Beton se v moderním stavebnictví používá všude. To lze vysvětlit jeho rozmanitými vlastnostmi, které se tvoří v závislosti na složení dalších složek, které jsou v něm obsaženy.
Beton je umělý kamenný materiál získaný vytvrzováním speciálně připravené směsi, skládající se z pojiva, hrubého a jemného kameniva a vody. V případě potřeby se do betonové směsi přidávají speciální přísady, které zlepšují její technologické a strukturální vlastnosti. Složení betonové směsi musí do určité doby zajistit betonu stanovené vlastnosti (pevnost, mrazuvzdornost, voděodolnost atd.).
Beton jako stavební materiál je znám již od starověku. Předchůdci Římanů – Etruskové (1. tisíciletí př. n. l.) a staří Římané – měli skvělé stavitelské dovednosti a tajemství výroby umělého kamene na bázi pojiv. Římané postavili mnoho velkolepých budov a grandiózních staveb doma i v zemích, které tehdy byly pod jejich nadvládou. Mnohé z nich stojí dodnes. Mezi nejpozoruhodnější mistrovská díla patří: Koloseum (75–80 n. l.), amfiteátr pro gladiátorské zápasy a jiné podívané, a Pantheon (asi 125 n. l.), chrám zasvěcený všem bohům. Betonové stěny Pantheonu jsou masivní, dosahují tloušťky sedmi metrů. Do dnešních dnů se dochoval téměř ve stejné podobě, v jaké jej vztyčili staří Římané. Moderní výstavba je bez použití betonu ještě nemyslitelná. Znalosti o vlastnostech a vlastnostech betonu, stejně jako o moderních typech betonu, proto zůstávají aktuální i dnes.
Obecné informace o betonu
Beton je hlavním stavebním materiálem používaným ve všech oblastech stavebnictví. Schopnost získat materiál s širokou paletou vlastností, vysokou architektonickou a konstrukční plasticitou, srovnatelnou jednoduchostí a dostupností technologie, nízkou energetickou náročností a možností úspěšného využití místních surovin a recyklace průmyslových odpadů, dobré technické a ekonomické ukazatele, ekologické bezpečnost – to vše vyneslo beton na první místo mezi stavebními materiály.
Technické a ekonomické výhody betonu a železobetonu jsou: nízká cena na výrobu konstrukcí díky použití místních surovin, možnost jejich použití v prefabrikovaných a monolitických konstrukcích různého typu a určení, mechanizace a automatizace přípravy betonu a výroba konstrukcí. Betonová směs při správném zpracování umožňuje výrobu konstrukcí optimálního tvaru z hlediska stavební mechaniky a architektury.
Beton je trvanlivý a ohnivzdorný, jeho hustotu, pevnost a další vlastnosti lze měnit v širokém rozsahu. Nevýhodou betonu, jako každého kamenného materiálu, je jeho nízká pevnost v tahu, která je 10-15x nižší než pevnost v tlaku. Tato nevýhoda betonu je u železobetonu odstraněna, když tahové napětí přebírá výztuž. Díky těmto hlavním výhodám jsou základem moderního stavitelství různé typy betonových a železobetonových konstrukcí z nich.
Druhy a klasifikace betonu
Beton se klasifikuje podle druhu použitého pojiva: beton s anorganickými pojivy (cementové betony, sádrové betony, silikátové betony, kyselinovzdorné betony, žáruvzdorné betony a další speciální betony) a beton s organickými pojivy (asfaltové betony, plasty betony).
Cementobeton se v závislosti na objemové hmotnosti (v kg / m3) dělí na extra těžký (více než 2500), těžký (od 1800 do 2500), lehký (od 500 do 1800) a extra lehký (méně než 500).
Zvláště těžké betony jsou určeny pro speciální ochranné konstrukce (před radioaktivními vlivy); vyrábí se převážně na portlandských cementech a přírodním nebo umělém kamenivu (magnetit, limonit, baryt, litinový šrot, armatury). Pro zlepšení ochranných vlastností proti neutronovému záření se do zvláště těžkých betonů obvykle zavádí přísada karbidu boru nebo jiné přísady obsahující lehké prvky – vodík, lithium, kadmium. Nejběžnější těžké betony se používají v železobetonových a betonových konstrukcích průmyslových a občanských staveb, ve vodních stavbách, při stavbě kanálů, dopravních a jiných staveb. Zvláštní význam v konstrukci vodních staveb má odolnost betonu vystaveného mořské a sladké vodě a atmosféře. Kamenivo pro těžký beton podléhá zvláštním požadavkům na distribuci velikosti částic a čistotu. Těžké klimatické podmínky v řadě regionů Ruska vedly k potřebě vyvinout a zavést metody zimní betonáže. V oblastech s mírným klimatem mají velký význam procesy urychlování tvrdnutí betonu, čehož se dosahuje použitím rychle tvrdnoucích cementů, tepelným zpracováním (elektrický ohřev, napařování, autoklávování), zaváděním chemických přísad a dalšími metodami. .
