Armiran beton - eden temeljnih elementov v gradbeništvu

Armiran beton je postal nepogrešljiv element v gradbeništvu. Njegov glavna prednost je, da je trden in močan ter, da ostane tak tudi, ko nanj delujejo močne natezne sile.

Beton je sestavljen iz mešanice gramoza, vode in cementa. Ko se posuši, ga odlikujeta velika trdnost in trdota. Prav dobre tlačne lastnosti so tiste, zaradi katerih se je v gradbeništvu tako zelo uveljavil.

Slabost betona pa je, da precej slabše prenaša natezne napetosti, kar pomeni, da je slabše odporen proti upogibu. Da bi izboljšali njegovo natezno trdnost, so betonu začeli dodajati železo in tako je nastal armiran beton - v kalup se najprej vstavi jeklena armatura, nato pa se jo zalije z betonom.

Armiran beton danes uporabljamo na skoraj vseh področjih gradbeništva: za gradnjo cest, predorov, železniških mostov, stanovanjskih, poslovnih in industrijskih objektov, daljnovodov ...

ZGODOVINA ARMIRANEGA BETONA

Za enega glavnih izumiteljev armiranega betona velja francoski vrtnar Joseph Monier. Želel je narediti bolj trdne lonce za rože (tedaj so poznali le glinene), zato je pri izdelavi začel eksperimentirati z betonom. Ker posoda iz betona sama po sebi ni bila dovolj trdna, je beton ojačal z železno mrežo in to se je izkazalo za zelo dobro rešitev.

Monier je svoj izum predstavil na razstavi v Parizu leta 1867, istega leta pa je zanj pridobil tudi patent. V armiranem betonu je videl velik potencial in še naprej raziskoval možnosti njegove uporabe. V naslednjih letih je tako pridobil še več patentov za izdelke iz armiranega betona, zasnoval pa je tudi prvi armirano-betonski most, ki so ga leta 1875 zgradili na gradu Chazelet.

In zakaj se kombinacija betona in železa tako dobro obnese?

Kot smo že povedali, je beton izredno trden in lahko prenese velike tlačne sile, vendar pa se slabo obnese, kadar je izpostavljen nateznim napetostim, kakršne nanj delujejo pri tanjših betonskih ploščah, stenah in stebrih.

Ko betonu dodamo železo, ki je izjemno močno, železo prevzame natezne napetosti. Tako skupaj z betonom tvori material, ki ga hkrati odlikujeta odlična trdnost in moč tudi kadar nanj delujejo velike natezne sile. Beton obenem železo zaščiti pred korozijo.

Glavni razlog, da beton in železo sploh lahko delujeta skupaj pa je, da imata oba materiala zelo dobro sprijemnost in zelo podoben koeficient raztezanja. To pomeni, da se pri spremembi temperature oba enako raztezata in krčita, kar je bistveno za uporabo. Če temu ne bi bilo tako, bi beton namreč sčasoma popokal, zmanjšala bi se njegova trdnost (ali pa bi se zgrajen objekt celo podrl), železo pa bi napadla korozija.

KONSTRUKCIJE IZ ARMIRANEGA BETONA

VRSTE ARMATUR

Za betonsko armaturo se uporablja konstrukcijsko jeklo za armiranje betona, ki ga pridobivamo iz surovega železa ali starega železa oziroma železnih odpadkov. Železo ima lahko različne oblike in debeline, katero vrsto armature bomo uporabili pa je odvisno od tega, kaj gradimo in kako močno obremenitev bo moral betonski izdelek prenašati.

Gladke palice

Gladke, okrogle palice različnih premerov so ena najpogosteje uporabljenih armatur. Narejene so iz mehkega gradbenega železa, ki je oblikovano v palice z vročim valjanjem. Med seboj jih je mogoče zvariti in tako narediti različne oblike armature.

Rebraste palice

Rebraste železne palice so izdelane iz trdega jekla, ki se pridobiva z vročim valjanjem s posebnimi kalibrirnimi valji. Zaradi rebraste teksture imajo močno povečano trdnost in se lažje zlijejo z betonom.

Mreže

Mrežasta armatura je narejena iz železnih palic, ki so skupaj zvarjene v obliko mreže. Te so lahko različnih debelin prav tako pa so razmaki med palicami lahko različni. Pri stanovanjski gradnji se armaturne mreže uporabljajo za armiranje tlakov, temeljnih in medetažnih plošč, nosilnih zidov, škarp ...

Stremena

Poleg armaturnih palic in mrež pa za armiranje betona potrebujemo tudi železna stremena, s katerimi povezujemo železne palice skupaj. Njihova naloga je, da vežejo armaturo, preprečujejo cepilne sile, strižni zasuk, zdrs in drsenje armature, prevzemajo del nategov zaradi lezenja betona pod velikimi obremenitvami ter pri preklopu armature prevzamejo 80% vertikalnih sil.

ŽELEZOKRIVNICE

Proizvodnji obrati za krivljenje betonskega železa za armiranje betonskih konstrukcij se imenujejo železokrivnice. V Stranjah pri Kamniku ima lastno železokrivnico tudi SAM. V njej izdelujejo vseh vrst armatur ter jih tudi razrežejo in skrivijo glede na vašo gradbeno specifikacijo.