Betonas – statybinė dirbtinio akmens medžiaga, gaunama formuojant ir kietinant tinkamai parinktą mišinį, įskaitant rišiklį, vandenį, smulkius ir stambius užpildus. Visa tai privalomai sutankinama. Kai kuriais atvejais naudojami specialūs priedai, o asf altbetonio atveju vanduo visai nenaudojamas.
Komponentai
Betonas yra cemento ir vandens mišinys, kurio reakcijos metu susidaro cementinis akmuo, sujungiantis naudojamų užpildų grūdelius į vieną monolitą. Nuo šių medžiagų priklauso betono struktūra ir savybės. Jie keičia jo poringumą, reakciją į apkrovas, kietėjimo laiką, taip pat žymiai sumažina betono deformaciją kietėjimo metu. Betonas tapo pagrindine statybine medžiaga, naudojama visose srityse, nes suteikia daug galimybių gauti skirtingų savybių mišinius supridedant įvairių užpildų. Būtent šios savybės atveria tokį platų pritaikymo spektrą.
Betonas yra patvari medžiaga, pasižyminti dideliu atsparumu ugniai, jos tankis, stiprumas ir kitos charakteristikos gali būti keičiamos, suteikiant tam tikrų specifinių savybių. Tinkamai apdorojus, iš mišinio galima pagaminti reikiamos formos struktūras architektūros ir konstrukcijos mechanikos požiūriu.
Šiek tiek istorijos
Kaip dirbtinė statybinė medžiaga, susidedanti iš vandens, užpildų ir rišiklio, betonas buvo žinomas nuo senų senovės. Daugiau nei prieš septynis tūkstančius metų jį naudojo Mesopotamijos gyventojai ūkiniams pastatams ir gyvenamiesiems namams statyti. Jį naudojo ir Didžiųjų piramidžių statytojai. Senovės romėnai betonines statybas pakėlė į naują lygmenį – paliko ne tik pastatų pamatus, bet ir ištisus betoninių pastatų blokus. Romėnų kelių dizaino ypatumai, kupolai, skliautai ir iš šios medžiagos grindys neprarado savo reikšmės ir dabar. Tačiau viduramžiais romėniško betono gamybos technologija buvo negrįžtamai prarasta.
Žinoma, senovinis betonas nėra tas pats, kas šiuolaikinis betonas. Pagrindinis jo skirtumas slypi kompozicijoje, tuo metu joje nebuvo cemento. Kaip rišiklis buvo naudojamas gipsas, kalkės arba molis.
Funkcijos
Betono stiprumas yra svarbiausia jo charakteristika, kuri turi tiesioginės įtakos medžiagos eksploataciniams parametrams. Šia sąvoka įprasta suprasti betono gebėjimą atlaikyti agresyvios terpės ir išorinių mechaninių jėgų poveikį. Ši vertė nustatoma valdymo metodais: ultragarsu ir mechaniniu. GOST 18105-86 nustato betono stiprumo lenkimui, tempimui ir gniuždymui bandymo taisykles. Viena iš charakteristikų yra variacijos koeficientas, parodantis mišinio homogeniškumą.
Pagal GOST 10180-67 betono tempiamasis stipris nustatomas suspaudžiant kontrolinį kubą, kurio briaunelės dydis yra 200 milimetrų sulaukus 28 dienų. Šis tipas paprastai vadinamas kubiniu stiprumu. Be GOST, stiprumui nustatyti taip pat naudojami SNiP. Pavyzdžiui, horizontalių neapkrautų konstrukcijų, kurių tarpatramis iki 6 metrų, minimalus betono nuplėšimo stipris turėtų būti ne mažesnis kaip 70% projektinio stiprumo, o ilgesnis nei 6 metrai - 80% projektinio stiprumo. Šiuo atveju stiprumas yra svarbiausia savybė. Kaip ir natūralus akmuo, ši medžiaga geriau atspari gniuždymui nei tempiamasis stipris, todėl šio rodiklio tempiamasis stipris buvo pasirinktas kaip pagrindinis kriterijus.