Mezi těžký beton patří také silikátový beton, ve kterém je pojivem vápenaté vápno. Mezipolohu mezi těžkým a lehkým betonem zaujímá hrubopórový (bez písku) beton, vyráběný na hutném hrubém kamenivu s cementovým kamenem porézním s plynotvornými nebo pěnotvornými látkami.
Lehké betony jsou vyráběny na hydraulickém pojivu a porézním umělém nebo přírodním kamenivu. Existuje mnoho druhů lehkého betonu; jsou pojmenovány podle druhu použitého kameniva – vermikulitbeton, keramzit beton, pemzový beton, perlitbeton, tufbeton atd.
Podle struktury a stupně vyplnění mezikrystalového prostoru cementovým kamenem se lehké betony dělí na běžné lehké betony (s úplným vyplněním mezikrystalového prostoru), nízkopískové lehké betony (s částečným vyplněním mezikrystalového prostoru), velké -porézní lehký beton vyrobený bez jemného kameniva a lehký beton s cementovým kamenem, porézní s použitím plynu nebo pěnotvorných činidel.
Lehké betony na porézním kamenivu se podle druhu pojiva dělí na cementové, cementovo-vápenné, vápeno-struskové a silikátové. Racionální oblastí použití pro lehký beton jsou vnější stěny a nátěry budov, kde je vyžadována nízká tepelná vodivost a nízká hmotnost. Vysokopevnostní lehký beton se používá v nosných konstrukcích průmyslových a občanských staveb (za účelem snížení vlastní hmotnosti). Mezi lehké betony patří také stavebně tepelně izolační a konstrukční pórobeton o objemové hmotnosti od 500 do 1200 kg/m3. Podle způsobu tvorby porézní struktury se pórobeton dělí na pórobeton a pěnobeton, podle druhu pojiva – na pórobeton a pěnobeton vyráběný za použití portlandského cementu nebo směsných pojiv; na plynové a pěnosilikáty vyrobené na bázi vápna; plynové a pěnostruskové betony s použitím mletých vysokopecních strusek. Při použití popela místo křemenného písku se pórobeton nazývá plynový a pěnový popelový beton, plynový a pěnový popel silikát, plynový a pěnový struskový beton. Zvláště lehký beton se používá především jako tepelně izolační materiály. Oblasti použití betonu v moderním stavebnictví se neustále rozšiřují. Do budoucna se počítá s použitím vysokopevnostních betonů (těžkých i lehkých), ale i betonů se specifikovanými fyzikálními a technickými vlastnostmi: nízké smršťování a dotvarování, mrazuvzdornost, trvanlivost, odolnost proti trhlinám, tepelná vodivost, tepelná odolnost a ochranná vlastnosti před radioaktivními vlivy. Aby toho bylo dosaženo, bude nutné provést širokou škálu studií zahrnujících rozvoj nejdůležitějších teoretických problémů v technologii těžkého, lehkého a pórobetonu: makro- a mikrostrukturní teorie pevnosti betonu s přihlédnutím k vnitřním napětím a mikrotrhlinám. formování, teorie krátkodobých a dlouhodobých deformací betonu atd.
V současné době se ve stavebnictví používají různé druhy betonu. Klasifikace betonu pomáhá pochopit jejich rozmanitost. Beton je klasifikován:
– podle průměrné hustoty;
– podle typu pojiva;
Mnoho vlastností betonu závisí na jeho hustotě, jejíž hodnotu ovlivňuje hustota cementového kamene, druh kameniva a struktura betonu.
Podle hustoty se beton dělí na:
– zvláště těžké s hustotou vyšší než 2500 kg/mXNUMX;
– těžký – 1800 kg/m2500;
– lehký -500. 1800 kg/mXNUMX;
– zvláště lehké – méně než 500 kg/krychle, m.
Zvláště těžké betony se připravují na těžké kamenivo – ocelové piliny nebo hobliny (ocelový beton), železnou rudu (limonitové a magnetitové betony) nebo baryt (barytový beton).
