Залізобетон, поєднання бетону і сталевої арматури, монолітно сполучених і спільно працюючих в конструкції. Термін «Же.» незрідка уживається як збірна назва залізобетонних конструкцій і виробів . Ідея поєднання в Же. два що украй розрізняються своїми властивостями матеріалів заснована на тому, що міцність бетону при розтягуванні значно (у 10—20 разів) менше, ніж при стискуванні, тому в залізобетонній конструкції він призначається для сприйняття стискуючих зусиль; сталь же, що володіє високим тимчасовим опором при розтягуванні і що вводиться в бетон у вигляді арматури (див. Арматурна сталь ), використовується головним чином для сприйняття розтягуючих зусиль. Взаємодія настільки різних матеріалів вельми ефективно: бетон при твердненні міцно зчіплюється із сталевою арматурою і надійно захищає її від корозії, оскільки в процесі гідратації цементу утворюється лужне середовище; монолітність бетону і арматури забезпечується також відносною близькістю їх коефіцієнтів лінійного розширення (для бетону від 7,5•10 -6 до 12•10 -6 , для сталевої арматури 12·10 -6 ); в межах зміни температури від —40 до 60°С основні фізіко-механічні характеристики бетону і арматури практично не змінюються, що дозволяє застосовувати Ж. у всіх кліматичних зонах.
Основа взаємодії бетону і арматури — наявність зчеплення між ними. Значення зчеплення або опору зрушенню арматури в бетоні залежить від наступних чинників: механічного зачеплення в бетоні спеціальних виступів або нерівностей арматури, сил тертя від обтискання арматури бетоном в результаті його усадки (зменшення в об'ємі при твердненні на повітрі) і сил молекулярної взаємодії (склеювання) арматури з бетоном; визначає є чинник механічного зачеплення. Вживання арматури періодичного профілю (див. Арматура залізобетонних конструкцій ), зварних каркасів і сіток, пристрій крюків і анкерів збільшують зчеплення арматури з бетоном і покращують їх спільну роботу.
Порушення структури і помітне зниження міцності бетону настає при температурі зверху 60°С; при короткочасній дії температури в 200°С міцність бетону знижується на 30%, а при тривалому — на 40%. температура в 500—600°С є для звичайного бетону критичною, при якій він руйнується в результаті обезводнення і розриву скелета цементного каменя. Тому звичайний Же. рекомендується застосовувати при температурі не вище 200°С. У теплових агрегатах, що працюють при температурах до 1700°С, використовується жаростійкий бетон . Для оберігання арматури від корозії і швидкого нагрівання (наприклад, при пожежі), а також надійного її зчеплення з бетоном в залізобетонних конструкціях передбачається пристрій захисного шару бетону завтовшки від 10 до 30 мм ; у агресивному середовищі товщина захисного шару збільшується.
Велике значення для Ж. мають усадка і повзучість бетону. В результаті зчеплення арматура перешкоджає вільній усадці бетону, що приводить до виникнення початкової напруги розтягування в бетоні і стискуючої напруги в арматурі. Повзучість бетону викликає перерозподіл зусиль в статично невизначних системах, збільшення прогинів в елементах, що згинаються, перерозподіл напрузі між бетоном і арматурою в стислих елементах і так далі Ці властивості бетону враховуються при проектуванні залізобетонних конструкцій. Усадка і низька гранична розтяжність бетону (0,15 мм на 1 м-коді ) приводять до неминучої появи тріщин в розтягнутій зоні конструкцій при експлуатаційних навантаженнях. Практика показує, що за нормальних умов експлуатації тріщини шириною розкриття до 0,3 мм не знижують здатності, що несе, і довговічності Ж. Однако низька трещиностойкость обмежує можливості подальшого вдосконалення Ж. і, зокрема, використання для арматури економічніших високоміцних сталей. Уникнути утворення тріщин Же. можна методом попередньої напруги, при якій бетон в розтягнутих зонах конструкції піддається штучному обтисканню (см.Заздалегідь напружені конструкції ) за рахунок попереднього (механічного або електротермічного) розтягування арматури. Подальшим розвитком заздалегідь напруженого Ж. є самонапряженниє залізобетонні конструкції, в яких обтискання бетону і розтягування арматури досягаються в результаті розширення бетону (виготовленого на т.з. напружуючому цементі) при певній обробці температурної вологості. Завдяки своїм високим техніко-економічним показникам (вигідне використання високоміцних матеріалів, відсутність тріщин, скорочення витрати арматури і ін.) заздалегідь напружений Же. успішно застосовується в конструкціях будівель і інженерних споруд, що несуть. Істотний недолік Же. — велика об'ємна маса — значною мірою усувається при використанні легких бетонів (на штучних і природних пористих заповнювачах) і комірчастих бетонів .
