Żelbet na budowie i jego historia

Historia żelbetu sięga 1867 roku, kiedy francuski ogrodnik Joseph Monier po raz pierwszy wykonał konstrukcję betonową ze zbrojoną siatką – doniczkę na kwiaty. Gdy zauważył, że podczas mrozu nie uległa ona spękaniom, opatentował swój wynalazek. Okazało się, że metalowe wzmocnienie nadało betonowi znaczną wytrzymałość na rozciąganie.

Jak to było? Anegdota głosi, że żelbet powstał przez przypadek. Monier przygotował żelazny kosz ogrodowy, który niechcący wpadł mu do przygotowanej płynnej mieszanki betonowej. Gdy ogrodnik wyjął kosz, beton stwardniał. A na mrozie ujawniły się szczególne cechy nowego materiału.

Blisko ćwierć wieku później inżynier Francois Hennebique udowodnił naukowo korzyści płynące z połączenia betonu i stali. W 1892 roku Hennebique opatentował innowacyjny system konstrukcji żelbetowej.
Połączenie stali i betonu pozwala na optymalne wykorzystanie najlepszych zalet obu materiałów, ponieważ duża przyczepność stali do betonu gwarantuje trwałe zespolenie. Ważny jest również fakt, że oba materiały mają zbliżoną rozszerzalność termiczną, czyli pod wpływem temperatury zmieniają one swoją objętość w podobnym stopniu. Tym sposobem żelbet nie ulega uszkodzeniom pod wpływem zmian temperatury.

Przeczytaj również: Wady i zalety betonu komórkowego

Konstrukcje wzmocnione stalą - kiedy je stosujemy

Wzmocnienie stalowymi prętami wykorzystuje się wówczas, gdy konstrukcja betonowa jest narażona na silne działanie sił rozciągających. Sam beton jest kruchy i nie przenosi sił rozciągających. Do najczęściej wzmacnianych w ten sposób konstrukcji budowlanych należą nadproża okienne i drzwiowe, stropy oraz ławy fundamentowe. Technologia dobrze sprawdza się też przy słupach, schodach, tarasach czy balkonach. Beton zbrojony wykorzystuje się również poza obszarem budynku, np. na podjazdach.

Odpowiednie przygotowanie zbrojenia

Dane dotyczące zbrojenia, znajdują się w projekcie technicznym budynku. Tam znajdziemy klasę i gatunek stali, z której mają być wykonane pręty, a także ich długość oraz średnicę. Ważne, aby pamiętać o tych parametrach przy zakupie, ponieważ niedopuszczalne jest stosowanie innych prętów, niż określonych w projekcie. Kolejnym etapem prac jest oczyszczenie prętów z rdzy, farb czy innych zabrudzeń, ponieważ daje to gwarancję optymalnego zespolenia z betonem. Z prętów wykonuje się szkielet zbrojenia zgodnie z wytycznymi projektu.
W celu zwiększenia przyczepności betonu do stali stosuje się pręty żebrowane.

Jaki beton zastosować w żelbecie

Odpowiednio przygotowany beton to kluczowa kwestia, która decyduje o trwałości żelbetu. Beton do konstrukcji żelbetowych można zamówić w wytwórni (tzw. beton towarowy) lub zrobić go samodzielnie. W pierwszym przypadku należy pamiętać, aby korzystać z usług sprawdzonych dostawców, dzięki czemu beton spełni wszystkie wymogi projektowe.

Dowiedz się: Jak zrobić beton mrozoodporny

W zależności od sposobu współpracy stali i betonu wyróżnia się różne rodzaje betonu zbrojonego. Należą do nich: żelbet, siatkobeton, beton sprężony oraz drutobeton. W tabeli jest ich krótka charakterystyka.

– Jeśli chcemy zrobić beton sami, musimy zwrócić uwagę na kilka ważnych kwestii, przede wszystkim, uwzględnić klasę betonu wymienioną w opisie technicznym naszego projektu. Ważna jest niska nasiąkliwość oraz pożądana konsystencja mieszanki betonowej. W przypadku domu jednorodzinnego najczęściej będzie to klasa C16/C20 o konsystencji plastycznej – powiedział Paweł Madej, kierownik centrum Badania Betonów w Lafarge.

Jeżeli mamy wątpliwości co do proporcji, zawsze możemy zwrócić się po ekspertyzę do laboratorium budowlanego. Przy betonowaniu i wypełnianiu szalunków (deskowań) trzeba zwrócić uwagę na szczelność szalunku. Dzięki temu unikniemy strat materiałowych i zapobiegniemy odsłonięciu elementów zbrojenia. Podczas betonowania konieczne jest użycie wibratorów, które rozprowadzą beton i szczelnie wypełnią wszystkie przestrzenie. 

Kilka dat z historii żelbetu

• 1848 r. – Joseph-Luis Lambot połączył beton ze zbrojeniem i zbudował z tego materiału barkę, którą siedem lat później zademonstrował w Paryżu.**
• 1867 r. – Joseph Monier po udanym eksperymencie z doniczką opatentował żelbet.
• 1879 r. – żelbet został zastosowany w projekcie domu w Belgii.
• 1892 r. – Francois Hennebique wyjaśnił naukowo, dlaczego beton połączony ze stalą zapewnia wyższą wytrzymałość.
• 1894 r. – wybudowany został pierwszy most żelbetowy w Viggen w Szwajcarii i najstarszy most żelbetowy w północnej Polsce na Kanale Elbląskim.
• 1920 r. – Eugène Freyssinet jako pierwszy zastosował elementy sprężone. Beton sprzężony ma wysoką wytrzymałość bez stosowania dużej ilości ciężkiego zbrojenia.