Těžké betony o hustotě 2100 kg / m2500 se získávají na hustém kamenivu z hornin (žula, vápenec, diabas). Lehký beton o hustotě 1800. 2000 kg / metr krychlový. získané na drceném kameni z hornin o hustotě 1600. 1900 kg / cu.
Mezi zvláště lehké betony patří pórobeton (pórobeton, pěnobeton), který se vyrábí bobtnáním pojiva, jemně mletých přísad a vody speciálními metodami, a velkoporézní betony s lehkým kamenivem. Hlavní složkou betonu, která do značné míry určuje jeho vlastnosti, je pojivo, jehož typ rozlišuje beton: cement, silikát, sádrovec, strusko-alkalický, polymercementový a speciální.
Cementobeton se připravuje pomocí různých cementů a je nejrozšířenější ve stavebnictví. Mezi nimi hlavní místo zaujímají betony na bázi cementu (portlandský cement) a jeho odrůdy (asi 65 % celkové produkce), úspěšně se používají betony na bázi struskového portlandského cementu (20 %) a pucolánový cement. Mezi druhy cementového betonu patří: dekorativní beton (na bílý a barevný cement), beton pro samonosné konstrukce (na předpínací cement), beton pro speciální účely (na hlinitý a nesmršťující se cement).
Silikátový beton se připravuje na bázi vápna. Pro výrobu produktů se v tomto případě používá metoda kalení v autoklávu. Sádrový beton se připravuje pomocí sádry. Sádrobeton se používá pro vnitřní příčky, podhledy a dokončovací prvky budov. Odrůdou těchto betonů jsou sádrocementové – pucolánové betony, které mají zvýšenou voděodolnost. Použití – objemové bloky koupelen, konstrukce nízkopodlažních budov. Strusko-alkalický beton se vyrábí z mleté strusky smíchané s alkalickými roztoky. Tyto betony se ve stavebnictví teprve začínají používat. Polymerbetony se vyrábějí za použití různých typů polymerních pojiv, jejichž základem jsou pryskyřice (polyester, epoxid, močovina) nebo monomery (furfuralaceton), vytvrzované v betonu pomocí speciálních přísad. Tyto betony jsou vhodnější pro použití v agresivním prostředí a speciálních expozičních podmínkách (otěr, kavitace). Polymercementový beton se vyrábí za použití směsného pojiva složeného z cementu a polymerní látky (vodou rozpustné pryskyřice a latexy). Speciální betony se připravují pomocí speciálních pojiv.
Pro kyselinovzdorný a žáruvzdorný beton se používá tekuté sklo s fluoridem sodným a fosfátovým pojivem.Jako speciální pojiva se používají struska, nefelin a skelné alkálie získané z průmyslových odpadů.Beton se používá pro různé typy konstrukcí, a to jak vyráběné v továrnách na betonové prefabrikáty a ty, které se staví přímo na místě (ve vodním stavitelství, stavbě silnic).
V závislosti na oblasti použití existují:
– běžný beton pro železobetonové konstrukce (základy, sloupy, podlahové nosníky a mostní konstrukce);
– vodostavební beton pro hráze, stavidla, výstelky kanálů, vodovodní a kanalizační stavby;
– beton pro obvodové konstrukce (lehký);
– beton na podlahy, chodníky, povrchy silnic a letišť;
– beton pro speciální účely (teplovzdorný, kyselinovzdorný, pro radiační ochranu).
Líbil se vám článek? Přidejte si ji do záložek (CTRL+D) a nezapomeňte ji sdílet se svými přáteli:
Beton je velmi dobře promíchaná a zhutněná hmota, která se získává ze speciální hmoty (cementu) s přídavkem vody ve velmi přesných poměrech, která následně tvrdne do kamenného stavu.
Typy betonových směsí popsané v tomto článku jsou v tuto chvíli nejběžnější. Jakmile se s nimi seznámíte, můžete se pro sebe naučit spoustu nových věcí.
V našem dvacátém prvním století je rozmanitost betonu prostě mimo žebříčky. Používá se při stavbě nejrůznějších objektů. Například pro vytvoření základů budov, stropů pro sklepy, ochranu již aplikovaných betonových směsí před různými vnějšími faktory, pro stavbu schodů, vytváření nosných konstrukcí, stěn a tak dále.
Pozornost ! Náklady na betonové materiály často dosahují 15-20% nákladů na celou budovu, i když to nebere v úvahu náklady na beton pro stěny. Na základě toho můžeme usoudit, že výběr betonu je nejdůležitější složkou stavby.
