelor fixe.
Desenele precomprimate se utilizează două moduri de precomprimare: tensiune la opririle și tensiunea pe beton, precum și două moduri de bază de tensionare: electrotermice și electrothermomechanical.
Fabricarea structurilor monolitice din beton armat
La fabricarea structurilor din beton armat monolit ar trebui să se țină seama de faptul că caracteristicile fizice și mecanice ale armăturii sunt relativ stabile, dar aceleași caracteristici concrete se modifică în timp. Este întotdeauna necesar să se găsească un compromis între stocuri în construcții și proiectare (alegerea de forme și secțiuni transversale - o alegere între fiabilitate, „viață“, dar greutatea structurilor masive, precum și între eleganță, delicat, usor, dar „pe moarte“ de construcție cu o suprafață mare modul), cost și calitate materii prime, costul de producție a construcțiilor din beton monolit, câștig ingineri de personal de control operațional în toate etapele, scopul măsurilor pentru îngrijirea betonului, protecția sa de timp (crearea cuvinte pentru a construi în timp caracteristicile sale, s-ar putea avea nevoie de la începutul operațiunii de a rezista distrugerea progresivă), controlată de dinamica unui set de caracteristici de rezistență și deformabilitate de bază ale betonului. Asta este, o mulțime depinde de ale căror poziții sunt proiectarea structurilor și tehnologii, să efectueze și să monitorizeze muncă, și care pare să sublinieze: fiabilitatea și durabilitatea, rentabilitatea, adaptabilitatea performanței, siguranța în exploatare, posibilitatea de noi cereri prin consolidarea și reconstituiri, așa numit rațional (eng. o durabilă) abordare, care este, designul pe verso (primul modul în care cred că generațiile viitoare vor fi toate demontate și reutilizare).
Protecția structurilor din beton armat cu materiale polimerice
O altă metodă de protejare a structurilor din beton armat constă în acoperirea armăturii cu fosfat de zinc. Fosfatul de zinc reacționează încet cu o substanță chimică corosivă (de exemplu, cu alcali) pentru a forma o acoperire apatită stabilă.
Una dintre cele mai înalte statui din lume - Mama Mamei de pe Dealul Mamayev - este construită din beton armat.