Beton - jeden z najbardziej powszechnych materiałów budowlanych we współczesnym budownictwie.
Historia:
Określany również jako sztuczny kamień, wynaleziony i używany w budownictwie najpierw w Asyrii, potem starożytnego Rzymu, później w wiekach średnich zapomniany. W starożytności używano mieszaniny piasku i drobnych kamieni z zaprawą wapienną do łączenia kamieni w murze i sklepieniach. Dodatek popiołu wulkanicznego czynił rzymski beton wodoodpornym. W okolicach odległych od wulkanów wykorzystywano zużyte drobno zmielone dachówki.
W gotyku stosowano mieszaninę zaprawy wapiennej z bardzo drobnym piaskiem do wykonywania odlewów powtarzalnych elementów dekoracyjnych.
W XIX w. (po wynalezieniu cementu portlandzkiego) upowszechnił się materiał budowlany zwany betonem.
Uzyskiwanie:
Beton (zwykły) powstaje w wyniku wiązania i stwardnienia mieszanki betonowej. Mieszanka betonowa to mieszanina spoiwa (cement), kruszywa, wody i ewentualnych dodatków (powyżej 5% w stosunku do masy spoiwa) i domieszek (poniżej 5% w stosunku do masy spoiwa).
Kruszywa mogą być naturalne: grube (żwir), drobne (piasek o frakcjach do 2 mm) lub sztuczne (np. keramzyt). Dodatki i domieszki poprawiają właściwości mieszanek betonowych i betonów, np. zwiększają urabialność, opóźniają proces wiązania, zwiększają mrozoodporność, wodoszczelność itd.
Nie wolno stosować wody morskiej (zasolonej), mineralnej i zanieczyszczonej (np. ściekowej, rzecznej). Bez wykonywania badań można stosować wodę wodociągową.
Skład mieszanki betonowej dobiera się na podstawie analiz laboratoryjnych i obliczeń (receptura betonu), tak aby otrzymać beton o oczekiwanej wytrzymałości, odporności na działanie czynników zewnętrznych (np. o odpowiedniej ścieralności, wodoszczelności, kwasoodporności, żaroodporności, izolacyjności cieplnej).
Rodzaje betonu:
Ze względu na ciężar objętościowy:
- beton ciężki - o ciężarze objętościowym większym niż 2 600 kg/m³, wykonywane z zastosowaniem specjalnych kruszyw (np. barytowych), stosowane jako osłony biologiczne dla osłabienia promieniowania jonizującego
- beton zwykły:
* o ciężarze objętościowym od 2 200 - 2 600 kg/m³, wykonywane z zastosowaniem kruszyw naturalnych i łamanych (piasek + żwir lub piasek + np. kamień bazaltowy) stosowane do wykonywania elementów konstrukcyjnych betonowych i żelbetowych.
* o ciężarze objętościowym od 1 800 - 2 200 kg/m³, wykonywane z zastosowaniem kruszyw porowatych (np. keramzyt) - do wykonywania elementów o podwyższonej izolacyjności cieplnej np. ścian osłonowych, pustaków ściennych i stropowych
- beton lekki - o ciężarze objętościowym do 1 800 kg/m³, wykonywane z zastosowaniem lekkich kruszyw oraz betony komórkowe. Betony komórkowe wytwarza się z cementu, piasku, wody i środka pianotwórczego. Betony lekkie stosuje się do wykonywania elementów ściennych i stropowych średniowymiarowych (płyty ścienne i stropowe) i drobnowymiarowych (np. bloczki ścienne, prefabrykowane nadproża).
Ze względu na sposób zagęszczania i wbudowania:
- beton natryskowy
- beton walcowany
- beton wirowany
- beton próżniowy
Ze względu na właściwości:
- betony jastrychowe
- betony polimerowe - zamiast spoiwa cementowego zawierają polimery; betony cementowo - polimerowe - zawierają spoiwa cementowe z dodatkiem polimerów, stosowane w sytuacjach, gdy konieczne jest uzyskanie w krótkim czasie betonu o wysokiej wytrzymałości i niskiej kurczliwości podczas wiązania.
- włóknobetony - oprócz kruszyw naturalnych zawierają włókna stalowe, szklane lub syntetyczne, stosowane jako betony do wykonywania np. posadzek przemysłowych.
- żużlobetony - z dodatkiem rozdrobnionego żużlu do kruszywa
- asfaltobetony - bez cementu i wody, zawierają asfalt, mączkę mineralną, piasek, grysy kamienne i żwir - stosowany do wykonywania nawierzchni drogowych.
