История возникновения железобетона

30.03.2021

Железобетон как материал состоит из цемента и погруженных в него арматурных прутьев. Изначально использовалось сочетание бетонных и металлических конструкций. Из бетона возводили тонкие стенки и балки, в то время как несущие конструкции создавались из железа. Металлические конструкции прекрасно выдерживают большие нагрузки, однако являются уязвимыми для высоких температур. При пожарах они плавились, из-за чего многие здания разрушались.

Кто изобрел железобетон?

Вскоре начала возникать потребность в новом материале, сочетающем в себе достоинства как бетона, так и железа. Появление железобетона впервые зафиксировано в 1854 году, когда англичанин Вильям Уилкинсон запатентовал использование железобетона. Положенная в опалубку арматура легко заливалась бетоном и оказывалась его включением. За счет большой силы сцепления материалы начинали действовать как единое целое.

В 1865 году был построен первый дом, отлитый целиком из железобетона. Несущие стены, перекрытия, лестницы, ступени и даже дымовая труба были сделаны из нового материала. В 1868 году во франции Жозефом Монье был отлит первый железобетонный бассейн, а в 1873 году был получен патент на конструкцию железобетонного моста.

Жозеф Монье работал садовником в фирме “Братья Флер”. Увидя в бетонной кадке трещину, он решил укрепить ее железной проволокой. Результат был настолько хорошим, что он решил и дальше использовать проволоку для создания кадок, начав таким образом историю железобетонных конструкций.

Железобетон в России

История железобетона в России началось в 1879 году. Жаринцев при строительстве стен зданий в городе Батуми использовал железобетон. В 1904 году в Николаевском порту был построен монолитный железобетонный маяк высотой 40 м. Примерно в это же время были собраны междуэтажные перекрытия склада молочных продуктов в Москве. Разработка принадлежала русскому инженеру Лолейту.

После революции применение железобетона резко выросло. Необходимость экономии материала вынуждала ученых изобретать новые конструкции и учитывать зарубежные наработки. Был создан ряд научно-исследовательских институтов для изучения свойств железобетона и организованы кафедры строительных конструкций при заводах. Это способствовало значительному расширению использования железобетона как материала.

Массовое производство железобетона в России началось в 1918 году. За 10 лет для строительства мостов, жилых и производственных зданий было произведено 18 млн кубометров материала. С началом Великой Отечественной войны железобетон начали производить еще больше, т. к. из него делали бункеры, перекрытия, подземные сооружения и стены. Такие сооружения выдержали прямое попадание пуль и даже авиационной бомбы. Применение жби расширялось.

Производство жби достигло такого высокого уровня, что к 1948 году почти все разрушенные сооружения были восстановлены. Объемы работ и монтажа жби возрос до 70 млрд рублей в год. Однако после развала Советского Союза последовали резкие сокращения производства железобетона. Многие комплексы остались за территорией России. На сегодняшний день это отставание компенсируется государственными программами по строительству доступного жилья. Использование жби и железобетонных плит для строительства до сих пор остается востребованным.

Как производится железобетон?

Производственная технология жби предполагает монтаж армирующего “скелета” в полости и последующую заливку раствора. По мере высыхания раствора готовое изделие принимает необходимые свойства. Цементосодержащие растворы обычно жидкие или полужидкие, за счет этого определяется заливка в подготовленные формы.

На сегодняшний день выделяют три основных способа создания железобетона: агрегатно-поточный, конвейерный и стендовый методы.

Агрегатно-поточный метод состоит из нескольких операций. Изделие передвигается от одного агрегата к другому в произвольном порядке и задерживается в каждом аппарате для совершения операции. Основными операциями являются смазывание формы, размещение арматуры, заливка и отвердение бетона. С его помощью изготавливают опоры, кольца и стеновые панели.

В конвейерном методе используются те же операции, что и в прошлом методе, но их перемещение регламентировано. Скорость подачи напрямую зависит от скорости операции, поэтому конвейер требует точности и автоматизации. Метод содержит линию термовлажной обработки и специальные камеры, в которых ускоряется отвердение бетона. Таким методом лучше всего изготавливают стеновые панели и плиты.

Стендовый метод является самым новым. Основная особенность его в том, что форма остается неподвижной. Изделие не перемещается по линии, но перемещаются аппараты. Таким методом можно изготовить разные изделия. К примеру, лестничные марши или разборные стандартные колонны.

Таким образом, почти столетняя история жби позволила получить материал, чьи свойства остаются актуальными до сих пор. Дешевизна и простота в изготовлении еще долго позволят железобетону оставаться одним из приоритетных строительных материалов.