Армирани бетон

Армирани бетон
Армирани бетон
	Тешки армирани бетонски ступ, виђен пре и после ливења бетона на његово место око арматурног кавеза
Тип	Композитни материјал
Механичка својства
Затезна чврстоћа (σt)	Јачи од бетона

Армирани бетон (RC) је композитни грађевински материјал настао спрезањем бетона и челика, у коме се релативно ниска затезна чврстоћа и дуктилност бетона компензују укључивањем арматуре која има већу затезну чврстоћу или дуктилност. Основна идеја спрезања је да се челику повере напони затезања који се јављају у затегнутим зонама бетонских конструкција, док се бетону поверавају напони притиска. Арматура је обично, мада не нужно, челична шипка (арматура^[1]) и обично се пасивно уграђује у бетон пре него што бетон стврдне. Међутим, накнадно затезање се такође користи као техника за ојачавање бетона. По запремини која се користи годишње, један је од најчешћих инжењерских материјала.^[2]^[3] У смислу инжењеринга корозије,^[4]^[5]^[6] када је правилно пројектован, алкалност бетона штити челичну арматуру од корозије.^[7]

Саставни елементи армираног бетона

Бетон је сложен материјал и састоји се из агрегата (мешавине одређених гранулација шљунка и песка), цемента и воде односно три елемента. Агрегат је инертан материјал, док су песак и вода активни материјали. Армирани бетон је високосложен материјал и састоји се из бетона и арматуре (бетонски или профилисани челик).

Челичне шипке којима се прожима бетонска маса називају се арматура, а процес њиховог постављања - процес армирања или једноставно армирање. Њихов заједнички рад омогућен је захваљујући томе што:

бетон и челик приближно исто реагују на температурне промене
бетон добро приања уз арматуру
бетон добро штити арматуру од корозије
бетон штити арматуру од утицаја пожара.

Историјат армираног бетона

Франсоа Којгнет је први користио бетон ојачан гвожђем као технику за изградњу грађевинских конструкција.^[8] Године 1853, Којгнет је саградио прву конструкцију од гвожђем ојачаног армираног бетона, четвороспратну кућу на адреси 72 Шарлс Мишел у једном од предграђа Париза.^[8] Којгнетови описи армираног бетона сугеришу да то није учинио ради додавања чврстоће бетону, већ ради спречавања превртања зидова у монолитној конструкцији.^[9] Године 1854, енглески грађевинар Вилијам Б. Вилкинсон армирао је бетонски кров и подове у двоетажној кући коју је градио. Његово позиционирање арматуре показало је да, за разлику од својих претходника, познавао затезне напоне.^[10]^[11]^[12]

Проналазак армираног бетона дуго се приписивао париском вртлару Јосеф Мониеру који је свој проналазак патентирао 1867. године, а односио се на посуде за декоративне биљке. Он је првобитно радио посуде од цементног малтера, тако да се велики број ломио приликом транспорта. Идеја заједничког рада бетона и арматуре датира, међутим много раније. Проналазак портланд цемента 1824. године био је јак подстрек за развој бетонских конструкција, али сам бетон без ојачања арматуром није могао да се такмичи са металним конструкцијама због слабе отпорности на затезање.

Године 1855. Француз Ламбо изложио је на париској изложби чамац од армираног бетона који је чинила жичана мрежа обмотана цементним малтером. Тек после сто година, на прослави уприличеној поводом јубилеја армираног бетона, признат је као његов проналазач. Француз Когнет је 1861. године објавио мемоаре у којима предлаже примену својих конструкција: таваница, сводова и цеви на принципу армираног бетона. Он је конструисао армиране водоводне цеви за Одесу, затим потпорне зидове и светионик у Порт Саиду 52 m висине. Међутим, и поред тога Јосеф Мониер се сматра оцем армираног бетона јер је он са својом упорношћу савладао почетне тешкоће и увео армирани бетон у грађевинарство. Његови патенти се редају: 1868. године цеви и резервоари, 1869. године плоче, 1873. године мостови, 1877. године прагови 1878. године сводови. У свом раду Јосеф Мониер није имао појма о статичком дејству армираног бетона, него је све радио емпиријски. Он је арматуру смештао у средину бетона у облику чврстог костура, тј. у суштини арматура је била носећа конструкцјја обложена бетоном.

Научно третирање армираног бетона је почело када је Мониер продао свој патент грађевинској фирми Вајс и Фрајтаг који су применили систем Мониер у пракси.

Важни датуми у историји армираног бетона

1848. — Француз Jean-Louis Lambot, израђује чамац од цементног малтера који ојачава челичном мрежом.
1866. — Француз Hennebique у Швајцарској гради први армиранобетонски жељезнички мост.
1906. — У Француској су по први пут издати прописи у вези са армираним бетоном.
1930. — Eugène Freyssinet користећи армирани бетон изводи мост распона 3 x 172 m.