- beton komórkowy - o wysokiej porowatości
- beton autoklawizowany (ACC) - poddany obróbce cieplnej w środowisku pary wodnej
Najnowsze kierunki rozwoju:
- beton wysokowytrzymały
- beton ultra-wysokowytrzymały
- beton przeźroczysty
- beton papierowy
- beton z pianki szklanej
- beton samoczyszczący
- beton geopolimerowy
- beton ekspansywny
- beton samozagęszczalny
- beton siarkowy
Wytrzymałość:
Ważną cechą betonu jest jego wytrzymałość na ściskanie. Gwarantowaną wartość wytrzymałości określa klasa betonu.
Wraz z wejściem do Unii Europejskiej i dostosowywaniem polskich przepisów do unijnych, została wprowadzona nowa norma (PN-EN 206-1) określająca wytrzymałość betonów zwykłych i ciężkich symbolem C../.. (np. C20/25 oznacza beton o minimalnej wytrzymałości charakterystycznej oznaczonej na próbkach walcowych wynoszącej 20 MPa (próbka walcowa o wymiarach: średnica 15 cm, wysokość 30 cm) i minimalnej wartości wytrzymałości charakterystycznej (wytrzymałość charakterystyczna to wartość osiągana przez minimum 95% próbek danej partii, równoznaczne jest to z 5% przedziałem ufności) oznaczonej na próbkach sześciennych wynoszącej 25 MPa (próbka sześcienna 15 cm × 15 cm × 15 cm). Dla betonów lekkich ta sama norma wprowadza oznaczenie symbolem LC../.. (np. LC20/22).
Jeszcze spotykane są oznaczenia betonu zgodne z nieaktualną i nieobowiązującą normą. Według już nieaktualnej normy, stosowano oznaczenia - np. beton B 20 - to beton o gwarantowanej wytrzymałości 20 MPa. Norma PN-B-03264:2002 została w 2004 r. uzupełniona poprawką, zgodnie z którą np. beton oznaczony jako B-20 jest odpowiednikiem betonu klasy C16/20.
Wodoszczelność:
Wodoszczelność betonu jest to zdolność betonu do przeciwstawiania się przepływowi wody będącej pod ciśnieniem. Oznacza się ją stopniami wodoszczelności:W-2, W-4, W-6, W-8, itd, oznaczającymi 10-krotną wielkość ciśnienia wody w MPa, przy którym woda przenika w ilości dopuszczalnej podczas normowego badania tzw. badania przepuszczalności wody.
Historia:
Określany również jako sztuczny kamień, wynaleziony i używany w budownictwie najpierw w Asyrii, potem starożytnego Rzymu, później w wiekach średnich zapomniany. W starożytności używano mieszaniny piasku i drobnych kamieni z zaprawą wapienną do łączenia kamieni w murze i sklepieniach. Dodatek popiołu wulkanicznego czynił rzymski beton wodoodpornym. W okolicach odległych od wulkanów wykorzystywano zużyte drobno zmielone dachówki.
W gotyku stosowano mieszaninę zaprawy wapiennej z bardzo drobnym piaskiem do wykonywania odlewów powtarzalnych elementów dekoracyjnych.
W XIX w. (po wynalezieniu cementu portlandzkiego) upowszechnił się materiał budowlany zwany betonem.
Uzyskiwanie:
Beton (zwykły) powstaje w wyniku wiązania i stwardnienia mieszanki betonowej. Mieszanka betonowa to mieszanina spoiwa (cement), kruszywa, wody i ewentualnych dodatków (powyżej 5% w stosunku do masy spoiwa) i domieszek (poniżej 5% w stosunku do masy spoiwa).
Kruszywa mogą być naturalne: grube (żwir), drobne (piasek o frakcjach do 2 mm) lub sztuczne (np. keramzyt). Dodatki i domieszki poprawiają właściwości mieszanek betonowych i betonów, np. zwiększają urabialność, opóźniają proces wiązania, zwiększają mrozoodporność, wodoszczelność itd.
Nie wolno stosować wody morskiej (zasolonej), mineralnej i zanieczyszczonej (np. ściekowej, rzecznej). Bez wykonywania badań można stosować wodę wodociągową.
Skład mieszanki betonowej dobiera się na podstawie analiz laboratoryjnych i obliczeń (receptura betonu), tak aby otrzymać beton o oczekiwanej wytrzymałości, odporności na działanie czynników zewnętrznych (np. o odpowiedniej ścieralności, wodoszczelności, kwasoodporności, żaroodporności, izolacyjności cieplnej).
Rodzaje betonu:
Ze względu na ciężar objętościowy:
- beton ciężki - o ciężarze objętościowym większym niż 2 600 kg/m³, wykonywane z zastosowaniem specjalnych kruszyw (np. barytowych), stosowane jako osłony biologiczne dla osłabienia promieniowania jonizującego
- beton zwykły:
* o ciężarze objętościowym od 2 200 - 2 600 kg/m³, wykonywane z zastosowaniem kruszyw naturalnych i łamanych (piasek + żwir lub piasek + np. kamień bazaltowy) stosowane do wykonywania elementów konstrukcyjnych betonowych i żelbetowych.
