Что такое предварительно напряженный бетон?

Впервые армированный бетон был использован более 200 лет назад. Эйфория от того, что этот строительный материал является совершенным во всех отношениях, быстро прошла: при нагрузках в застывшем бетоне образовывались трещины и начиналось выкрашивание, что в лучшем случае грозило проявлением внешних дефектов, в худшем – обрушением сооружения. Теоретические исследования в области сопротивления материалов позволили предположить, что при создании в арматуре напряжений, противоположных ожидаемой нагрузке, прочность обычного железобетона должна существенно повыситься. Практические эксперименты полностью доказали правильность предварительных расчетов, и разработка технологии производства предварительно напряженного железобетона считается одним из крупнейших достижений инженерной мысли XX века.

Аргументы «ЗА»

В большинстве развитых стран мира преднапряженный железобетон активно используется в строительстве гражданских и промышленных объектов, гидротехнических сооружений, телевизионных башен, платформ, для производства железнодорожных шпал. Преимущества, предварительно доказанные теоретически, прошли проверку временем на практике:

• устойчивость к жестким динамическим и статическим нагрузкам;
• нечувствительность к перепадам температуры и влажности;
• снижение материалоемкости производства ЖБИ при сохранении прочностных характеристик;
• длительный срок службы в условиях экстремальных нагрузок;
• возможность применения не только в сборных, но и в монолитно-сборных конструкциях;
• ощутимый экономический эффект.

Ложка дегтя

Помимо очевидных достоинств, у предварительно напряженного железобетона есть ряд недостатков. Прежде всего – значительное усложнение технологии изготовления по сравнению с обычными ЖБИ. Кроме того, производство каждой серии элементов требует тщательных теоретических расчетов, поскольку излишние сжимающие или растягивающие напряжения могут отрицательно сказаться на эксплуатационных свойствах, вплоть до создания аварийной ситуации.

Существенным недостатком являются высокие значения тепло- и звукопроводности, что требует дополнительной изоляции по всей поверхности здания. Преднапряженный железобетон обладает меньшей огнестойкостью, т.е. быстрее рассыпается под воздействием высоких температур.

Выбор предварительно напряженных железобетонных изделий должен осуществляться строго на основании расчетных проектных данных с учетом нормативного коэффициента запаса – только в этом случае обеспечена длительная и безопасная эксплуатация здания или сооружения.