Темірбетон негізі. Бетон және темiрбетон конструкциялық материалдар

Қ атқ ан, кү штi кө тере алатын бетон ө зiнiң қ ұ рылымы бойынша негiзгi бө лiгi-ұ сақ шағ ыл тастан, қ иыршық тастан жә не цемент ерiтiндiсiнен (цемент, қ ұ м жә не судан) тұ ратын бiркелкi емес материал.

Цемент тасында (судың цементпен қ осындысы) химиялық процестер ұ зақ уақ ыт жү редi. Сондық тан бетон қ атқ ан сайын берiктiгi артады, кө лемi кiшiрейедi (ауада кiшiрейедi, шө гедi), ал ылғ ал ауада iсiнедi. Мұ ның бә рi бетонның қ ұ рамына (ондағ ы цемент қ ұ рамына) байланысты. Сө йтiп, бетонның қ ұ рылымы оның берiктiк жә не деформативтiк қ асиеттерiне ө те ү лкен ә сер етедi. Мұ ны тү сiну ү шiн, бетонның физикалық -химиялық тү зiлу процесiн қ арастырайық.

Цемент пен толтырғ ыш тастардың қ оспасына су қ осқ анда, химиялық реакция (гидротация) басталады, соның нә тижесiнде сiлiкпе зат – гель пайда болады, қ осылымның кей бө лiгi химиялық реакцияғ а тү спейдi, кристалл ретiнде бө лiнедi. Араласу процесiнде гель толтырғ ыш тастардың тү йiрлерiн бiрiктiрiп, уақ ыт ө ткен сайын iрi кристалл бө лшектерге айналдырады. Гель қ атайып, цемент тасына айналады да, бiртұ тас қ атты бетон пайда болады.

Сө йтiп, бетон қ ұ рылымы бiркелкi емес, цемент тастарынан тұ ратын кең iстiк тор, ол қ ұ м мен iрiлiгi ә ртү рлi ұ сақ шағ ыл тастан қ ұ ралады, бұ л толтырғ ыш тү йiрлердің арасында қ уыстар (микропоры, капилляры) болады. Ол қ уыстар химиялық жолмен байланыспағ ан судан, су буынан жә не ауадан тұ рады.

Физикалық жағ ынан қ арағ анда бетон дегенiмiз қ ұ рылымы бiркелкi емес, ү ш тү рлi кү йде - қ атты, сұ йық жә не газ тү рiнде болатын капиллярлы-саң ылаулы (қ уысты) материал.

Бетонның сығ ылуғ а берiктiгi, созылуғ а қ арағ анда, 15-20 есе ү лкен. Осығ ан байланысты иiлуге немесе созылуғ а жұ мыс iстейтiн бетон конструкциялар ө те ү лкен кө лемдi жә не ауыр салмақ ты болып, практикалық жағ ынан қ олдануғ а тиiмсiз болар едi. Керiсiнше, болат созылуғ а да, сығ ылуғ а да жақ сы жұ мыс жасайды. Осындай қ асиеттерiн пайдалана отырып, бетон iшiне болат арматура орналастыру арқ ылы жаң а темiрбетон конструкциясын жасауғ а мү мкiндiк туды.

Темiрбетон - бетон жә не арматурадан тұ ратын, бетонның сығ ылғ ан жә не созылғ ан бө лiгiне арматура тиiмдi орналасқ ан, ө зара ілінісуіне байланысты сыртқ ы кү ш ә серiне бірігіп жұ мыс iстейтiн, кешенді қ ұ рылыстық материал. Бұ л материал қ асиеті бойынша ө зінің қ ұ рамдас бө ліктерінен ерекшеленеді.

Темiрбетон конструкцияларды жасаудағ ы негiзгi мақ сат бетонды сығ ылуғ а, арматураны созылуғ а жұ мыс iстеуге пайдалану. Бетон жә не темiрбетон конструкциялар жұ мысындағ ы айырмашылық тарды олардың жү ктеме астындағ ы жұ мысын салыстыруғ а болатын тө мендегі суреттен байқ ауғ а болады (1-сурет).

Бетон арқ алық қ а тең қ ималы темірбетон арқ алық ол кө теретін кү штен 10 есе кө п кү шті кө тереді. Темірбетон арқ алық тағ ы арматураның шектеліп қ олданылуы - оның бетонмен біріккен жұ мысының ә серінен, яғ ни, ондағ ы деформациялардың бетонның шектік деформацияларынан асып кетуі мү мкін еместігінен.

Бетон мен болат арматураның бірігіп жұ мыс істеуінің негізі – табиғ и қ асиеттерінің тиімді ү йлесуі. Олардың температурағ а дейінгі сызық тық ұ лғ аю коэффициенттерінің мә ндері бір-біріне жақ ын, бетон ү шін , арматура ү шін .

Темірбетонның негізгі жетістіктеріне оның отқ а қ арсы тұ рғ ыштығ ы, мә ң гілігі, жоғ ары механикалық беріктігі, ә ртү рлі ә серлерге ү лкен кедергісі, тү рліше тиімді конструкциялар жасау мү мкіндігі, тұ тыну шығ ынының аздығ ы, жергілікті материалдарды қ олдану мү мкіндігі.

Темірбетонның негізгі кемшіліктері: ү лкен тығ ыздығ ы, жоғ ары жылу жә не дыбыс ө ткізгіштігі, жө ндеу қ иындығ ы, керекті беріктігіне жеткенше уақ ыттың керектігі, қ ата бастағ анда жә не кү ш ә сер еткенде жарық тың пайда болуы.

Арматуралық болат шығ ынын азайту жә не жарық қ а тө зімділікті арттыру мақ сатымен қ азіргі уақ ытта қ ұ рылыста алдын-ала кернеуленген темірбетон қ олданылады.