Види још

Референце

^ „Coefficients of Linear Thermal Expansion”. The Engineering ToolBox. Приступљено 2015-07-06.
^ „16 Materials Every Architect Needs to Know (And Where to Learn About Them)”. ArchDaily (на језику: енглески). 2016-12-19. Архивирано из оригинала 2021-07-09. г. Приступљено 2021-07-09.
^ Sarah (2017-03-22). „When should you use reinforced concrete?”. EKA Concrete | Direct Supplier of Ready Mix and Site Mix Concrete (на језику: енглески). Приступљено 2021-07-09.
^ Trethewey, Kenneth R.; Chamberlain, John (1988). Corrosion for students of science and engineering. Harlow, Essex, England: Longman Scientific & Technical. стр. 2. ISBN 0582450896. OCLC 15083645.
^ „CoatingsTech - Waterborne Direct-to-Metal Coatings: Enduring Solutions in Corrosion Protection”. www.coatingstech-digital.org (на језику: енглески). Приступљено 2022-07-07.
^ Van Muylder, Jean (1981). „Thermodynamics of Corrosion”. Ур.: Bockris, J. O’M.; Conway, Brian E.; Yeager, Ernest; White, Ralph E. Electrochemical Materials Science. Comprehensive Treatise of Electrochemistry. 4. Boston, MA: Springer US. стр. 1—96. ISBN 978-1-4757-4825-3. doi:10.1007/978-1-4757-4825-3_1.
^ Structural materials. George Weidmann, P. R. Lewis, Nick Reid, Open University. Materials Department. Milton Keynes, U.K.: Materials Dept., Open University. 1990. стр. 360. ISBN 0-408-04658-9. OCLC 20693897.
^ ^а ^б „Building construction: The invention of reinforced concrete”. Encyclopedia Britannica.
^ Condit, Carl W. (јануар 1968). „The First Reinforced-Concrete Skyscraper: The Ingalls Building in Cincinnati and Its Place in Structural History”. Technology and Culture. 9 (1): 1—33. JSTOR 3102041. doi:10.2307/3102041.
^ Richard W. S (1995). „History of Concrete” (PDF). The Aberdeen Group. Архивирано из оригинала (PDF) 28. 5. 2015. г. Приступљено 25. 4. 2015.
^ W. Morgan (1995). „Reinforced Concrete”. The Elements of Structure. Архивирано из оригинала 12. 10. 2018. г. Приступљено 25. 4. 2015 — преко John F. Claydon's website.
^ Department of Civil Engineering (2015). „History of Concrete Building Construction”. CIVL 1101 – History of Concrete. University of Memphis. Приступљено 25. 4. 2015.

Литература

Саопштења, Слободан Ромић Институт за архитектуру и урбанизам, Београд 1977.
Теорија армиранобетонских и претходно напрегнутих конструкција, М. Ачић, А. Паквор, Ж. Перишић, Београд 1983.
Армирани бетон, Живорад Радосављевић, Београд 1996.
Threlfall A., et al. Reynolds's Reinforced Concrete Designer's Handbook – 11th ed. ISBN 978-0-419-25830-8.
Newby F., Early Reinforced Concrete, Ashgate Variorum, 2001, ISBN 978-0-86078-760-0.
Kim, S., Surek, J and J. Baker-Jarvis. "Electromagnetic Metrology on Concrete and Corrosion." Journal of Research of the National Institute of Standards and Technology, Vol. 116, No. 3 (May–June 2011): 655-669.
Daniel R., Formwork UK "Concrete frame structures.".
Taylor, Harry F. W. (1997). Cement Chemistry. Thomas Telford. ISBN 978-0-7277-2592-9.
Peter Hewlett; Martin Liska (2019). Lea's Chemistry of Cement and Concrete. Butterworth-Heinemann. ISBN 978-0-08-100795-2.
Aitcin, Pierre-Claude (2000). „Cements of yesterday and today: Concrete of tomorrow”. Cement and Concrete Research. 30 (9): 1349—1359. doi:10.1016/S0008-8846(00)00365-3.
van Oss, Hendrik G.; Padovani, Amy C. (2002). „Cement manufacture and the environment, Part I: Chemistry and Technology”. Journal of Industrial Ecology. 6 (1): 89—105. S2CID 96660377. doi:10.1162/108819802320971650.
van Oss, Hendrik G.; Padovani, Amy C. (2003). „Cement manufacture and the environment, Part II: Environmental challenges and opportunities” (PDF). Journal of Industrial Ecology. 7 (1): 93—126. CiteSeerX 10.1.1.469.2404 . S2CID 44083686. doi:10.1162/108819803766729212. Архивирано из оригинала (PDF) 22. 09. 2017. г. Приступљено 28. 06. 2023.
Deolalkar, S. P. (2016). Designing green cement plants. Amsterdam: Butterworth-Heinemann. ISBN 9780128034354. OCLC 919920182.
Friedrich W. Locher: Cement : Principles of production and use, Düsseldorf, Germany: Verlag Bau + Technik GmbH, 2006, ISBN 3-7640-0420-7
Javed I. Bhatty, F. MacGregor Miller, Steven H. Kosmatka; editors: Innovations in Portland Cement Manufacturing, SP400, Portland Cement Association, Skokie, Illinois, U.S., 2004, ISBN 0-89312-234-3
"Why cement emissions matter for climate change" Архивирано 21 март 2019 на сајту Wayback Machine Carbon Brief 2018
Neville, A.M. (1996). Properties of concrete. Fourth and final edition standards. Pearson, Prentice Hall. ISBN 978-0-582-23070-5. OCLC 33837400.
Taylor, H.F.W. (1990). Cement chemistry. Academic Press. стр. 475. ISBN 978-0-12-683900-5.
Ulm, Franz-Josef; Roland J.-M. Pellenq; Akihiro Kushima; Rouzbeh Shahsavari; Krystyn J. Van Vliet; Markus J. Buehler; Sidney Yip (2009). „A realistic molecular model of cement hydrates”. Proceedings of the National Academy of Sciences. 106 (38): 16102—16107. Bibcode:2009PNAS..10616102P. PMC 2739865 . PMID 19805265. doi:10.1073/pnas.0902180106 .
„Bamboo Reinforced Concrete”. The Constructor. 2016-12-12. Приступљено 2019-10-29.
Brink, Francis E.; Rush, Paul J. „Bamboo Reinforced Concrete US Naval Civil Engineering Laboratory”. Roman Concrete Research. Приступљено 2019-10-29.
Petrucci, Enrica. „Metal tie-rods and anchor plates in old buildings structural”.
Calderini, Chiara; Piccardo, Paolo; Vecchiattini, Rita (2019-04-03). „Experimental Characterization of Ancient Metal Tie-Rods in Historic Masonry Buildings”. International Journal of Architectural Heritage (на језику: енглески). 13 (3): 425—437. ISSN 1558-3058. S2CID 117541100. doi:10.1080/15583058.2018.1563230.
„Le donjon de Vincennes livre son histoire”. 21. 3. 2007.

