Betón – aké sú vlastnosti betónu ako stavebného materiálu? Betón je materiál, ktorého začiatky používania siahajú do ďalekej minulosti, hoci jeho popularita pretrváva dodnes. Získava sa zmiešaním plniva, vody a spojiva a môžu sa doň pridať určité prísady a prímesi na zlepšenie jeho fyzikálnych a mechanických vlastností. V tomto článku si povieme o výhodách betónu, a spomenieme aj niektoré zaujímavosti o tomto stavebnom materiáli.
Čerstvý a vytvrdnutý betón - charakteristika
Podľa pôvodu sa stavebné materiály delia na prírodné a umelé -betón patrí do skupiny umelých, keďže sa nenachádza v prírode, ale sa vyrába špeciálnymi technologickými postupmi. Vzniká stuhnutím zmesi plniva (ktoré môže byť prírodné - piesok a kamenivo a umelé - keramzit, troska, škvara, a možno použiť aj niektoré organické materiály, napr. drevené piliny, pazderie, korok, rašelinu, plnivo tvorí 70 – 80 % zmesi), spojiva (minerálne spojivá - najčastejšie používaný cement, vápno, sadra, prípadne organické spojivá - asfalt a polyméry, ktoré majú 10 – 20 % podiel v zmesi) a vody (umožňuje proces spájania a tvrdnutia cementu, 5 – 10 % podiel v zmesi). Okrem uvedených zložiek sa pridávajú určité prísady, ktoré sa dávkujú v závislosti od hmotnosti spojiva, zvyčajne cementu. Prísady môžu byť v tekutej alebo práškovej forme, sú to:plastifikátory(plastifikačné prísady), ktoré znižujú povrchové napätie betónu,prevzdušňovače(prevzdušňovacie prísady) vytvárajúce v betóne veľký počet mikroskopických pórov a dodávajú odolnosť voči opakovanému zamŕzaniu a rozmŕzaniu,urýchľovače(urýchľovacie prísady), ktoré urýchľujú tuhnutie a tvrdnutie betónovej zmesi,spomaľovače(spomaľovacie prísady), ktoré spomaľujú tuhnutie a tvrdnutie betónovej zmesi,stabilizátory(stabilizačné prísady), ktoré znižujú odmiešavanie vody, znižujú výšku elevácie vody, zvyšujú hutnosť zatvrdnutého cementu, zamedzujú vzlínanie a nasávanie vody,antifrízumožňuje betónovanie v zimných podmienkach (pod 0 stupňov), pretože znižuje bod tuhnutia vody.
Betón podľa svojho účelupatrí medzi konštrukčné stavebné materiályspolu s kameňom, tehlou, oceľou, drevom a inými. Je najrozšírenejším umelým stavebným materiálom na svete a jeho uplatnenie je naozaj široké – používa sa pri výrobe ciest, budov, základov, mostov – jedným slovom všetkých inžinierskych a pozemných stavieb.
Základné rozdelenie betónu bolo urobené podľa objemovej hmotnosti. Existujeľahký betón, ktorý sa používa na betónové prvky vyžadujúce nižšiu objemovú hmotnosť,bežný betón, ktorý sa väčšinou vyskytuje v oblasti pozemných stavieb, aťažký betón, ktorý má veľkú objemovú hmotnosť a vyrábaný je z ťažkého kameniva.
Zmes všetkých zložiek, kým nestuhne, sa nazýva čerstvý betón.Od týchto charakteristík závisia aj vlastnosti vytvrdnutého betónu.
Jednou z primárnych vlastností čerstvého betónu je tixotropia, ktorá sa prejavuje v schopnosti meniť charakteristiky pod vplyvom rôznych mechanických účinkov. Je to variabilita parametrov viskozity v závislosti od toho, či ide o pohyb alebo pokoj častíc. Vyznačuje sa tiež stálou variabilitou parametrov v závislosti od času, ktorá je daná priebehom fyzikálno-chemických procesov pri hydratácii cementu - strata fluidnosti, zvýšenie viskozity a iné.
Reologické vlastnosti čerstvého betónu výrazne ovplyvňujú technologické vlastnosti, ako aj vlastnosti zatvrdnutého betónu.Čerstvý betón musí spĺňať technologickú požiadavku, teda úspešne reagovať na požiadavky, ktoré diktujú jednotlivé fázy technologického procesu výroby betónu a výroby konkrétneho betónového prvku alebo konštrukcie. Technologickú vlastnosť čerstvého betónu možno vnímať aj ako súbor určitých vlastností, ktoré sú veľmi dôležité v celom technologickom reťazci - počnúc dávkovaním komponentov, homogenizáciou, teda ich miešaním, až po finálnu úpravu betónových povrchov a starostlivosť o zabudovaný betón. Technologické charakteristiky sú:homogenita, možnosť zabudovania(dôležitá je najmä pre kvalitu zatvrdnutého betónu, od ktorej do značnej miery závisí možnosť zhutnenia čerstvého betónu, pričom stupeň zhutnenia závisí od stupňa dosiahnutého zhutnenia, a tým aj dosiahnutej pevnosti a trvanlivosti betónu),spojenie(kohézia),stabilita(odpor k segregácii a separácii vody),transportovateľnosť, čerpateľnosť, dokončovateľnosť vrchných plôch a pod. Aby sa získal zatvrdnutý betón s požadovanými vlastnosťami, čerstvý betón musí mať zodpovedajúce vlastnosti, ktoré sa prejavia pri miešaní, preprave, betónovaní a iných technologických postupoch.
Fyzikálne a mechanické vlastnosti zatvrdnutého betónu sú: pevnosť v ťahu a tlaku, pevnosť v čistom šmyku, pevnosť v zložitom napätí, pevnosť pri dynamickom zaťažení, vodotesnosť, odolnosť proti účinkom mrazu a soli, odolnosť proti opotrebovaniu, proti chemickým agensom atď.
Betón – zaujímavé fakty, o ktorých ste možno nevedeli
Prvý moderný betón vznikol v 18. storočí. Moderný betón, ktorý sa dnes používa, resp. dnešné betónové zmesi súvisia s patentom na výrobu portlandského cementu. V roku 1824 patent na jeho výrobu získal anglický priemyselník Joseph Aspdin z Leedsu, ktorý cement nazval portlandský, pretože pripomínal druh kameňa z Portlandského ostrova na juhu Anglicka. Portlandský cement je najbežnejšie používaný typ cementu v histórii a vyrába sa z neho najviac betónových prvkov a konštrukcií na celom svete.
Predchodcovia betónu, ktorí sú zložením veľmi podobní dnešnému betónu, siahajú do ďalekej histórie. Starí Egypťania používali ako stavebný materiál zmes piesku, kamenných úlomkov a riečneho bahna. Zmes podobnú betónu používali aj starí Rimania, ktorých stavitelia zmiešali vápno, vodu a sopečný popol získaný z Vezuvu.
Jediná neporušená stavba z dávnych čias a jedna z najväčších pamiatok moderného Ríma, Panteón, postavený okolo roku 126 nášho letopočtu za čias cisára Hadriána, bola vyrobená z materiálu podobajúceho sa betónu, ktorý vtedajší stavitelia nepoznali.