* o ciężarze objętościowym od 1 800 - 2 200 kg/m³, wykonywane z zastosowaniem kruszyw porowatych (np. keramzyt) - do wykonywania elementów o podwyższonej izolacyjności cieplnej np. ścian osłonowych, pustaków ściennych i stropowych
- beton lekki - o ciężarze objętościowym do 1 800 kg/m³, wykonywane z zastosowaniem lekkich kruszyw oraz betony komórkowe. Betony komórkowe wytwarza się z cementu, piasku, wody i środka pianotwórczego. Betony lekkie stosuje się do wykonywania elementów ściennych i stropowych średniowymiarowych (płyty ścienne i stropowe) i drobnowymiarowych (np. bloczki ścienne, prefabrykowane nadproża).
Ze względu na sposób zagęszczania i wbudowania:
- beton natryskowy
- beton walcowany
- beton wirowany
- beton próżniowy
Ze względu na właściwości:
- betony jastrychowe
- betony polimerowe - zamiast spoiwa cementowego zawierają polimery; betony cementowo - polimerowe - zawierają spoiwa cementowe z dodatkiem polimerów, stosowane w sytuacjach, gdy konieczne jest uzyskanie w krótkim czasie betonu o wysokiej wytrzymałości i niskiej kurczliwości podczas wiązania.
- włóknobetony - oprócz kruszyw naturalnych zawierają włókna stalowe, szklane lub syntetyczne, stosowane jako betony do wykonywania np. posadzek przemysłowych.
- żużlobetony - z dodatkiem rozdrobnionego żużlu do kruszywa
- asfaltobetony - bez cementu i wody, zawierają asfalt, mączkę mineralną, piasek, grysy kamienne i żwir - stosowany do wykonywania nawierzchni drogowych.
- beton komórkowy - o wysokiej porowatości
- beton autoklawizowany (ACC) - poddany obróbce cieplnej w środowisku pary wodnej
Najnowsze kierunki rozwoju:
- beton wysokowytrzymały
- beton ultra-wysokowytrzymały
- beton przeźroczysty
- beton papierowy
- beton z pianki szklanej
- beton samoczyszczący
- beton geopolimerowy
- beton ekspansywny
- beton samozagęszczalny
- beton siarkowy
Wytrzymałość:
Ważną cechą betonu jest jego wytrzymałość na ściskanie. Gwarantowaną wartość wytrzymałości określa klasa betonu.
Wraz z wejściem do Unii Europejskiej i dostosowywaniem polskich przepisów do unijnych, została wprowadzona nowa norma (PN-EN 206-1) określająca wytrzymałość betonów zwykłych i ciężkich symbolem C../.. (np. C20/25 oznacza beton o minimalnej wytrzymałości charakterystycznej oznaczonej na próbkach walcowych wynoszącej 20 MPa (próbka walcowa o wymiarach: średnica 15 cm, wysokość 30 cm) i minimalnej wartości wytrzymałości charakterystycznej (wytrzymałość charakterystyczna to wartość osiągana przez minimum 95% próbek danej partii, równoznaczne jest to z 5% przedziałem ufności) oznaczonej na próbkach sześciennych wynoszącej 25 MPa (próbka sześcienna 15 cm × 15 cm × 15 cm). Dla betonów lekkich ta sama norma wprowadza oznaczenie symbolem LC../.. (np. LC20/22).
Jeszcze spotykane są oznaczenia betonu zgodne z nieaktualną i nieobowiązującą normą. Według już nieaktualnej normy, stosowano oznaczenia - np. beton B 20 - to beton o gwarantowanej wytrzymałości 20 MPa. Norma PN-B-03264:2002 została w 2004 r. uzupełniona poprawką, zgodnie z którą np. beton oznaczony jako B-20 jest odpowiednikiem betonu klasy C16/20.
Wodoszczelność:
Wodoszczelność betonu jest to zdolność betonu do przeciwstawiania się przepływowi wody będącej pod ciśnieniem. Oznacza się ją stopniami wodoszczelności:W-2, W-4, W-6, W-8, itd, oznaczającymi 10-krotną wielkość ciśnienia wody w MPa, przy którym woda przenika w ilości dopuszczalnej podczas normowego badania tzw. badania przepuszczalności wody.
Treść objęta jest licencją GNU Wolnej Dokumentacji w wersji 1.1 lub dowolnej późniejszej opublikowanej przez Free Software Foundation i została ona opracowana na podstawie Wikipedii, tutaj możesz znaleźć artykuł źródłowy oraz autorów.