Důležitým faktorem jsou procesy přípravy a aplikace betonu. Ale v tomto článku nebudeme mluvit o tom, ale o tom, jaké druhy betonu jsou a s čím souvisí.
Beton se nejčastěji používá při stavbě různých prostor. Velmi málo odborníků ve svém oboru se zabývá stavebnictvím, zvláště pokud se majitel rozhodne postavit dům na vlastní pěst, aniž by byl profesionálem ve stavebnictví. Často, aniž by se při výběru betonových směsí nejprve seznámil s celou „paletou“, vystavuje svou budoucí stavbu předčasné destrukci, deformaci a nízké pevnosti se všemi druhy vnějších vlivů na objekt. Je důležité si uvědomit, že správný výběr betonové směsi je padesátiprocentní úspěšnost při stavbě budovy. Díky pevnému základu budete mít jistotu spolehlivosti na mnoho let!
Do okamžiku vytvrzení je výsledná konzistence písku, vody, štěrku a cementu betonová směs. Hlavními ukazateli mezi výhodami betonu jsou jeho vynikající odolnost vůči napětí, tlaku a tahu.
Ale ani to nestačí na to, abychom použili pouze beton pro stavbu konstrukcí, které budou dimenzovány na vysoké zatížení. Pro zvýšení jeho pevnostních ukazatelů se používá výztuž, která dokonale absorbuje všechny druhy tahových sil, které mohou ovlivnit betonovou konstrukci. Kombinace výztuže a betonu se nazývá železobeton.
Stává se, že ani to nestačí, když se v důsledku extrémně vysokého zatížení mohou vytvořit trhliny. Pro takové situace stavitelé vyvinuli metodu „předpínání betonu“. Jeho podstatou je, že litá betonová hmota, která podléhá tahu, je stlačena napínanou výztuží. V důsledku toho budou všechny tahové síly působící na konstrukci zachyceny výztuží, nikoli betonem.
Důležité ! Stojí za zmínku, že použití takového návrhu ve stavebnictví nejen zvyšuje pevnost budov, ale také výrazně snižuje náklady na vyztužení.
Konkrétní klasifikace
Beton se klasifikuje podle své průměrné hustoty na metr krychlový a dělí se na:
- super těžký – přes 2450 kg/m 3. Extra těžký beton se vyrábí z materiálů jako magnetit a hematit. Jedná se o rudné horniny, které jsou rozdrceny do stavu pilin, hoblin a okují. Takový materiál se používá pouze při stavbě jaderných elektráren, k ochraně prostor před zářením;
- těžký – od 1700 do 2400 kg / m 3. Těžký beton je nejoblíbenějším typem směsi, je velmi oblíbený při výstavbě podzemních a nosných konstrukcí a také při výstavbě jednoduchých stěn, příček a základů. Hlavní složkou této směsi je drť z hornin, např. vápenec, diabazit, žula atd.;
- lehké – od 250 – 1700 kg/m3. Do skupiny lehkých betonů patří směsi, které obsahují porézní kamenivo (umělé i přírodní), někdy i bez kameniva, při použití umělých uzavřených pórů uvnitř betonové směsi. Obvykle se lehký beton používá jako odolná tepelně izolační konstrukce v soukromých domech;
- ultralehký – až 450 kg / m 3. Ultralehké betonové směsi zpravidla působí jako tepelněizolační pórobeton s velkým množstvím pórů, vytvořený na bázi lehkého porézního kameniva. Betonové konstrukce tohoto druhu vynikají vysokou tepelnou izolací a lze je použít nejen pro tepelnou izolaci stěn, podlah nebo stropů, ale také jako celistvou konstrukci před působením vnějších teplotních faktorů.
Různé betony ve vztahu k jeho struktuře
Na moderním trhu lze nalézt betonové směsi s následujícími strukturami:
- zhutněný. Zhutněná je konstrukce, ve které se snaží dosáhnout maximálního vyplnění prostoru v samotném betonu, tzn. nenechávejte volné zóny, které by mohly snížit hustotu a tvrdost materiálu. Tento druh betonu se vyrábí z velkého a malého kameniva a hustého pojiva.
- porézní. Porézní struktura je v porézním stavu vyplněna pojivem. Používá se při stavbě stěn a fasád.
- buněčný. Za buněčnou strukturu se považuje betonová směs, která neobsahuje žádné kamenivo. Místo toho je vyplněna velkým množstvím umělé horniny ve formě uzavřených buněk naplněných vzduchem. Tato struktura je široce používána při výstavbě jednopatrových domů.
