Dzelzsbetons

Dzelzsbetona konstrukcijas izveide

Dzelzsbetons ir celtniecības materiāls, kas sastāv no betona un tērauda (armatūras vai citi materiāli) stiegrojuma apvienojuma.

Dzelzsbetons ir plaši izmantots būvniecības materiāls, kas tiek izmantots infrastruktūras objektos, piemēram, tiltos, viaduktos, debesskrāpjos, kā arī rūpnieciskajās un dzīvokļu ēkās.

Dzelzsbetona sastāvdaļu saistību nodrošina betona un stiegrojuma apmēram vienādais termiskās izplešanās koeficients. Slogojot dzelzsbetona konstrukcijas vai izstrādājumus, betons uzņem spiedi, bet stiegrojums tā iekšienē stiepi. Dzelzsbetona priekšrocības ir liela stiprība, ugunsizturība, lētās izmaksas un ilggadība (tomēr ilgstošas lietošanas laikā var rasties korozija, īpaši, ja stiegrojums nav labi aizsargāts no mitruma vai ķīmiskiem šķidrumiem). Turklāt no dzelzsbetona viegli var izgatavot dažādu formu un konfigurāciju izstrādājumus. Trūkums ir tas, ka pie masīvām konstrukcijām, dzelzsbetons zaudē izturību, jo betona izturība ir vidēji 10 reizes zemāka nekā tēraudam, ko visbiežāk izmanto dzelzsbetona stiegrošanā.

Ražošanas procesā dzelzsbetons ir salīdzinoši energoietilpīgs, taču tā ilglaicīgums un izturība palīdz samazināt nepieciešamību pēc biežas remontu veikšanas, kas ilgtermiņā samazina vides ietekmi. Dzelzsbetons var būt monolīts, kad materiāls tiek lietots vienā procesā uz vietas, vai saliekams, kad konstrukciju elementi tiek ražoti rūpnīcās un pēc tam salikti kopā būvniecībā.

Vēsture

Žozefs Monjē (1823— 1906) — franču dārznieks, viens no dzelzsbetona izgudrotājiem

Dzelzsbetons tika patentēts 1867. gadā, un tā izgudrotājs bija franču inženieris Žozefs Monjē. Viņš atklāja, ka betons, kas ir salīdzinoši lēts un pieejams materiāls, var iegūt daudz lielāku izturību, ja to armē ar tērauda stiegrojumu. Šī metode ļāva radīt kompozītmateriālu, kas apvieno betona priekšrocības pret spiedi ar tērauda spēju izturēt stiepi, veidojot ļoti izturīgu un daudzveidīgu materiālu.

1886. gadā vācu inženieris Gustavs Adolfs Veiss (1851—1917) nopirka Monjē patentu un uzlaboja dzelzsbetona principu. Viens no nozīmīgākajiem Veisa uzlabojumiem bija precīzāka tērauda stiegrojuma izvietojuma izstrāde betona iekšienē. Viņš ieteica izmantot tērauda stieples ar konkrētu izliekumu un stiepšanās raksturu, kas uzlabotu betona izturību gan pret spiedi, gan pret stiepi. Viens no Veisa galvenajiem ieguldījumiem bija arī dzelzsbetona plašā pielietošana saliekamās konstrukcijās, kas ļāva ražot atsevišķus dzelzsbetona elementus rūpnīcās, kas vēlāk tika transportēti un montēti būvlaukumā.

Plaša dzelzsbetona izmantošana būvniecībā sākās 20. gadsimta sākumā, un tas ļāva radīt jaunas arhitektūras iespējas. Pirms dzelzsbetona izgudrošanas, būvniecības nozare bija ierobežota ar tradicionālajiem materiāliem, kā ķieģeļiem, koka konstrukcijām un mūrēšanu, kas neļāva uzcelt augstceltnes vai citas lielas struktūras ar tādu pašu efektivitāti un izturību. Dzelzsbetons radīja iespēju būvēt daudz augstākas un smagākas ēkas, vienlaikus samazinot materiālu daudzumu un izmaksas.

Pirmais nozīmīgais dzelzsbetona pielietojums bija tiltu un viaduktu celtniecībā, un ar laiku tas kļuva par galveno materiālu augstceltnēm, lielām rūpnieciskām ēkām, infrastruktūras objektiem un citām būvēm, kas prasīja izturību un ilgmūžību. Dzelzsbetona izmantošanas revolūcija izmainīja būvniecības industriju, ļaujot uzsākt jaunu ēku dizainu, kas pirms tam bija neiespējams. Līdz pat mūsdienām dzelzsbetons ir viens no galvenajiem būvniecības materiāliem, un tā pielietojums turpina attīstīties, piemēram, izmantojot modernākas tehnoloģijas un uzlabojot materiālu izturību pret dažādiem ārējiem apstākļiem.

Pielietojums aizsardzībā

Bunkurs Austrālijā

Dzelzsbetons ir arī bijis svarīgs elements karu laikā, jo tā izturība un ilgmūžība padara to piemērotu militāro struktūru būvniecībai. Otrā pasaules kara laikā un pēc tam dzelzsbetons tika plaši izmantots, lai radītu bunkurus, patvertnes, aizsargtīklus un citus militāros objektus, kas nepieciešami, lai nodrošinātu aizsardzību no sprādzieniem, ieroču triecieniem un cita veida uzbrukumiem.

Vēl viens nozīmīgs piemērs dzelzsbetona izmantošanai karos ir tā pielietojums ostās, lidostās un citos stratēģiskos punktos. Piemēram, lielos uzbrukumu un sabojāšanas apstākļos, kas notika Otrajā pasaules karā, dzelzsbetona aizsardzības konstrukcijas palīdzēja saglabāt svarīgas infrastruktūras funkcionalitāti.

Līdz mūsdienām dzelzsbetons joprojām tiek izmantots militārām vajadzībām, piemēram, celtniecībai uzskates būvēm, patvertnēm, betona sienām un aizsardzības barjerām, kas pasargā no uzbrukumiem un nodrošina drošību.

Ārējās saites

• Vikikrātuvē par šo tēmu ir pieejami multivides faili. Skatīt: Dzelzsbetons.

• Encyclopædia Britannica raksts (angliski)
• Mūsdienu Ukrainas enciklopēdijas raksts (ukrainiski)
• Krievijas Lielās enciklopēdijas raksts (krieviski)
• Krievijas Lielās enciklopēdijas raksts (2004-2017) (krieviski)