Beton to materiał budowlany, który jest mocny, trwały i łatwy do wykonania. Składa się z cementu, piasku i kruszywa (mieszaniny skał i innych materiałów).
Ilość wody użytej w mieszance wpływa na wytrzymałość i urabialność betonu. Dla niektórych osób może to być poważny problem i warto o tym pomyśleć, kiedy budujesz konstrukcję.
Woda
Kiedy woda wchodzi w kontakt z cementem, rozpoczyna się proces chemiczny zwany hydratacją, który wiąże ze sobą piasek i kruszywo. Bardzo ważna jest odpowiednia ilość wody, w przeciwnym razie twój beton będzie słaby i kruchy.
Cement i wodę można mieszać i dobierać proporcje na wiele sposobów. Stosunek wody do cementu (w/c) jest bardzo ważny przy wyborze mieszanki dla danego projektu.
Stosunek ten oblicza się, dzieląc wagę wody przez wagę cementu. Na przykład w/c równe 0,4 oznacza, że na każde 100 funtów dodanego cementu portlandzkiego przypada 40 funtów wody.
Na w/c betonu wpływa również rozkład wielkości cząstek kruszywa oraz stopień absorpcji i wilgotności powierzchniowej kruszywa. Nadmiar wody zwiększa porowatość betonu, ułatwiając wnikanie i dyfuzję agresywnych substancji chemicznych, takich jak chlorki, do mikrostruktury betonu. Przyspiesza to korozję prętów zbrojeniowych i z czasem obniża wytrzymałość mechaniczną betonu.
Kruszywa
Kruszywa to materiały takie jak piasek, żwir i kruszony kamień, które nadają betonowi objętość. Są one również jednym z najważniejszych składników betonu i mają duży wpływ na jego wytrzymałość, urabialność i trwałość.
Właściwości fizyczne i mineralogiczne kruszyw, takie jak kształt, uziarnienie, wilgotność, ciężar właściwy, reaktywność, solidność i ciężar jednostkowy, określają ich rolę w mieszance betonowej. Wraz ze stosunkiem wody do materiału wypełniającego, właściwości te wpływają na reaktywność, urabialność i trwałość betonu.
Cząstki kruszywa grubego o szorstkiej fakturze, kanciaste lub wydłużone wymagają więcej wody do wyprodukowania urabialnego betonu niż gładkie, zaokrąglone cząstki kruszywa zwartego. W związku z tym, aby utrzymać stosunek wodno-cementowy, należy użyć większej ilości cementu.
Ziarnistość kruszyw drobnych i grubych można zoptymalizować na podstawie dostępnych zasobów kruszyw, wymagań projektu i pożądanego wykończenia. Może to zapewnić ekonomiczny, urabialny beton o dobrym wykończeniu i pompowalności.
Cement
Beton to trwały materiał budowlany, który powstaje przez zmieszanie wody, cementu i kruszywa. Mieszanka ta jest następnie wylewana i twardnieje, tworząc struktury, które wszyscy widzieliśmy w naszym życiu.
Cement, znany również jako cement portlandzki, to drobny proszek, który jest kluczowym składnikiem większości mieszanek betonowych. W połączeniu z wodą główne składniki cementu (wapno, glina, piasek i kruszywo) łączą się ze sobą, tworząc hydraty lub produkty hydratacji, które powodują twardnienie betonu w procesie zwanym hydratacją.
Na ilość cementu w betonie wpływa wiele czynników, w tym stosunek wody do cementu (w/c), uziarnienie kruszywa i wiek betonu. Niski współczynnik w/c powoduje, że beton jest sztywny i mniej podatny na pękanie i kurczenie się.
Należy również pamiętać, że wysoki współczynnik w/c może spowodować powstanie betonu o niskiej wytrzymałości i niskiej jakości. Może się tak zdarzyć, jeżeli uziarnienie i proporcje kruszywa nie są odpowiednio zrównoważone z ilością pasty cementowej lub jeżeli beton pozostanie zbyt długo mokry.
Wymagania
Podczas procesu wytwarzania betonu cement i woda mieszają się, tworząc pastę lub klej, który wiąże ze sobą cząstki kruszywa. Ten proces nazywa się hydratacją, a właściwy stosunek wody do cementu robi różnicę na świecie.
Właściwy stopień hydratacji powoduje, że beton jest nie tylko mocny, ale i trwały. Przekłada się to na lepszą wydajność pod względem odporności na mróz i odwilż, zgorzelinę zimową i atak chemiczny.
Oprócz współczynnika w/cm i mieszanki cementowo-wodnej, na trwałość betonu wpływają też inne czynniki, takie jak rozkład wielkości kruszyw, ich gradacja, tekstura powierzchni, dodatki piasku i żwiru oraz rodzaj cementu użytego do jego produkcji. Optymalna równowaga tych czynników pozwala projektantom zoptymalizować jakość betonu dla danego zastosowania, spełniając jednocześnie wymagania przepisów budowlanych.
Właściwa kombinacja tych składników może zaowocować betonem, który jest równie dobry do oglądania, jak i do pracy. A najlepsze jest to, że będzie on służył przez długi czas.
