|
Железо и пена: что их объединяет
опубликовал
Regina
5083 дня 7 часов 35 минут назад
Для наших предков не было бедствия страшнее, чем пожар. Да и теперь не всегда доблесть пожарных способна спасти от всепоглощающего пламени всё то, что, по заявлению одного известного персонажа из кинофильма, «нажито непосильным трудом».
С того самого времени, как только человек начал ощущать себя человеком, одной из его насущных забот стало создание жилища, которое было способно защитить его от непогоды. Сначала это были естественные укрытия в виде пещер, шалашей, землянок. До настоящего времени в строительной отрасли активно используется древесина и изделия из неё. Но коренной поворот в строительстве объектов промышленного и гражданского назначения произошел в первой половине XIX века, когда был изобретён портланд цемент и строительные смеси на его основе.
Бетоном называется материал, применяемый в строительстве, который получается после отвердения смеси, состоящей из наполнителей разного объёма, вяжущего вещества и воды, которые используются в специальных пропорциях. Скрепление входящих в состав бетона заполнителей, таких как щебень, гравий и песок, происходит при образовании цементного камня, который является следствием взаимодействия воды с вяжущим веществом. Указанные выше заполнители составляют каркас бетона и уменьшают его усадку после отвердения. В современном строительстве особое место занимают пенобетон и железобетон.
Создание железобетона во второй половине XIX века явилось закономерным развитием строительной отрасли и было обусловлено ростом строительства промышленных объектов и увеличением высоты возводимых зданий. Возникшая при этом необходимость увеличения прочности строительных конструкций разрушению на разрыв и привела к созданию элементов зданий из бетона, армированного железной арматурой. Применение таких конструкций позволяет значительно увеличить высоту возводимых сооружений и отказаться от действовавшей первоначально технологии их возведения, которая была основана на применении несущих стальных конструкций.
Совместная работа составляющих железобетона, то есть, собственно, арматуры и бетона, характеризуется высокими технологическими показателями. В частности, железобетонные изделия и пенобетон по составляющим имеют примерно одинаковые линейные коэффициенты температурного расширения, обладают хорошим сцеплением между собой, а также бетон представляет собой дополнительную защиту арматуры от коррозии. Существенным фактором является и экономическая составляющая применения данного материала в строительстве. Показательным в данном случае может быть следующий пример. Возведение высотных зданий с несущими металлическими конструкциями характеризуется расходом металла 150-220 кг/м2 возводимой площади, для всемирно известного «Эмпайр Стейт Билдинг» расход металла составил 244 кг/м2 . При этом следует учесть, что в строительстве применяются дорогостоящие марки стали пределом текучести 30-40 кгс/мм2, а в отдельных случаях до 70 кгс/мм2 . В случае же возведения объектов такой же площади и этажности с применением железобетонных конструкций расход металла на возводимую единицу площади снижается до уровня 40-90 кг/м2 . Нетрудно подсчитать снижение величины себестоимости строительства за счет снижения затрат на материалы, в данном случае на дорогие марки стали.
С первой половины XX века ставший уже привычным и широко используемым в строительстве материалом бетон обретает себя в новой ипостаси. В Швеции начинается промышленное производство и применение в строительстве жилья ячеистого бетона. Пенобетон – это строительный материал, который получается в результате отвердения смеси, состоящей из цемента, воды, песка и пенообразователя, в качестве которого выступают соединения органической и неорганической химии, обеспечивающие равномерное распределение в объёме бетона пузырьков воздуха. Основным отличием пенобетона от его старшего брата – простого бетона – является сочетание в нем качеств двух строительных материалов – камня и дерева. Пенобетон - негорючий материал, имеющий в то же время меньшую удельную массу, чем природный камень. Наличие в структуре пенобетона равномерно распределенных воздушных пузырьков приближает его по теплоизоляционным свойствам к древесине. Так же как и древесина, пенобетон относительно недорогой и экологически чистый материал.
|