Betoni on rakentamiseen tarkoitettu keinotekoinen kivimateriaali, joka saadaan muovaamalla ja kovettamalla oikein valittu seos, joka sisältää sideaineen, veden sekä hienoja ja karkeita kiviaineksia. Kaikki tämä läpikäy pakollisen tiivistyksen. Joissakin tapauksissa käytetään erityisiä lisäaineita, ja asf alttibetonin tapauksessa vettä ei käytetä ollenkaan.
Komponentit
Betoni on pohjimmiltaan sementin ja veden seos, jonka reaktion tuloksena muodostuu sementtikivi, joka kiinnittää käytettyjen täyteaineiden rakeet yhdeksi monoliitiksi. Betonin rakenne ja ominaisuudet riippuvat näistä aineista. Ne muuttavat sen huokoisuusastetta, vastetta kuormituksille, kovettumisaikaa ja vähentävät myös merkittävästi betonin muodonmuutoksia sen kovettumisen aikana. Betonista on tullut pääasiallinen rakennusmateriaali kaikilla alueilla, koska se tarjoaa runsaasti mahdollisuuksia saada erilaisia ominaisuuksiltaan erilaisia seoksia.lisäämällä erilaisia täyteaineita. Juuri nämä ominaisuudet avaavat niin laajan valikoiman sovelluksia.
Betoni on kestävä materiaali, jolla on korkea palonkestävyys, sen tiheyttä, lujuutta ja muita ominaisuuksia voidaan muuttaa, mikä antaa sille tiettyjä ominaisuuksia. Asianmukaisella käsittelyllä seoksesta voidaan tehdä arkkitehtuurin ja rakennemekaniikan kann alta vaaditun muotoisia rakenteita.
Hieman historiaa
Vedestä, täyteaineista ja sideaineesta koostuvana keinotekoisena rakennusmateriaalina betoni on tunnettu muinaisista ajoista lähtien. Yli seitsemän tuhatta vuotta sitten Mesopotamian asukkaat käyttivät sitä ulkorakennusten ja asuntojen rakentamiseen. Sitä käyttivät myös suurten pyramidien rakentajat. Muinaiset roomalaiset veivät betonirakentamisen uudelle tasolle - he jättivät jälkeensä paitsi rakennusten perustukset, myös kokonaisia betonirakennusten lohkoja. Tästä materiaalista valmistettujen roomalaisten teiden, kupolien, holvien ja lattioiden suunnitteluominaisuudet eivät ole menettäneet merkitystään vieläkään. Keskiajalla roomalaisen betonin valmistustekniikka katosi kuitenkin peruuttamattomasti.
Muinainen betoni ei tietenkään ole sama asia kuin moderni betoni. Sen tärkein ero on koostumuksessa, tuolloin siinä ei ollut sementtiä. Sideaineena käytettiin kipsiä, kalkkia tai savea.
Ominaisuudet
Betonin lujuus on sen tärkein ominaisuus, joka vaikuttaa suoraan materiaalin käyttöparametreihin. Tällä käsitteellä on tapana tarkoittaa betonin kykyä kestää aggressiivisten välineiden ja ulkoisten mekaanisten voimien vaikutuksia. Tämä arvo määritetään ohjausmenetelmillä: ultraäänellä ja mekaanisella. GOST 18105-86 määrittelee säännöt betonin lujuuden testaamiseksi taivutus-, jännitys- ja puristusvoiman os alta. Yksi ominaisuuksista on variaatiokerroin, joka osoittaa seoksen homogeenisuuden.
GOST 10180-67:n mukaisesti betonin vetolujuuden määritys suoritetaan puristamalla 28 päivän iässä 200 millimetrin ripakokoinen kontrollikuutio. Tätä tyyppiä kutsutaan yleisesti kuutiolujuudeksi. GOST:ien lisäksi vahvuuden määrittämiseen käytetään myös SNiP:itä. Esimerkiksi vaakasuuntaisten kuormittamattomien rakenteiden betonin vähimmäispurkauslujuuden, joiden jänneväli on enintään 6 metriä, tulee olla vähintään 70% suunnittelulujuudesta ja yli 6 metrin pituisten - 80% suunnittelulujuudesta. Tässä tapauksessa vahvuus on tärkein ominaisuus. Luonnonkiven tavoin tämä materiaali kestää puristusta paremmin kuin vetolujuus, minkä vuoksi tämän indikaattorin vetolujuus valittiin pääkriteeriksi.