Спољашње везе

Бетонски цвет Тема за сваког, Редакција општеобразовног програма РТБ - РТЈ, 1977.
Мост на Ђурђевића Тари, Званични јутјуб канал РТС, Квадратура круга, 2015.

[1] „Coefficients of Linear Thermal Expansion”. The Engineering ToolBox. Приступљено 2015-07-06.

[2] „16 Materials Every Architect Needs to Know (And Where to Learn About Them)”. ArchDaily (на језику: енглески). 2016-12-19. Архивирано из оригинала 2021-07-09. г. Приступљено 2021-07-09.

[3] Sarah (2017-03-22). „When should you use reinforced concrete?”. EKA Concrete | Direct Supplier of Ready Mix and Site Mix Concrete (на језику: енглески). Приступљено 2021-07-09.

[4] Trethewey, Kenneth R.; Chamberlain, John (1988). Corrosion for students of science and engineering. Harlow, Essex, England: Longman Scientific & Technical. стр. 2. ISBN 0582450896. OCLC 15083645.

[5] „CoatingsTech - Waterborne Direct-to-Metal Coatings: Enduring Solutions in Corrosion Protection”. www.coatingstech-digital.org (на језику: енглески). Приступљено 2022-07-07.

[6] Van Muylder, Jean (1981). „Thermodynamics of Corrosion”. Ур.: Bockris, J. O’M.; Conway, Brian E.; Yeager, Ernest; White, Ralph E. Electrochemical Materials Science. Comprehensive Treatise of Electrochemistry. 4. Boston, MA: Springer US. стр. 1—96. ISBN 978-1-4757-4825-3. doi:10.1007/978-1-4757-4825-3_1.

[7] Structural materials. George Weidmann, P. R. Lewis, Nick Reid, Open University. Materials Department. Milton Keynes, U.K.: Materials Dept., Open University. 1990. стр. 360. ISBN 0-408-04658-9. OCLC 20693897.

[britannia-8] а ^б „Building construction: The invention of reinforced concrete”. Encyclopedia Britannica.

[Condit-9] Condit, Carl W. (јануар 1968). „The First Reinforced-Concrete Skyscraper: The Ingalls Building in Cincinnati and Its Place in Structural History”. Technology and Culture. 9 (1): 1—33. JSTOR 3102041. doi:10.2307/3102041.

[10] Richard W. S (1995). „History of Concrete” (PDF). The Aberdeen Group. Архивирано из оригинала (PDF) 28. 5. 2015. г. Приступљено 25. 4. 2015.

[11] W. Morgan (1995). „Reinforced Concrete”. The Elements of Structure. Архивирано из оригинала 12. 10. 2018. г. Приступљено 25. 4. 2015 — преко John F. Claydon's website.

[CIVL1101-12] Department of Civil Engineering (2015). „History of Concrete Building Construction”. CIVL 1101 – History of Concrete. University of Memphis. Приступљено 25. 4. 2015.

[1]

[2]

[3]

[4]

[5]

[6]

[7]

[8]

[9]

[10]

[11]

[12]

Нормативна контрола
Међународне	FAST
Државне	Шпанија Француска BnF подаци Немачка Израел Сједињене Државе Летонија Јапан Чешка
Остале	Енциклопедија савремене Украјине Енциклопедија Британика