5.5 Краткая история развития железобетона

Начало строительства сооружений из железобетона исторически было обусловлено бурным развитием производительных сил в середине XIX века. Развитие производительных сил потребовало строительство фабрик, заводов и других сооружений, отличных по своим конструктивным решениям от старинных зданий патриархальной эпохи. Техническая возможность возникновения железобетона была подготовлена тем, что каменные конструкции были слишком тяжелы и трудоемки в изготовлении, а металлические конструкции не были огнестойки и подвергались коррозии.

Рождение железобетона относят к 1849 — 1850 годам. Француз И. Ламбо построил лодку из армированного цемента, которая считается первым прототипом железобетона. В 1854 году англичанин В. Уилкинсон получил патент на конструкцию огнестойкого перекрытия из армированного бетона и в 1865 году построил железобетонный домик. В 1867 году француз Ж. Монье получил патент на изготовление цветочных кадок из железа и цемента. В 1868 году он построил небольшой железоцементный бассейн, а в 1873 году получил патент на конструкцию железобетонного моста.

В 1892 году француз Ф. Геннебик предложил ребристые железобетонные перекрытия и другие армированные конструкции. В 1900 году на Парижской выставке железобетон был официально признан надежным строительным материалом. В 1886 году американец П. Джексон предложил применять при строительстве мостов предварительное обжатие бетона. В 1906 году в США было построено грибовидное (безбалочное) перекрытие. В 1928 году француз Э. Фрейсинэ получил патент на использование напрягаемой арматуры из стали высокой прочности без опасения погашения предварительного напряжения из-за усадки и ползучести бетона.

В России впервые железобетон был использован в 1879 году Д. Ф. Жаринцевым при строительстве стен зданий в г. Батуми. Благодаря широким испытаниям плит, балок и мостов, выполненных в 1891 году под руководством Н. А. Белелюбского (1845 —1922 годы), железобетонные мосты, трубы, резервуары и другие конструкции были использованы при строительстве железных дорог, а балочные перекрытия — в промышленном и гражданском строительстве.

В 1904; г. в Николаевском порту был построен железобетонный маяк высотой 40,2 м. Знаменитый математик и конструктор А. Ф. Лолейт (1868— 1933 годы) в 1908 — 1909 гг. разработал безбалочные железобетонные перекрытия. С этого момента железобетон начал постепенно вытеснять сталь и дерево из несущих конструкций зданий и сооружений.

После Октябрьской революции созданы проектные организации и научно-исследовательские учреждения, которые способствовали дальнейшему развитию железобетона. Постепенно он занял доминирующее положение в промышленном строительстве. В 1919 году в строительстве мостовых опор использован трубобетон (бетон в трубчатой металлической обойме). В 1928 году разработаны первые сборные конструкции, а с 1929 года применяются в строительстве тонкостенные пространственные конструкции (купола, складки, оболочки, шатры и т. д.). С 1930 года начинается применение предварительно напряженных элементов. В настоящее время примерно 25% сборных элементов изготовляются с напрягаемой арматурой.

После Великой Отечественной войны проектируются и строятся высотные здания, для каркасов которых применяется жесткая арматура (прокатные профили). В 50-х годах была создана промышленность сборного железобетона, что послужило основой полносборно­го каркасно-панельного и крупнопанельного строительства. В проектировании и строительстве нашли применение типовые сборные изделия и конструкции. В энергетическом и транспортном строительстве распространялись центрифугированные железобетонные опоры, которые позже нашли применение в качестве колонн промышленных и гражданских зданий и сооружений.

В 60-х годах начинается массовое применение железобетона в строительстве промышленных и подземных труб, водонапорных башен, силосов и других сооружений, а также при изготовлении крупных сборных конструкций (ферм, колонн и др.). Годовая мощность заводов сборного железобетона достигает 200 тыс. м³.

В 70-х годах при строительстве и реконструкции зданий и сооружений химической, металлургической, бумажно-целлюлозной и другой промышленности началось применение колонн, плит, труб и других элементов из армированного полимербетона и бетона, пропитанного синтетическими смолами или серными соединениями. В то же время делаются попытки по внешнему армированию бетона плоскими и профилированными стальными листами.

С 1950 по 1980 год общий объем железобетона увеличился в 55 раз, тогда как сборного — в 100 раз. Сборные железобетонные конструкции обеспечивают высокие темпы возведения зданий и сооружений. Однако они требуют больших заводских транспортных и монтажных расходов, а также перерасхода металла, цемента и энергии. В сборных конструкциях особое внимание должно быть обращено на прочность и долговечность соединений, обеспечивающих надежную передачу усилий, чего не всегда удается достичь. Поэтому в некоторых случаях более эффективными оказываются конструкции из монолитного железобетона. При применении специальной опалубки, механизированной подачи бетонной смеси, подъема перекрытий и других современных способов бетонирования монолитное строительство становится индустриальным и лишенным недостатков сборного железобетона.

Практика строительства Друскининкайской водолечебницы и других зданий доказал, что сочетанием монолитного и сборного железобетона, изготовляемого на строительной площадке, может быть достигнута архитектурная выразительность железобетонных конструкций без создания для этой цели специальной базы и без снижения темпов строительства.

Тонкостенные конструкции, особенно длинные складки и волнистые своды, изготовляются как из железобетона, так и из армоцемента. Армоцементные конструкции толщиной до 30 мм включительно изготовляются из мелкозернистого бетона. Они армируются тонкими тканями, сварными или плетеными проволочными сетками, равномерно распределенными по сечению элементов, в сочетании со стержневой или проволочной арматурой. Армоцементные конструкции применяются, как правило, в неагрессивной окружающей среде.