Betoon on ehituse tehiskivimaterjal, mis saadakse korralikult valitud segu, mis sisaldab sideainet, vett ning peen- ja jämedaid täitematerjale, vormimise ja kõvendamise teel. Kõik see läbib kohustusliku tihendamise. Mõnel juhul kasutatakse spetsiaalseid lisandeid ja asf altbetooni puhul ei kasutata vett üldse.
Komponendid
Betoon on oma tuumas tsemendi ja vee segu, mille vahelise reaktsiooni tulemusena moodustub tsemendikivi, mis kinnitab kasutatud täiteainete terad ühtseks monoliidiks. Nendest ainetest sõltuvad betooni struktuur ja omadused. Need muudavad selle poorsuse astet, reageerimist koormustele, kõvenemisaega ja vähendavad oluliselt ka betooni deformatsiooni selle kõvenemise ajal. Betoonist on saanud kõigis valdkondades kasutatav peamine ehitusmaterjal tänu sellele, et see annab palju võimalusi erinevate omadustega segude saamiseks.mitmesuguste täiteainete lisamine. Just need omadused avavad nii laia valikut rakendusi.
Betoon on vastupidav materjal, millel on kõrge tulepüsivus, selle tihedust, tugevust ja muid omadusi saab muuta, andes sellele teatud spetsiifilised omadused. Nõuetekohase töötlemise korral saab segust teha arhitektuuri ja ehitusmehaanika seisukohast vajaliku kujuga struktuure.
Natuke ajalugu
Veest, täiteainetest ja sideainest koosneva kunstliku ehitusmaterjalina on betoon tuntud juba iidsetest aegadest. Rohkem kui seitse tuhat aastat tagasi kasutasid Mesopotaamia elanikud seda kõrvalhoonete ja eluruumide ehitamiseks. Seda kasutasid ka suurte püramiidide ehitajad. Vanad roomlased viisid betoonehituse uuele tasemele – nad jätsid maha mitte ainult hoonete vundamendid, vaid ka terved betoonhoonete plokid. Sellest materjalist valmistatud Rooma teede, kuplite, võlvide ja põrandate disainiomadused pole oma tähtsust kaotanud ka praegu. Keskajal kadus aga Rooma betooni valmistamise tehnoloogia pöördumatult.
Muidugi ei ole iidne betoon sama mis kaasaegne betoon. Selle peamine erinevus seisneb koostises, sel ajal polnud selles tsementi. Sideainena kasutati kipsi, lupja või savi.
Funktsioonid
Betooni tugevus on selle kõige olulisem omadus, millel on otsene mõju materjali tööparameetritele. Selle mõiste all peetakse silmas betooni võimet taluda agressiivse keskkonna ja väliste mehaaniliste jõudude mõju. See väärtus määratakse kontrollimeetoditega: ultraheli ja mehaaniline. GOST 18105-86 määrab kindlaks betooni painde-, pinge- ja survetugevuse testimise reeglid. Üks omadusi on variatsioonikoefitsient, mis näitab segu homogeensust.
Vastav alt standardile GOST 10180-67 tehakse betooni tõmbetugevuse määramine 28 päeva vanuselt 200-millimeetrise ribi suuruse kontrollkuubi kokkupressimisega. Seda tüüpi nimetatakse tavaliselt kuuptugevuseks. Lisaks GOST-idele kasutatakse tugevuse määramiseks ka SNiP-sid. Näiteks horisontaalsete koormamata konstruktsioonide betooni minimaalne eemaldamistugevus, mille sildeulatus on kuni 6 meetrit, peaks olema vähem alt 70% projekteeritud tugevusest ja pikkusega üle 6 meetri - 80% projekteeritud tugevusest. Sel juhul on tugevus kõige olulisem omadus. Sarnaselt looduslikule kivile talub see materjal survet paremini kui tõmbetugevus, mistõttu valiti selle indikaatori tõmbetugevus peamiseks kriteeriumiks.
Atribuudid
Betoon on materjal, mille tugevus on omadus, mis kasvab tsemendi ja vee vahelise koostoime füüsikalis-keemiliste protsesside tulemusena, mis toimuvad korralikult niisketes ja soojades tingimustes. Kui peaks juhtuma, et materjal külmub või kuivab, viiakse see protsess lõpule. Varajane kuivatamine või külmutamine mõjutab lõplikkumaterjali omadused.
Ühtlus
Koos kõigi muude teguritega sõltub tugevuse ühtlus kasutatud täitematerjalide kvaliteedist ja sisaldusest, eriti kui viimaste mõned omadused ei võimalda saada vajaliku tugevusega betooni. Seetõttu on see parameeter seotud eelmisega, kuigi eksperimentaalsed andmed näitavad, et sellist seost ei esine alati. Kuna betoon muutub homogeensemaks, on võimalusi tõhusamaks kasutamiseks.
Homogeensusindeks määratakse teatud kindlate omadustega töötavast betoonist valmistatud kontrollproovide katsete tulemusel. Näiteks selle indikaatori arvutamisel võetakse arvesse sama vanade materjaliproovide suuruse ja säilitustingimuste identsete testimise tulemusi. Veekindluse ühtlus määratakse sama paksusega proovide testimisel samade meetodite abil.
Tihedus
See betooni omadus on üsna keeruline, kuna see muutub sõltuv alt sellest, milliseid komponente segule lisatakse. Betooni tiheduse suurendamiseks võite kasutada putsolaani portlandtsementi, mis paisub, või alumiiniumoksiidtsementi, mis ei moodusta tahkumisel tühimikke. Seda parameetrit mõjutavad ka plastifikaatorilisandid, mis sageli parandavad juba valmis segu omadusi. Kui tsemendi koostis vastab GOST-ile, on selle tihedus teadaolev väärtus.
Klassid
Praegu on mitut tüüpi. Kergbetoon on materjal, mille tihedus on 500-1800 kg/m3. Sellesse klassi kuuluvad: vahtbetoon, paisutatud savibetoon, poorbetoon, kärgbetoon, puitbetoon, perliit ja vermikuliitbetoon. Sellises segus on kandevõime pärast tahkumist üsna väike. Tavalist ehk rasket betooni iseloomustab tihedus 1800-2500 kg/m3. Täiteainena kasutatakse siin killustikku, kruusa. Seda tüüpi kasutatakse tööstuslikus ehituses, mille tagab selle suurenenud kulumiskindlus. Eriti raske betooni klass on materjal, mida iseloomustab tihedus üle 2500 kg/m3. Selliseid segusid kasutatakse tuumaelektrijaamade ehitamisel, kuna neil on ioniseeriva kiirguse eest kaitsvad omadused.
Betoonaste
See on selle materjali teine oluline omadus. Survetugevuse indeks näitab vastupidavust aksiaalsele survele. Betooni klass pinge suhtes näitab kontrollproovide vastupidavust aksiaalsele pingele. Külmakindluse indeks näitab vahelduva sulatamise ja külmutamise tsüklite arvu. Betooni veekindluse klass näitab, millise ühepoolse hüdraulilise rõhu korral ei lase betoon standardkatse ajal vett läbi.
Järeldused
Ehitades objekti mis tahes eesmärgil, oleks õige otsus osta valmisbetoon, mis on valmistatud täielikult kooskõlas GOST-idega, kuna seda on raske saavutadasoovitud tulemus ise ja ilma erivarustuseta valmistamisel.
