Beton je jedan od vodećih i najrasprostranjenijih građevinskih materijala moderne arhitekture. Napravljen od specifičnog odnosa cementa, peska, drobljenog kamena ili šljunka i vode, ovaj izuzetno svestrani materijal koristi se za mnoge primene, uključujući zgrade, puteve, mostove, brane, kanale, tunele i još mnogo toga.
Izuzetno izdržljiv, otporan na vetar i vodu, nezapaljiv, sa izuzetnom zvučnom izolacijom – ovo su samo neke od karakteristika zahvaljujući kojima je beton danas među vodećim građevinskim materijalima.
Međutim, arhitektonske inovacije i istorijska istraživanja dale su nove uvide u karakteristike običnog betona. Njegova velika pritisna čvrstoća omogućava objektima da podnesu opterećenja pritiska, međutim, u slučaju da su zatezne sile u igri, kao što je to slučaj kod ploča i greda, postoji rizik od kolapsa konstrukcije zbog male zatežuće čvrstoće betona.
Tu armirani beton dolazi u obzir. Pogledajmo karakteristike armiranog betona, prednosti koje nudi u poređenju sa ostalim građevinskim materijalima i različite vrste betona koje se koriste u građevinarstvu.
Šta je armirani beton?
Armirani beton, poznat i kao armirani cementni beton, posebna je vrsta betona u koju je čelik u obliku šipki, cevi, žica, kablova ili mreže ugrađen na takav način da poveća pritisnu i zateznu čvrstoću, kao i duktilnost. Osmišljen u 19. veku, armirani beton je doneo revoluciju u građevinsku industriju poboljšavajući kvalitet i produžujući trajnost konstrukcija.
Ova dva materijala – beton i čelik – zajedno pružaju otpor spoljnim silama, kao što su vetar, vibracije, zemljotresi i svi drugi uzroci zateznih i smičućih naprezanja, sprečavajući tako stvaranje prslina, drobljenje ili lom betona.
U zavisnosti od stepena ojačanja i vrste primenjenog armaturnog materijala, armirani beton se može koristiti u svim građevinskim elementima, od ploča, zidova, greda i stubova, do temelja i ramovskih konstrukcija. Armiranje se generalno primenjuje u područjima koja će biti izložena zatežućim naponima.
Vremenom su dizajnirane i druge vrste armiranog betona, poput betona ojačanog vlaknima i prednaprednutog betona. Pogledajmo karakteristike, upotrebu i prednosti različitih vrsta armiranog betona.
Armirani beton ojačan čelikom
Primarni tip armiranog betona koristi armaturu, tj. armaturne šipke za povećanje otpornosti na zatezanje i pritisak konstrukcije. Štaviše, čelična armatura omogućava značajno širenje i skupljanje betona kada je izložen i visokim i niskim temperaturama.
Armirani beton ojačan vlaknima
Upotreba vlakana kao betonskog materijala za ojačanje datira još iz praistorije. Tada su graditelji koristili slamke ili konjsku dlaku, sve do izuma vlaknastih materijala, poput čelika, stakla i sintetike u 20. veku.
Beton ojačan vlaknima sadrži mala vlakna koja se ravnomerno raspoređuju po materijalu. Vlaknasta armatura idealna je za kontrolu pukotina, kao i otpornosti betona na udarce i koroziju.
Danas postoje razne vrste betona ojačanih vlaknima, a neke od najčešće korišćenih su:
- Armirani beton od staklenih vlakana
- Armirani beton od čeličnih vlakana
- Armirani beton od prirodnih vlakana
- Armirani beton od polipropilenskih vlakana
- Konstruisani cementni kompozit
Prednapregnuti beton
Prednapregnuti beton je jedna od najnaprednijih vrsta armiranog betona. To je efikasno rešenje u sprečavanju pucanja betona i smanjuje njegovu lomljivost, kombinujući visoku čvstoću betona na pritisak sa zateznom čvrstoćom čelika.
Ova vrsta armiranog betona izrađuje se u procesu koji se naziva prethodno zatezanje, gde se čelik visoke čvrstoće rasteže na 70 do 80 procenata svoje zatezne čvrstoće, nakon čega se beton sipa i ostavlja da se stvrdne. Ovim postupokom se povećava nosivost betonskih greda, posebno u oblastima koje su podložne najvećim zatežućim silama.
Prednapregnuti beton nudi brojne prednosti tokom gradnje, od postizanja visoke pritisne čvrstoće betona i uklanjanja pukotina nastalih zatezanjem do smanjenja korozije, smičućeg naprezanja i težine.
Prednosti armiranog betona
Armirani beton, bez obzira da li je armiran čelikom, vlaknima ili je prednapregnut, nudi razne prednosti tokom gradnje. Prvenstveno, sam beton ima visoku pritisnu čvrstoću, što zajedno sa zateznom čvrstoćom armaturnih materijala čini beton otpornijim i postojanijim.
Pored toga, ojačanje omogućava otpornost konstrukcija na vatru i vodu i pruža sjajna zvučna izolaciona svojstva.
Još jedan razlog iza popularnosti armiranog betona je njegova dostupnost širom sveta, laka proizvodnja i rukovanje, kao i niski troškovi izgradnje i održavanja. Armirani beton omogućava svestranost formi u koje se može oblikovati, kao i različite delove konstrukcije gde se može koristiti – od temelja do krova.
Sa mogućnošću da bude montažni ili liven na licu mesta, armirani beton je idealno rešenje za niz različitih građevinskih projekata.
Zaključak
Armirani beton se koristi u inženjerskim projektima – od velikih građevinskih projekata, mostovskih konstrukcija i dizajna hidrotehničkih objekata do primene u izgradnji stambenih objekata. Budući da pruža visoku izdržljivost, čvrstoću i otpornost konstruktivnim elementima, projektovanje modernih konstrukcija ne bi bilo moguće bez primene armiranog betona.
