Beton
Beton je pomemben material za izdelavo različnih stavb in konstrukcij. Gre za sestavljeni material iz portlandskega cementa, peska, gramoza ali agregata in vode v različnih razmerjih, odvisno od naloge.
Beton se uporablja več kot kateri koli drug umetni material na svetu. Leta 2006 je bilo izdelanih približno 7,5 milijarde kubičnih metrov betona na leto - več kot en kubični meter na vsakega prebivalca Zemlje.
Sestavine se zmešajo v maso, podobno kot se pripravlja testo za kruh. Beton se nato vlije v okvir. Po nekaj urah se strdi. Beton se strdi zaradi kemične reakcije, imenovane hidratacija. Voda reagira s cementom, ki poveže druge sestavine in sčasoma ustvari močan material, podoben kamnu.
Iz betona se izdelujejo pločniki, cevi, arhitekturni objekti, temelji, avtoceste, mostovi, večnadstropna parkirišča, zidovi, temelji za vrata, ograje in drogove ter celo plovila. Njegova največja prednost je, da opeke in kamne med seboj povezuje bolje kot katera koli druga metoda, ki jo pozna človeštvo.
Beton je močan pri stiskanju, a šibek pri raztezanju. Za nekatere namene ga je treba ojačati z jeklenimi palicami. Pri armiranobetonskih stavbah je mogoče povezati vse dele, temelje, stene, tla in strehe, vendar zaradi betonske konstrukcije stavbe niso potresno odporne.
Beton je star že 5600 let pred našim štetjem. Rimljani ga niso izumili, vendar so ga veliko uporabljali. Nekatere vrste betona so vodoodporne, nekatere vrste pa se lahko vgradijo tudi pod vodo.
Beton, ki se uporablja za gradnjo stavbe
Sodobna stavba: Bostonska mestna hiša (dokončana leta 1968) je zgrajena pretežno iz betona, tako montažnega kot vgrajenega.
Zunanji pogled na rimski Panteon, ki je še vedno največja nearmirana kupola iz masivnega betona (premer 43,4 m).
Hadrijanov Panteon v Rimu je primer rimske betonske gradnje.
Dodatki
Obstaja veliko dodatkov za hitrejše, počasnejše in močnejše strjevanje betona, zmanjšanje korozije itd. Rimljani so odkrili, da je z dodajanjem vulkanskega pepela nastal beton, ki se je strjeval pod vodo. Rimljani so vedeli tudi, da dodajanje konjske dlake zmanjšuje možnost razpokanja betona med strjevanjem in da dodajanje krvi povečuje odpornost betona proti mrazu.
Sodobni beton je leta 1756 izdelal britanski inženir John Smeaton. Cementu je dodal kamenčke in opeko v prahu. Leta 1824 je angleški izumitelj Joseph Aspdin izumil portlandski cement, ki je ostal glavni cement, ki se uporablja pri proizvodnji betona. V njem je žgal zmleti apnenec in glino. Proces žganja je spremenil kemijske lastnosti materialov in Aspdin je ustvaril močnejši cement, kot bi ga lahko izdelal iz navadnega zdrobljenega apnenca.
V 19. stoletju je francoski vrtnar Joseph Monier leta 1849 izumil armirani beton (patentiran leta 1867). François Coignet ga je preučil in izboljšal. To je beton z jeklenimi palicami, imenovanimi armaturne palice. Jeklene palice so začela nadomeščati steklena ali plastična vlakna.
Za doseganje posebnih ciljev lahko zmesi dodamo številne sodobne kemikalije. Superplastifikatorji so kemikalije, ki izboljšujejo obdelovalnost, kar pomeni sposobnost oblikovanja betona, preden se strdi. Pigmenti lahko spremenijo dolgočasno sivo barvo. Inhibitorji korozije lahko zmanjšajo rjavenje jeklenih palic. "Vnašanje zraka" je napihovanje majhnih mehurčkov v beton, preden se ta strdi. To betonu pomaga preživeti zamrzovanje in odmrzovanje v hladnem podnebju. Žlindra iz plavža se lahko meša z betonom. Zaradi nje postane barva skoraj čisto bela, beton pa je močnejši.
Vprašanja in odgovori
V: Iz česa je narejen beton?
O: Beton je sestavljeni material iz portlandskega cementa, peska, gramoza ali agregata in vode v različnih razmerjih, odvisno od naloge.
V: Koliko betona se proizvede vsako leto?
O: Leta 2006 je bilo proizvedenih približno 7,5 milijarde kubičnih metrov betona na leto - več kot en kubični meter na vsakega prebivalca Zemlje.
V: Kaj nastane z mešanjem sestavin?
O: Z mešanjem sestavin nastane masa, podobno kot pri pripravi testa za kruh.
V: Kako se beton strdi?
O: Beton se strdi zaradi kemične reakcije, znane kot hidratacija. Voda reagira s cementom, ki poveže druge sestavine in sčasoma ustvari močan material, podoben kamnu.
V: Katere so pogoste uporabe betona?
O: Beton se pogosto uporablja za pločnike, cevi, arhitekturne strukture, temelje, avtoceste, mostove in večnadstropna parkirišča. Uporablja se lahko tudi za izdelavo zidov, temeljev za vrata in ograje ter celo čolnov.
V: Katera je prednost uporabe betona pred drugimi materiali?
O: Ena od prednosti uporabe betona v primerjavi z drugimi materiali je ta, da opeke in kamne povezuje bolje kot katera koli druga metoda, ki jo pozna človeštvo.
V: Kdaj je bil beton prvič uporabljen?
O: Beton je bil prvič uporabljen že 5600 let pred našim štetjem.
