Krótka historia żelbetu (żelazobetonu)

Przez tysiące lat budynki stawiano z kamieni oraz cegieł ustawianych jedna na drugiej, z czasem łączonych betonem. Taki sposób konstruowania budynków nie pozwalał jednak na tworzenie wytrzymałych wysokich budynków. Chociaż stosowano różne metody wzmacniania konstrukcji budynków, dopiero gdy w XIX wieku powstała technika tworzenia tzw. żelazobetonu (betonu wzmocnionego metalowymi prętami), rozpoczęła się ewolucja w budownictwie.

Już w czasach Cesarstwa Rzymskiego stosowano techniki wzmacniania konstrukcji budowanych przy użyciu betonu przez żelazne pręty. Nie była to jednak bardzo popularna technika, ani nie wytworzono zasad stosowania tego typu wzmocnień. Przez kolejne setki lat metalowe wzmocnienia konstrukcji budynków były tylko ciekawostką stosowaną przez niektórych konstruktorów.

Żelazobeton (fot. Get the picture/Wikimedia Commons)

Sytuacja zmieniła się w pierwszej połowie XIX wieku. Potrzeba budowania coraz większych budowli sprawiła, że wielu inżynierów szukało sposobu na wzmocnienie ich konstrukcji. W 1848 roku francuski wynalazca, Joseph-Louis Lambot postanowił zaprojektować betonową barkę, której konstrukcję wzmocnił żelaznymi prętami. Swój wynalazek w postaci betonu połączonego z żelaznymi elementami opatentował w 1851 roku, a gotową barkę zaprezentował w 1855 roku na Wystawie światowej w Paryżu (czwartej w historii). W międzyczasie w 1853 roku inny Francuz, przemysłowiec François Coignet po raz pierwszy zbudował budynek, w którym ściany wzmocnił żelaznymi prętami, jednak nie w celu zwiększenia ich wytrzymałości, a w celu utrzymania ich kształtu.

Początkowo żelbet nie zyskał popularności. Sytuację zmienił w 1867 roku francuski ogrodnik Joseph Monier, który zastosował beton wzmacniany żelazem do zbudowania wytrzymałych donic dla drzew pomarańczowych, którymi się opiekował. Po kilku testach, które potwierdziły słuszność zastosowania takiej techniki, uzyskał on kolejny patent na żelazobeton i zaczął stopniowo popularyzować go w różnych zastosowaniach w budownictwie. W 1875 roku zbudował niewielki, 14-metrowy most z żelbetu, a w kolejnych latach podobne konstrukcje w oparciu o patent Moniera zaczęły pojawiać się w Niemczech.

Żelazobeton

W 1892 roku Francois Hennebique po raz pierwszy w historii naukowo wyjaśnił i opisał koncepcję żelazobetonu. Dzięki temu, technika jego wytwarzania zaczęła zyskiwać coraz większą popularność. W ciągu kilku lat żelbet zaczęto wykorzystywać przy budowie mostów oraz przy modernizacji twierdz i bunkrów. W 1904 roku zbudowano Ingalls Building w Cincinnati, będący pierwszym wieżowcem wykonanym z żelbetu.

Początek XX wieku przyniósł nie tylko popularyzację wykorzystania żelbetu, ale również dopracowanie techniki jego stosowania, tak aby uzyskać jak najwytrzymalszą konstrukcję. Od tego czasu zaczęto stosować kilka technik łączenia betonu z żelazem. Najprostszą jest żelbet, czyli szkielet z stalowych prętów umieszczonych w szalunku i oblanych betonem. Kolejną formą jest siatkobeton, w którym wzmocnienie składa się z stalowej siatki z oczkami o wymiarach 6-12 mm, zalanej betonem. Ponadto wyróżnia się jeszcze fibrobeton oraz beton sprężony i jego pochodne.

Żelazobeton

Obecnie elementy żelbetowe stosowane przy wszelkiego rodzaju konstrukcjach – od wzmocnień stropów, fundamentów i ścian, po budowę schronów i budynków oraz konstrukcji odpornych na bardzo trudne warunki atmosferyczne.