Железобетон — строительный материал, в котором бетон и стальная арматура, будучи объединены в одно целое, совместно до разрушения воспринимают различные силовые воздействия. Бетон, как показывают его испытания, хорошо работает на сжатие и в 10... 15 раз хуже работает на растяжение. Сталь одинаково хорошо воспринимает как сжатие, так и растяжение.
Если изготовить балку, используя только один бетон, то при воздействии на нее нагрузки в ней, как и в любом изгибаемом элементе, образуется зона сжатия и зона растяжения.При увеличении нагрузки напряжения в сжатой и растянутой зонах будут увеличиваться до тех пор, пока в крайних волокнах растянутой зоны не образуется трещина. Образование первой трещины приводит к мгновенному разрушению бетонной балки, хотя сжатая зона могла бы еще долго сопротивляться нагрузке..Поперечное сечение таких конструкций из-за слабого сопротивления бетона растяжению становится массивным, сама конструкция тяжелой и не рациональной.
Для уменьшения размеров поперечного сечения растянутую зону изгибаемых элементов усиливают стальной арматуройили каким- либо другим материалом, хорошо работающим на растяжение. Наибольшее распространение получила стальная арматура в виде стержней или проволоки. Расположение в растянутой зоне небольшого по площади количества арматуры (1...2 %) увеличивает несущую способность балки в 10... 20 раз.
Арматура с успехом применяется и в сжатых элементах, например в колоннах. Благодаря хорошей работе стали на сжатие несущая способность колонн может быть увеличена в 2 раза и более.
Бетон и арматура могут совместно воспринимать различные силовые воздействия благодаря тому, что при твердении бетона между ним и стальной арматурой возникают значительные силы сцепления, что обеспечивает их совместные деформации под нагрузкой. Сцепление арматуры с бетоном не нарушается со временем даже при значительных изменениях температуры (до 100 °С), так как сталь и бетон имеют близкие по значению коэффициенты линейного расширения.
Качественный бетон хорошо предохраняет арматуру от коррозии и от действия высоких температур, повышая надежность и увеличивая огнестойкость железобетонных конструкций по сравнению с металлическими в несколько раз.
Железобетон получил широкое распространение в строительстве благодаря его положительным свойствам:возможности придавать ему любые целесообразные конструктивные и архитектурные формы;долговечности (железобетон по сравнению с другими строительными материалами более долговечен, так как прочность бетона со временем возрастает, а сталь, надежно защищенная бетоном, не меняет своих свойств напротяжении всего периода эксплуатации сооружения);хорошей сопротивляемости атмосферным воздействиям и действию огня, действию сейсмических и динамических нагрузок;низкому уровню эксплуатационных расходов по содержанию сооружений и уходу за железобетонными конструкциями;сравнительно невысокому уровню капитальных затрат на организацию производства, так как основную массу железобетона составляют местные материалы (песок, гравий или щебень, вода).
К недостаткам железобетона относятся: большой собственный вес; высокая тепло- и звукопроводность; возможность появления трещин и отслоений; сложность производства работ в зимний период; трудность обработки и переделки.
Однако эти недостатки не могли служить препятствием к бурному его распространению во многих областях строительства.