Ominaisuudet
Betoni on materiaali, jolle lujuus on ominaisuus, joka kasvaa sementin ja veden välisten fysikaalis-kemiallisten vuorovaikutusprosessien seurauksena, mikä tapahtuu oikein kosteissa ja lämpimissä olosuhteissa. Jos materiaali jäätyy tai kuivuu, tämä prosessi suoritetaan loppuun. Varhainen kuivaus tai pakastaminen vaikuttaa lopulliseenmateriaalin ominaisuudet.
Yhdenmukaisuus
Yhdessä kaikkien muiden tekijöiden kanssa lujuuden tasaisuus riippuu käytettyjen kiviainesten laadusta ja sisällöstä, varsinkin jos viimeksi mainitun jotkin ominaisuudet eivät mahdollista vaaditun lujuuden omaavaa betonia. Siksi tämä parametri liittyy edelliseen, vaikka kokeelliset tiedot osoittavat, että tällaista suhdetta ei aina tapahdu. Betonin tasaantuessa on mahdollisuuksia tehokkaampaan käyttöön.
Homogeenisuusindeksi määritetään testinäytteiden tuloksena, jotka on valmistettu työbetonista, jolla on tietyt ominaisuudet. Esimerkiksi tätä indikaattoria laskettaessa otetaan huomioon samanikäisten materiaalinäytteiden kooltaan ja säilytysolosuhteiltaan identtisten testien tulokset. Vedenkestävyyden tasaisuus määritetään testaamalla samanpaksuisia näytteitä samoilla menetelmillä.
Tiheys
Tämä betonin ominaisuus on melko hankala, koska se muuttuu sen mukaan, mitä komponentteja seokseen lisätään. Betonin tiheyden lisäämiseksi voit käyttää potsolaaniportlandsementtiä, joka laajenee, tai alumiinioksidisementtiä, joka ei muodosta tyhjiä tiloja jähmettyessään. Tähän parametriin vaikuttavat myös pehmittimen lisäaineet, jotka usein parantavat jo valmiin seoksen ominaisuuksia. Jos sementin koostumus vastaa GOST-standardia, sen tiheys on tunnettu arvo.
Luokat
Tällä hetkellä on olemassa useita tyyppejä. Kevytbetoni on materiaali, jonka tiheys on 500-1800 kg/m3. Tähän luokkaan kuuluvat: vaahtobetoni, paisutettu savibetoni, hiilihapotettu betoni, solu-, puubetoni, perliitti- ja vermikuliittibetoni. Tällaisessa seoksessa kantokyky jähmettymisen jälkeen on melko pieni. Tavanomaiselle tai raskaalle betonille on ominaista tiheys 1800-2500 kg/m3. Täyteaineena käytetään tässä kivimurskaa, soraa. Tätä tyyppiä käytetään teollisuusrakentamisessa, mikä varmistaa sen lisääntyneen kulutuksenkestävyyden. Erityisen raskas betoniluokka on materiaali, jonka tiheys on yli 2500 kg/m3. Tällaisia seoksia käytetään ydinvoimalaitosten rakentamiseen, koska niillä on ionisoivaa säteilyä vastaan suojaavia ominaisuuksia.
Betonilaatu
Tämä on toinen tärkeä tämän materiaalin ominaisuus. Puristuslujuusindeksi osoittaa kestävyyttä aksiaalipuristusta vastaan. Betonin laatu suhteessa jännitykseen osoittaa kontrollinäytteiden aksiaalisen jännityksen kestävyyden. Pakkaskestävyysindeksi näyttää vuorotellen sulatus- ja jäädytysjaksojen lukumäärän. Betonin vedenkestävyysaste kertoo, millä yksipuolisella hydraulipaineella betoni ei päästä vettä läpi vakiotestauksen aikana.
Johtopäätökset
Kun rakennat esinettä mihin tahansa tarkoitukseen, oikea päätös olisi ostaa valmis betoni, joka on valmistettu täysin GOST-standardien mukaisesti, koska sitä on vaikea saavuttaahaluttu lopputulos, kun teet sen itse ja ilman erikoislaitteita.
