Beton is een kunststeenmateriaal voor constructie, dat wordt verkregen door een goed geselecteerd mengsel te vormen en uit te harden, inclusief een bindmiddel, water en fijne en grove toeslagstoffen. Dit alles ondergaat verplichte verdichting. In sommige gevallen worden speciale additieven gebruikt en in het geval van asf altbeton wordt helemaal geen water gebruikt.
Componenten
In de kern is beton een mengsel van cement en water, als resultaat van de reactie waartussen een cementsteen wordt gevormd, waardoor de korrels van de gebruikte vulstoffen worden vastgemaakt tot een enkele monoliet. De structuur en eigenschappen van beton zijn afhankelijk van deze stoffen. Ze veranderen de mate van porositeit, reactie op belastingen, uithardingstijd en verminderen ook aanzienlijk de vervorming van beton tijdens het uitharden. Beton is het belangrijkste bouwmateriaal geworden dat op alle gebieden wordt gebruikt, omdat het volop mogelijkheden biedt voor het verkrijgen van mengsels met verschillende eigenschappen methet toevoegen van een verscheidenheid aan vulstoffen. Het zijn deze kenmerken die zo'n breed scala aan toepassingen mogelijk maken.
Beton is een duurzaam materiaal met een hoge mate van brandwerendheid, de dichtheid, sterkte en andere kenmerken kunnen worden gewijzigd, waardoor het een aantal specifieke eigenschappen krijgt. Met de juiste verwerking kan het mengsel worden gemaakt in structuren met de vereiste vorm vanuit het oogpunt van architectuur en structurele mechanica.
Een beetje geschiedenis
Als een kunstmatig bouwmateriaal bestaande uit water, vulstoffen en een bindmiddel, is beton al sinds de oudheid bekend. Meer dan zevenduizend jaar geleden werd het door de inwoners van Mesopotamië gebruikt voor de bouw van bijgebouwen en woningen. Het werd ook gebruikt door de bouwers van de Grote Piramides. De oude Romeinen brachten betonconstructie naar een nieuw niveau - ze lieten niet alleen de fundamenten van gebouwen achter, maar ook hele blokken betonnen gebouwen. De ontwerpkenmerken van Romeinse wegen, koepels, gewelven en vloeren die van dit materiaal zijn gemaakt, hebben zelfs nu nog niet aan betekenis ingeboet. In de Middeleeuwen ging de technologie om Romeins beton te maken echter onherstelbaar verloren.
Oud beton is natuurlijk niet hetzelfde als modern beton. Het belangrijkste verschil ligt in de samenstelling, in die tijd zat er geen cement in. Gips, kalk of klei werd gebruikt als bindmiddel.
Kenmerken
De sterkte van beton is het belangrijkste kenmerk, dat een directe invloed heeft op de operationele parameters van het materiaal. Met dit concept wordt gewoonlijk het vermogen van beton bedoeld om de effecten van agressieve media en externe mechanische krachten te weerstaan. Deze waarde wordt bepaald door controlemethoden: ultrasoon en mechanisch. GOST 18105-86 specificeert de regels voor het testen van de sterkte van beton voor buigen, spanning en compressie. Een van de kenmerken is de variatiecoëfficiënt, die de homogeniteit van het mengsel aantoont.
In overeenstemming met GOST 10180-67 wordt de bepaling van de treksterkte van beton uitgevoerd door een controlekubus met een ribgrootte van 200 millimeter op een leeftijd van 28 dagen samen te drukken. Dit type wordt gewoonlijk kubieke sterkte genoemd. Naast GOST's worden ook SNiP's gebruikt om de sterkte te bepalen. De minimale stripsterkte van beton van horizontale onbelaste constructies met een overspanning tot 6 meter moet bijvoorbeeld minimaal 70% van de ontwerpsterkte zijn en met een lengte van meer dan 6 meter - 80% van de ontwerpsterkte. In dit geval is kracht de belangrijkste eigenschap. Net als natuursteen is dit materiaal beter bestand tegen samendrukking dan treksterkte, daarom werd de treksterkte voor deze indicator als het belangrijkste criterium gekozen.
