Ce este acest beton armat si la ce se foloseste? Care sunt proprietatile lui? Care sunt avantajele si dezavantajele acestui material de constructie?
Sursa foto: AllBiz
Betonul armat este un material compozit format prin asocierea otelului (armatura) cu beton simplu (apa+ciment+agregate). Se realizeaza prin turnarea in cofraj a betonului peste o structura (schelet) din bare de otel montat in acest cofraj. Aceasta asociere are ca scop imbinarea unor calitati si compensarea unor defecte: slaba rezistenta a betonului la intinderi (aproape inexistenta), costul ridicat al otelului (prin asociere cu betonul este necesar mult mai putin otel si se construieste mai ieftin decat cu alte materiale in ciuda greutatii mari), otelul este protejat in caz de incendiu (devine astfel cel mai rezistent material la foc, timpii de evacuare fiind cei mai mari comparativ cu cladirile ce folosesc alte materiale pentru structura). Prin modul de obtinere si punere in opera acest material ofera nenumarate posibilitati, inclusiv elemente sau module prefabricate. Ca atare, este materialul cel mai des folosit in constructii in prezent pentru structuri.
Sursa foto: ProiecteCase
Caracteristici si proprietati beton armat
Categoria materialului: structural, structural+finisaj (cand e lasat aparent, cere grija deosebita la cofrare);
Domeniul de utilizare: elemente structurale si de inchidere, finisaje, scari;
Tipuri de cladiri la care se utilizeaza: se foloseste in toate tipurile de cladiri (de la anexe la reactoare nucleare);
Sistem constructiv cu care este compatibil: structuri in cadre, pereti portanti;
Conductivitate termica 0.27 W/mK;
Rezistenta mecanica: 355 N/mmp;
Densitate: 2400 kg/mc;
Grad de rezistenta la foc: 1 – 3 ore;
Industrii si tehnologii implicate: industria extractiva, industria producerii cimentului, industria siderurgica, transporturi, fabrici de prelucrare (prefabricate si produse finite), industria chimica;
Nivel de poluare: moderat;
Unde poate fi achizitionat / cum poate fi obtinut din magazine de constructii (pentru materiile de baza, cimentul si barele de otel) si din fabrici (ca produse prefabricate);
Modul in care este livrat/vandut la kilogram (pentru sacii de ciment), la metru cub/bucata (pentru prefabricate), la metru liniar (pentru barele de otel);
Urmarire in timp: normala;
Accesorii: cofraje pentru montarea in sit, distantieri etc;
Necesitatea acestui material in construirea unei cladiri: indispensabil (pentru fundatii, prin normativ, la o cladire noua este permisa in mod normal doar fundatia din beton armat), optional (pentru suprastructura)
Accesibilitate: Se gaseste usor pe piata romaneasca.
Punerea in opera la beton armat
Se prepara compozitia de baza a betonului cu ajutorul cimentului si a agregatelor sale, dupa care se realizeaza cofrajul din lemn in care se pun in pozitie barele de otel, peste care se toarna cimentul si apoi se lasa la intarit. Dupa uscare, se demonteaza cofrajul. In cazul prefabricatelor, acestea se pun direct in opera.
Sursa foto: Spatiul Construit
Avantaje beton armat
– datorita modului in care cele doua materiale (betonul si otelul) lucreaza impreuna, proprietatile fizico-mecanice ale compozitului sunt mult superioare celorlalte materiale de constructii;
– nu sufera deformatii mari (datorita temperaturilor si umiditatii);
– stabilitate in timp, betonul armat nu lucreaza si nu curge (fenomenul de curgere lenta);
– rezistent la agentii biologici;
– este un material relativ ieftin, avand costuri reduse atat la obtinere cat si la punere in opera;
– versatil, oferind o mare varietate de forme si dimensiuni ce pot fi realizate (betonul ia forma cofrajului in care este turnat);
– accesibilitate (materialele de baza pentru beton armat se gasesc usor in majoritatea zonelor geografice si poate fi usor de transportat, inclusiv prin conducte)
– mentenanta redusa, cheltuielile de intretinere ale betonului armat sunt aroape inexistente;
– rezistenta foarte mare la foc (peste o ora, structua poate fi recuperata si refolosita dupa un incendiu => material ecologic);
– aderenta mare intre cele doua componente si intre multe alte materiale de finisare si acesta, betonul creeaza o pelicula rugoasa de oxid la suprafata armaturii imediat dupa turnare si creste suprafata de contact dintre cele doua (aproape ca fuzioneaza);
– ofera protectie impotriva radiatiilor (reactoarele nucleare si adaposturile anti-atomice sunt realizate din beton armat).
Dezavantaje beton armat
– fisureaza, armatura poate fi expusa si poate oxida. Prin fisurare se reduce si rezistenta (apar articulatii plastice);
– greutatea sa foarte mare duce la diverse complicatii in timp, necesitand o atentie mult mai mare la calculele de rezistenta;
– slab izolator termic, necesita o termoizolatie suplimentara.
Rolul jucat de betonul armat in arhitectura
Folosit pentru realizarea elementelor structurale. Primele atestari ale utilizarii betonului dateaza din jurul anului 6500 i. Hr., in regiunea ce cuprindea nordul Iordaniei si sudul Siriei, unde negutatori nabatei si beduini il utilizau pentru realizarea de cuptoare de prajire, cisterne etanse subterane si pentru pardoseli. In antichitate a fost redescoperit si folosit predominant de catre egiptenii antici si mai ales de catre romani. In cadrul Imperiului Roman betonul a fost un material cu adevarat revolutionar, care a eliminate dependenta de piatra si caramida datorita rezistentelor sale mecanice sporite, cel mai mare exemplu de structura din beton simplu construit in acea perioada fiind domul Pantheonului din Roma. In Evul Mediu, treptat, tehnica utilizarii sale s-a uitat aproape complet, pana in secolul XIV, remarcandu-se o revenire treptata a acestuia, pana la jumatatea secolului XVIII. Adevarata explozie a utilizarii betonului a inceput in decursul Revolutiei Industriale, edificiul principal in acest sens fiind farul Smeaton’s Tower (prin utilizarea varului hidraulic in compozitia betonului, tehnica preluata de la romani dar uitata de-a lungul secolelor). Betonul armat a fost inventat in anul 1849 de catre Joseph Monier, un gradinar francez (in incercarile sale de a realiza un ghiveci mai eficient pentru plante, a incercat si o tehnica de a turna beton intr-o forma in care se afla un schelet de sarma). Datorita acestei inventii revolutionare, intreaga tehnica de construire a cladirilor s-a schimbat drastic, ajungand ca pana in prezent sa fie cel mai des utilizat material de constructie. Astazi, cea mai inalta cladire din lume, Burj Khalifa din Dubai, utilizeaza acest material, un beton armat de inalta performanta.
Sursa foto: Concrete Decor
Concluzie
Betonul armat, un material compozit, este cel mai raspandit material utilizat la structura in constructii, datorita costurilor reduse de productie si punere in opera si totodata datorita multiplelor sale avantaje: rezistente mecanice si la foc, versatilitate, mentenanta redusa, comportare buna in timp.