Ypatybės
Betonas yra medžiaga, kurios stiprumas yra savybė, kuri auga dėl cemento ir vandens sąveikos fizikinių ir cheminių procesų, kurie tinkamai vyksta drėgnomis ir šiltomis sąlygomis. Jei medžiaga užš altų arba išdžiūtų, šis procesas bus baigtas. Ankstyvas džiovinimas arba užšaldymas paveikia galutinįmedžiagos charakteristikos.
Vienodumas
Kartu su visais kitais veiksniais stiprumo vienodumas priklauso nuo naudojamų užpildų kokybės ir kiekio, ypač jei kai kurios pastarųjų savybės neleidžia gauti reikiamo stiprumo betono. Todėl šis parametras siejamas su ankstesniuoju, nors eksperimentiniai duomenys rodo, kad toks ryšys vyksta ne visada. Betonui tampant homogeniškesniam, atsiranda galimybių jį naudoti efektyviau.
Homogeniškumo indeksas nustatomas atliekant kontrolinių mėginių, pagamintų iš darbinio betono, turinčio tam tikras nurodytas savybes, bandymų rezultatas. Pavyzdžiui, apskaičiuojant šį rodiklį atsižvelgiama į vienodo dydžio ir vienodo amžiaus medžiagų mėginių laikymo sąlygų tyrimo rezultatus. Atsparumo vandeniui vienodumas nustatomas tiriant tokio paties storio pavyzdžius tais pačiais metodais.
Tankis
Ši betono charakteristika yra gana sudėtinga, nes ji kinta priklausomai nuo to, kokie komponentai pridedami prie mišinio. Norėdami padidinti betono tankį, galite naudoti pucolaninį portlandcementį, kuris plečiasi, arba aliuminio oksido cementą, kuris kietėjant nesudaro tuštumų. Šiam parametrui įtakos turi ir plastifikatorių priedai, kurie dažnai pagerina jau paruošto mišinio savybes. Jei cemento sudėtis atitinka GOST, tada jo tankis bus žinomas.
Klasės
Šiuo metu yra keletas tipų. Lengvasis betonas – tai medžiaga, kurios tankis 500-1800 kg/m3. Į šią klasę įeina: putų betonas, keramzitbetonis, akytasis betonas, korinis, medžio betonas, perlitas ir vermikulitinis betonas. Tokiame mišinyje laikomoji galia po sukietėjimo yra gana maža. Paprastam, arba sunkiajam betonui, būdingas 1800-2500 kg/m3 tankis. Kaip užpildas čia naudojamas skalda, žvyras. Šis tipas naudojamas pramoninėje statyboje, kurį užtikrina padidėjęs atsparumas dilimui. Ypač sunki betono klasė yra medžiaga, kuriai būdingas didesnis nei 2500 kg/m3 tankis. Tokie mišiniai naudojami atominių elektrinių statybai, nes turi apsaugos nuo jonizuojančiosios spinduliuotės savybių.
Betono klasė
Tai dar viena svarbi šios medžiagos savybė. Stiprumo gniuždymui indeksas parodo atsparumą ašiniam gniuždymui. Betono klasė įtempimo atžvilgiu parodo kontrolinių bandinių atsparumą ašiniam įtempimui. Atsparumo šalčiui indeksas rodo pakaitinio atšildymo ir užšalimo ciklų skaičių. Betono atsparumo vandeniui klasė rodo, kokiu vienpusiu hidrauliniu slėgiu betonas nepraleis vandens per standartinį bandymą.
Išvados
Statant objektą bet kokiam tikslui, teisingas sprendimas būtų pirkti gatavą betoną, pagamintą visiškai laikantis GOST, nes tai sunku pasiektinorimo rezultato gaminant patiems ir be specialios įrangos.
