Бетон обладает высокой удельной прочностью на разрыв и низкие показатели прочности на растяжение. Таким образом, когда на бетонную поверхность действуют только сжимающие нагрузки, то нет необходимости использовать арматуру. Но там, где растягивающие силы также участвуют, как в балках и плитах, существует очень высокий риск его разрушения, а значит, просто бетонный раствор использовать нельзя, здесь применяют арматуру.
Сталь обладает высокими прочностными характеристиками на растяжение, разрыв, а значит, использование арматуры на строительных площадках широко востребовано и не только для фундаментов, но и при возведении колонн, лестничных пролетов, оконных проемов и многого другого.
Когда бетон и сталь объединяются вместе, то создается прочный конструкционный материал, способный выдерживать все три типа сил, которые могут воздействовать на конструкцию, т. е. сжимающие нагрузки, растягивающие напряжения и сдвиговые силы.
Такой материал известен как армированный цементный бетон, широко используемый в инженерном строительстве.
Природа железобетона:
Основным принципом при приготовлении железобетона является изготовление конструкционного материала, в котором
- сталь служит для поддержания основных растягивающих напряжений;
- бетон принимает на себя основные сжимающие силы, действующие в полном согласии друг с другом;
Бетон и сталь совместимы в следующих аспектах:
- бетон имеет в основном щелочную природу (главным компонентом является гидроксид кальция), и это предотвращает ржавление стальной арматуры, используемой в нем;
- скрепление или сжатие между сталью и бетоном происходит легко;
- коэффициент теплового расширения бетона идентичен коэффициенту теплового расширения стали.
Это предотвращает риск образования трещин в возводимых строениях.