Beton, choć to materiał wyjątkowo wytrzymały, nie jest pozbawiony wad. Wykonane z niego budowle są podatne na działanie mrozu, wiatru czy innego rodzaju czynników pogodowych. I choć kompozyt ten w prymitywnej formie wykorzystywany jest już od czasów starożytnych, to okazało się, że konieczne jest jego usprawnienie. W rezultacie powstał żelbet, czyli beton wzmocniony za pomocą stalowych zbrojeń. Jaka jest historia i charakterystyka tego solidnego materiału? Jakiego rodzaju budowle powstają z jego użyciem? Na te pytania odpowiemy w niniejszym artykule. Zapraszamy do lektury!
Historia zbrojeń betonowych
Wynalazek ten powstał w XIX wieku. Pierwszą osobą, która wpadła na pomysł, by wzmocnić beton stalowym zbrojeniem, był Francuz Joseph-Louis Lambot, który wykonał za pomocą tej nowatorskiej metody barkę, zaprezentowaną w 1855 roku w Paryżu. Mimo to za wynalazcę żelbetu uznaje się innego obywatela Francji, ogrodnika Josepha Moniera. To właśnie on opatentował pomysł, po zauważeniu, że wzmocnione stalową siatką betonowe doniczki nie pękają na mrozie. W 1984 roku, w szwajcarskim Viggen, powstał pierwszy wykonany z żelbetu most. Samą koncepcję dwa lata wcześniej uzasadnił kolejny Francuz, inżynier Francois Hennebique.
Czym tak naprawdę jest zbrojenie?
Zbrojenie to rodzaj metalowej wkładki, którą umacnia się wszelkiego rodzaju betonowe konstrukcje. Tego typu wzmocnienie wykorzystuje się przede wszystkim podczas budowy mostów, wiaduktów, bloków mieszkalnych, bunkrów czy stropów dachowych. Dzięki temu materiał zyskuje odporność m.in. na obciążenia statyczne i dynamiczne, niekorzystny wpływ czynników atmosferycznych czy działanie ognia. Co więcej, tego typu udoskonalony beton jest znacznie bardziej plastyczny, dzięki czemu można go wykorzystać w nawet najbardziej skomplikowanych konstrukcjach. Wyróżnia się kilka najważniejszych typów zbrojeń. Żelbet to inaczej wykonany ze stalowych prętów, zalany betonową mieszanką szkielet. Jego rdzeń jest zazwyczaj wytwarzany na miejscu budowy lub dostarczany w formie prefabrykatu. To wytrzymały materiał, który charakteryzuje się wysoką rozciągliwością. Innym często stosowanym rozwiązaniem jest wykorzystanie siatkobetonu, w którym zbrojenie przybiera postać metalowych siatek o oczkach w wymiarach od 6 do 12 mm. Ten typ wzmocnionego betonu charakteryzuje się równie wysoką rozciągliwością czy wytrzymałością co żelbet, a także zwiększonym wydłużeniem względnym i dużą jednorodnością oraz szczelnością. Innym rodzajem materiału, wykorzystującym stalowe zbrojenie, jest fibrobeton, zwany też włóknobetonem, który wzmacnia się umieszczonymi równolegle w masie betonowej krótkimi kawałkami cienkich, metalowych drutów. Warto wspomnieć także o złożonym z materiału i stalowych strun (czyli pojedynczych drutów lub ich wiązek) strunobetonie oraz o kablobetonie, który charakteryzuje się wdrożeniem sił sprężających już po częściowym lub całkowitym stwardnieniu mieszanki betonowej.
Dlaczego warto wykorzystywać zbrojenia?
Zbrojenie w znaczący sposób wzmacnia materiał budowlany, chroniąc go m.in. przed pęknięciami. Standardowy beton, choć stosunkowo wytrzymały, jest równocześnie podatny na wyniszczające działanie czynników atmosferycznych. Przykładowo – długotrwałe działanie wiatru może mieć niekorzystny wpływ na masę betonową, powodując jej nadkruszenie. Z tego powodu stalowe wkładki, czy to w postaci siatki, czy szkieletu, nie tylko wzmocnią całość konstrukcji, ale też zwiększą rozciągliwość betonu, sprawiając, że materiał budowlany stanie się bardziej elastyczny. Wykorzystanie zbrojeń pozwoliło projektować i tworzyć znacznie budowle tak imponujące, jak choćby kolosalne mosty czy olbrzymie betonowe bloki. Niegdyś wdrożenie tego typu technologii było niezwykle czasochłonne, jednak współczesne rozwiązania umożliwiają wykonanie pojedynczego wiązania zbrojeniowego w mniej niż sekundę. Do tego celu wykorzystuje się wiązarkę zbrojeniową, czyli praktyczne narzędzie, które można obsługiwać za pomocą jednej ręki.
Zbrojenie to efektywna, wykorzystywana na większości współczesnych placów budowy technologia. Na szczęście nowoczesne rozwiązania pozwalają błyskawicznie wykonać stalowy szkielet lub siatkę, które staną się rdzeniem konstrukcji. Zdecydowanie warto postawić na wytrzymały, zbrojony beton.