Eigenschappen
Beton is een materiaal waarvoor sterkte een eigenschap is die groeit als gevolg van fysisch-chemische processen van interactie tussen cement en water, die goed plaatsvinden in vochtige en warme omstandigheden. Mocht het voorkomen dat het materiaal bevriest of uitdroogt, dan wordt dit proces afgerond. Vroeg drogen of invriezen beïnvloedt de finalemateriaalkenmerken.
Uniformiteit
Samen met alle andere factoren hangt de uniformiteit in sterkte af van de kwaliteit en het geh alte van de gebruikte toeslagmaterialen, vooral als sommige eigenschappen van deze laatste het niet mogelijk maken om beton met de vereiste sterkte te verkrijgen. Daarom is deze parameter geassocieerd met de vorige, hoewel experimentele gegevens aantonen dat een dergelijke relatie niet altijd plaatsvindt. Naarmate beton homogener wordt, zijn er mogelijkheden voor efficiënter gebruik.
De homogeniteitsindex wordt bepaald als resultaat van testen van controlemonsters gemaakt van werkbeton met bepaalde gespecificeerde eigenschappen. Bij het berekenen van deze indicator wordt bijvoorbeeld rekening gehouden met de resultaten van het testen van identieke grootte en opslagomstandigheden van materiaalmonsters van gelijke leeftijd. Uniformiteit in waterbestendigheid wordt bepaald door monsters van dezelfde dikte te testen met dezelfde methoden.
Dichtheid
Deze eigenschap van beton is behoorlijk lastig, omdat het verandert afhankelijk van welke componenten aan het mengsel worden toegevoegd. Om de dichtheid van beton te vergroten, kunt u pozzolaan-portlandcement gebruiken, dat uitzet, of aluminiumoxidecement, dat geen holtes vormt wanneer het stolt. Deze parameter wordt ook beïnvloed door weekmakeradditieven, die vaak de eigenschappen van een reeds afgewerkt mengsel verbeteren. Als de samenstelling van het cement overeenkomt met GOST, is de dichtheid een bekende waarde.
Klassen
Op dit moment zijn er verschillende soorten. Lichtbeton is een materiaal met een dichtheid van 500-1800 kg/m3. Deze klasse omvat: schuimbeton, geëxpandeerde kleibeton, gasbeton, cellenbeton, houtbeton, perliet en vermiculietbeton. In een dergelijk mengsel is het draagvermogen na stollen vrij klein. Gewoon of zwaar beton wordt gekenmerkt door een dichtheid van 1800-2500 kg/m3. Als vulstof wordt hier steenslag, grind gebruikt. Dit type wordt gebruikt in de industriële bouw, wat wordt gegarandeerd door zijn verhoogde slijtvastheid. Een bijzonder zware betonklasse is een materiaal dat wordt gekenmerkt door een dichtheid van meer dan 2500 kg/m3. Dergelijke mengsels worden gebruikt voor de bouw van kerncentrales, omdat ze de eigenschappen hebben van bescherming tegen ioniserende straling.
Betonsoort
Dit is een ander belangrijk kenmerk van dit materiaal. De druksterkte-index geeft de weerstand tegen axiale compressie weer. De kwaliteit van beton in relatie tot spanning toont de weerstand tegen axiale spanning van controlemonsters. De vorstbestendigheidsindex geeft het aantal cycli van afwisselend ontdooien en invriezen weer. De betonwaterbestendigheidsgraad geeft aan bij welke eenzijdige hydraulische druk het beton geen water doorlaat tijdens standaardtesten.
Conclusies
Bij het bouwen van een object voor welk doel dan ook, zou de juiste beslissing zijn om kant-en-klaar beton te kopen, gemaakt in volledige overeenstemming met GOST's, omdat het moeilijk te bereiken ishet gewenste resultaat als je het zelf maakt en zonder speciale apparatuur.