- superporézní. Stavba tohoto druhu se objevuje pouze ve formě jednoho velkého agregátu, bez použití písčitých hornin.
Video na téma jaké jsou druhy betonu:
Druh betonu vzhledem k pojivu
Pokud vezmeme v úvahu třídy betonu podle jeho vnitřních plniv, můžeme rozlišit následující:
- na bázi cementu. Cementobeton je směs na bázi slínku, portlandských, portlandských struskových a pucolánových cementů. Jedná se o nejběžnější typ betonu. Používá se při výstavbě vícepodlažních budov;
- silikátové směsi. Beton z takových směsí se vyrábí na bázi pojiva vápence. Při výrobě tohoto typu se používají autoklávy, kde je beton podroben tepelnému zpracování pro zvýšení jeho pevnosti;
- sádrové směsi. Tento typ betonových směsí má vysokou nasákavost. Tento druh betonu se používá při konstrukci vnitřních stěn a stropů. Za zmínku také stojí, že jde o rozpočtový materiál;
- strusko-alkalická směs. Betony na bázi struskové alkálie působí jako pojivo. Tato směs používá mletou strusku. Tento materiál je vysoce odolný vůči drsným vnějším podmínkám;
- polymerní směsi. V betonových směsích na bázi polymerních složek jsou hlavními pojivovými složkami: epoxidové, polyesterové a furanové pryskyřice. Není racionální používat směsi na tomto základě pro obytné nebo kancelářské budovy;
Důležité ! Tento druh materiálu se používá výhradně při výstavbě továren zabývajících se chemickým průmyslem a zpracováním kovů. Tam, kde je vyžadována vysoká odolnost proti opotřebení a odolnost vůči různým teplotním podmínkám.
Rozmanitost betonu ve vztahu k oblasti použití
Vzhledem k všestrannosti stavebnictví se beton vyrábí také ve vztahu k účelům, pro které je určen. Oni jsou:
- strukturální – tyto směsi jsou určeny pro všeobecné použití. Obvykle se používá ve formě nosných konstrukcí budov a podlah. Jsou schopny odolat vysokému silovému zatížení. Hlavní výhodou tohoto typu je vysoká pevnost, odolnost proti deformaci a možnost použití při extrémně nízkých teplotách;
- konstrukční a tepelně izolační směsi. Tyto materiály jsou široce používány ve vnějších konstrukcích, zejména při stavbě plotů a fasád. Hlavním rysem tohoto betonu je jeho vysoká tepelná ochrana;
- tepelně izolační betonové směsi. Tento typ směsi se používá pro budovy a továrny, zejména továrny, kde je nutné zajistit vysoký tepelný odpor pro obestavění konstrukcí s malou vrstvou. Tento typ se zároveň nepoužívá jako nosná konstrukce, tepelně izolační beton se aplikuje přes již osazené betonové konstrukce;
- Hydraulické – jedná se o betonové směsi, které se používají k zajištění vysoké hustoty, voděodolnosti, mrazuvzdornosti a odolnosti vůči drsným vnějším podmínkám. Tento druh betonu je velmi běžný v severní části země, kde se používá pro výstavbu obytných budov;
- silniční betonové směsi. Jedná se o látky používané k aplikaci jako vrchní nátěr na vozovky a také na letištní dráhy. Tato třída betonu je vysoce odolná vůči deformacím a trhlinám. Nezhroutí se pod vlivem teplotních změn;
- Chemicky odolné směsi. Betonové směsi tohoto druhu jsou odolné vůči solím, kyselinám a zásadám. Spolu s těmito jedinečnými indikátory se tento typ betonové směsi může pochlubit vysokou odolností proti opotřebení pod vlivem různých chemických sloučenin a par. Tento typ betonu ze své podstaty slouží jako izolační materiál. Nanáší se na již hotovou vrstvu betonu;
Chtěl bych poznamenat, že s ohledem na tak širokou škálu betonových směsí stojí za to přemýšlet o tom, jak je správně vybrat. Nedělejte unáhlený nákup. Nejprve se rozhodněte pro účely, pro které betonovou směs potřebujete, poté o podmínkách, ve kterých bude používána, a poté věnujte pozornost ukazatelům pevnosti a deformace. Pokud při výběru betonové směsi zohledníte tyto tři aspekty, pak v tomto případě jednoduše nezvolíte špatně a budete s nákupem spokojeni na mnoho let.