Широке поширення Ж. у сучасному будівництві обумовлено його великими технічними і економічними перевагами в порівнянні з ін. матеріалами. Споруди з Же. вогнестійкі і довговічні, не вимагають спеціальних захисних заходів від руйнівних атмосферних дій; міцність бетону з часом збільшується, а арматура не піддається корозії, будучи захищеною бетоном, що оточує її. Ж. володіє високою здатністю, що несе, добре сприймає статичні і динамічні (в т.ч. сейсмічні) навантаження. З Же. відносно легко створювати споруди і конструкції найрізноманітніших форм, що досягають великої архітектурної виразності. Основний об'єм Же. складають повсюдно поширені матеріали — щебінь, гравій, пісок. Вживання збірного Ж. дозволяє значно підвищити рівень індустріалізації будівництва; конструкції виготовляються заздалегідь на добре оснащених заводах, а на будівельних майданчиках виконується лише монтаж готових елементів механізованими засобами. Тим самим забезпечуються високі темпи зведення будівель і споруд, а також економія грошових і трудових витрат.
Прийнято вважати, що початок вживання Ж. пов'язано з ім'ям паризького садівника Ж. Монье, що отримав ряд патентів на винаходи по Ж. у Франції і в ін. країнах; перший його патент на квіткову діжу з дротяної сітки, покритої цементним розчином, відноситься до 1867. Фактично конструкції з бетону із сталевою арматурою зводилися і раніше. Помітну роль в будівельній техніці Росії, Західної Європи і Америки Ж. почав грати лише в кінці 19 ст Велика заслуга в розвитку Ж. у Росії належить професорові Н. А. Белелюбському, під керівництвом якого були зведені ряд споруд і проведені випробування різних залізобетонних конструкцій. На початку 20 ст питання технології бетону, бетонних і залізобетонних робіт, проектування споруд з вживанням Же. розробляли видні росіяни учені — професори І. Р. Малюга, Н. А. Жіткевіч, С. І. Дружінін, Н. До. Лахтін. З'явилися оригінальні конструкції, запропоновані інженерами Н. М. Абрамовим, А. Ф. Лолейтом і ін. Першою крупною спорудою, виконаною з бетону і Ж. у Радянському Союзі, була Волховськая ГЕС(гідроелектростанція), з'явилася великою практичною школою для радянських фахівців з Же. У подальші роки Ж. застосовувався у все зростаючих розмірах. Розширенню виробництва Ж. сприяли серйозні досягнення в розвитку теорії розрахунку конструкцій з цього нового будівельного матеріалу. У СРСР з 1938 отримав практичне вживання прогресивний метод розрахунку Ж. на міцність по стадії руйнування, розроблений радянськими ученими А. А. Цвяховим, Я. Ст Столяровим, В. І. Мурашевим і ін. на основі пропозицій А. Ф. Лолейта. Всестороннє розвиток цей метод отримав в розрахунку залізобетонних конструкцій по граничним станам . Досягнення радянської школи теорії Ж. отримали загальне визнання і використовуються в більшості зарубіжних країн. Подальше вдосконалення Ж. і розширення сфер його застосування пов'язані з проведенням широкого круга науково-дослідних робіт. Передбачається значне підвищення технічного рівня Ж. за рахунок зменшення його об'ємної маси, використання високоміцних бетонів і арматури, розвитку методів розрахунку Ж. при складних зовнішніх діях, підвищення довговічності Ж. при дії корозійного середовища і ін.
Літ.: Столярів Я. Ст, Введення в теорію залізобетону, М. — Л., 1941; Гвоздев А. А., Розрахунок здатності конструкцій, що несе, по методу граничної рівноваги, ст 1, М., 1949; Мурашов Ст І., Трещиноустойчивость, жорсткість і міцність залізобетону, М., 1950; Берг О. Я., Фізичні основи теорії міцності бетону і залізобетону, М., 1961; Розвиток бетону і залізобетону в СРСР, під ред. До. Ст Міхайлова, М., 1969; Cent ans de béton armé. 1849—1949, P., 1949.
