Beton
Beton – kompozyt powstały ze zmieszania spoiwa (cementu) i wypełniacza (kruszywo), ewentualnych domieszek nadających pożądane cechy oraz wody. Jest jednym z najbardziej powszechnych materiałów budowlanych we współczesnym budownictwie.
Uzyskiwanie
Beton (zwykły) powstaje w wyniku wiązania i stwardnienia mieszanki betonowej. Mieszanka betonowa to mieszanina spoiwa (cement), kruszywa, wody i ewentualnych dodatków (do 20% w stosunku do masy spoiwa) i domieszek (do 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).
Beton można podzielić ze względu na:
- ciężar objętościowy,
- sposób zagęszczenia i wbudowania,
- właściwości.
O rodzajach betonu można przeczytać tutaj.
Wytrzymałość
Ważną cechą betonu jest jego wytrzymałość na ściskanie. Gwarantowaną wartość wytrzymałości określa klasa betonu. Wytrzymałość betonu, jak i jego trwałość i odporność na korozję zależą w dużej mierze od jego porowatości.
Wytrzymałość na ściskanie betonu – zależy od wielu parametrów:
• składu betonu wynikającego z rodzaju, uziarnienia i wytrzymałości kruszywa,
• rodzaju i ilości cementu,
• wskaźnika c/w,
• warunków środowiska (warunki termiczno-wilgotnościowe podczas pielęgnacji),
• sposobu obciążenia,
• geometrii badanych elementów próbnych,
• czasu obciążenia oraz wieku 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 × 15 × 15 cm). Dla betonów lekkich ta sama norma wprowadza oznaczenie symbolem LC../.. (np. LC20/22).
Norma PN-B-03264:2002 została w 2004 r. uzupełniona poprawką, zgodnie z którą klasom betonu oznaczanym B-20 itp. przyporządkowano równoznaczne oznaczenia np. C16/20.
Wytrzymałość betonu na rozciąganie jest dziesięciokrotnie mniejsza w stosunku do jego wytrzymałości na ściskanie. Przypuszczalnie spowodowane jest to powstawaniem mikrorys między zaczynem a kruszywem. Aby możliwe było przenoszenie sił rozciągających stosuje się zbrojenie betonu wkładkami stalowymi (pręty i siatki stalowe) – taki materiał kompozytowy nazywany jest żelbetem. Wówczas to stal przejmuje wszelkie naprężenia rozciągające, a zadaniem betonu jest „praca” na ściskanie. Wytrzymałość betonu zależy również od zawartości cementu i tak zwiększenie jego udziału wpływa negatywnie na właściwości reologiczne, głównie na skurcz. Powstawać przez to mogą w betonie rysy i pęknięcia wynikające ze zwiększonych naprężeń oraz temperatury hydratacji.
Oznaczenia klas betonu
Wcześniej funkcjonowały stare klasy, czyli stare oznaczenia. Do nich zaliczały się takie symbole, jak B20, B10, B30 itd. Obecnie funkcjonują już nowe klasy, których oznaczenia są poprzedzone literą C. Nowe klasy obejmują między innymi takie symbole jak C16, C20 czy też C25. Nowe klasy i stare klasy mają swoje odpowiedniki. Dlatego nie trzeba znać specjalnej tabeli, która nam będzie podpowiadać, które stare klasy odpowiadają nowym oznaczeniom.
Przykładowe odpowiedniki to:
• C16 /20 – B20
• C20 /26 – B25
• C25 /30 – B30
• C30/ 37 – B37
• C35/45 – B45
Klasa wytrzymałości betonu a zastosowanie
Decydując się na beton klasy C10 lub C25 w budownictwie ma bardzo duże znaczenie. Przede wszystkim nie każdy beton będzie nadawał się jako beton konstrukcyjny. Beton klasy B10 do B15, czyli od C8/10 do C12/15 wg nowych klas, uznawany jest za beton lekki. Wykorzystuje się go jako podłoże pod fundamenty, a także do stabilizacji gruntu. Dodatkowo znajduje on zastosowanie, jako wykończenie posadzek oraz tarasów. Można użyć go w celach naprawczych. Jednak nie nadaje się do budowy elementów konstrukcyjnych.
Beton konstrukcyjny, czyli taki, z którego wykonuje się fundamenty, ściany, nadproża, schody oraz inne wylewki określany jest klasami od B20 do nawet B30. Odpowiednikami wśród nowych klas, jest beton klasy od C16/20 wzwyż. Normę mostową spełnia beton klasy B35 i B40 (C30/37). W przypadku wyższych klas betonu mówimy o materiale wykorzystywanym już w komercyjnym oraz przemysłowym budownictwie. W budownictwie jednorodzinnym raczej ograniczamy się do klas betonu o oznaczeniu do B30.
