Invia.cz
Last minute
Tunisko
Dovolená v Chorvatsku
Pojeďte do Egypta
Bulharsko
Vydělávejte peníze s INVIA.CZ
Letní dětský tábor
Invia.cz
Last minute
Tunisko
Dovolená v Chorvatsku
Pojeďte do Egypta
Bulharsko
Vydělávejte peníze s INVIA.CZ
Letní dětský tábor
Beton je kompozitní stavební materiál sestávající z pojiva a plniva. Po zatuhnutí pojiva vznikne pevný umělý slepenec. Nejčastějším druhem betonu je tzv. cementový beton (CB), kde je pojivem cement a plnivem kamenivo; dalším materiálem pro výrobu je voda. Druhým často používaným druhem betonu je tzv. asfaltový beton (AB), který se využívá k výstavbě asfaltových vozovek.
Obsah |
Počátky využití kompozitních stavebních materiálů (tedy betonu v obecném smyslu) můžeme hledat v Asýrii, kdy se jako pojivo používal jíl. V Egyptě se pak jako pojivo užívala sádra.
První použití hydraulického betonu, podobného tomu, který používáme dnes, tedy s pojivy na bázi hydraulických vápen, přírodního nebo portlandského cementu, se datuje do republikánského období starověkého Říma (okolo roku 200 př. n.l.)[1], kdy se jako materiál na výrobu pojiva začal používat sopečný produkt pucolan - přírodní hydraulický cement s vynikajícími vlastnostmi. Tento druh pojiv umožnil vybudování významných inženýrských staveb, přístavních hrází, akvaduktů a mostů v celé oblasti Středomoří.[2]
Z cementového betonu byly vyrobeny některé prvky z nejmonumentálnějších staveb antiky. Mnoho vynikajících příkladů těchto staveb ještě stojí. Technologickým zázrakem je například obrovská monolitická kopule na Pantheonu v Římě. Má průměr 43,3 m a váží 5000 tun.[3] Byla vytvořena technologií litého betonu za sedm let (118-125 n.l.). Kopule srovnatelné velikosti byly ještě o jeden a půl tisíce let později stavěny technologií kamenné klenby po desítky let. [4]
Podle všeobecně přijímaného názoru byla znalost používání hydraulických pojiv ztracena se zánikem římské říše a znovuobjevena až v souvislosti s novověkými pokusy Smeatona.[5].
Velmi překvapivé jsou proto analýzy původního zdiva Karlova mostu uskutečněné na VŠCHT v 2008, které prokázaly unikátní příklad pokračování antické tradice použití vysoce kvalitních malt/betonů s hydraulickým pojivem na této středověké stavbě.[6]. Citace: Kvalita a homogenita výplňového zdiva svédči o tom, že suroviny pro néj nebyly ziskávány ad hoc, ale naopak pečlivé vybírány a zpracovávány osvédčenými technologiemi, které tvořily dobře tajené znalostni zázemi středovékých stavebnich huti. Je možné, že součásti strategie utajování skutečných postupů bylo vytvářeni "falešných", veřejné přistupných receptur (např. tvrzeni o organických přisadách, které mély odvést pozornost připadných napodobitelů. Fyzikálni vlastnosti výplňového zdiva Karlova mostu (zejména nízká objemová hmotnost) odpovídaji modernim tzv. lehkým konstrukčnim betonům. Zdivo s témito parametry tak celkovou stavbu nejen stabilizuje, ale rovnéž nevystavuje jeji vnéjši konstrukci (licni kvádrové zdivo) nadbytečnému zatížení.
Moderní portlandský cement poprvé použil v roce 1756 britský inženýr John Smeaton. Míchačky-strojní míchání-byly na stavbách zaváděny ve dvacátých letech minulého století hlavně kvůli míchání betonu. Ruční míchání vápené malty nebyl problém, na stavbách pomocné práce prováděly ženy, což byla levná pracovní síla. Beton však musel být namíchán v přesném poměru a ve stále stejné kvalitě, což bylo nutné např. u železobetonových nosníků. Byly tu i důvody ekonomické: do ručně míchaného betonu se musí dávat více cementu, protože se musí počítat s nedokonalou ruční prací. Už v té době vznikl výrok polírů: "S betonem jdou dělat největší kouzla".
U nás byl do základů stavby poprve použit beton v roce 1912. A to v Praze, při stavbě budovy akademie věd.
Během hydratace a tvrdnutí probíhají v betonu fyzikální a chemické procesy (provázené uvolňováním tepla), při kterých beton získává mechanickou pevnost a odolnost a vytváří se chemická stabilita v materiálu. Beton neztvrdne tím, že vyschne, ale že postupně během týdnů vykrystalizuje. Tento proces začne asi hodinu po namíchání a čím je tepleji, tím je krystalizace rychlejší.(Např, v panelárnách se beton ohříval až na 80 °C). Tento proces nejde nějak zastavit a pokud například beton v automixu zbude, musí se vyhodit i třeba do odpadu. Voda v krystalech betonu nesmí zmrznout, tím je beton zcela znehodnocen. Beton při tuhnutí není závislý na atmosféře a proto tuhne i pod vodou. Prostý beton je odolný vůči namáhání tlakem, naproti tomu snese pouze malé tahové zatížení. Proto se beton kombinuje s železnou výztuží – vzniká železobeton. Jako výztuž se používají i kabely, které se napnou a vnáší do betonu tlak – předpjatý beton. Další možností je přidat různá vlákna, drátky apod., vzniká vláknobeton či drátkobeton. Jako příměs je možno použít i moderní materiály, jako jsou uhlíková vlákna a zvýšit tím pevnost betonu ještě o několik desítek procent. Beton s malými vzduchovými bublinkami se nazývá pórobeton. Beton v kombinaci se skleněnými tvarovkami, tzv. luxferami, tvoří sklobeton.
Pevnost betonu závisí především na vlastnostech cementu, dalšími ovlivňujícími faktory jsou vlastnosti vody a kameniva. Beton s větším obsahem cementu(1:2) má za teplého počasí už druhý den téměř poloviční tvrdost. V praxi se po 28 dnech považuje beton za hotový (vyzrálý).
Při krystalizaci se v betonu vytváří t.zv.vnitřní teplo.Při betonáži přehrady v šíři několika metrů by vysoká teplota beton znehodnotila a tak se do betonu vkládají ocelové roury třeba půlmetrového průměru a těmi při krystalizaci proudí nepřetržitě studená voda a beton chladí.Tyto roury tam pak zůstanou.Betonáž takovýchto masívů probíhá nepřetržitě dnem i nocí,nelze například pokračovat až další den-beton by se už nikdy kvalitně nespojil.
Při teplotě +5C a méně se krystalizace betonu velmi zpomaluje,ale když teplota stoupne,opět pokračuje.
Betony se označují značkou C následovanou dvěma čísly - válcovou pevností a krychelnou (různé metodiky měření pevnosti), např. C16/20.
Přísady jsou obvykle různé chemikálie, které se přidávají do vody; příměsi se naopak přidávají do kameniva. Jsou to organické nebo anorganické materiály, tekutiny i sypké, které se přidávají do záměsi, aby určitým způsobem pozměnily vlastnosti betonu. Běžně tvoří maximálně 5% hmotnosti. Nejčastěji se používají tyto typy:
Beton je univerzálním stavebním materiálem, používá se jak na nosné konstrukce (skelety), tak na výrobu panelů; v dopravním stavitelství je beton hlavním materiálem pro výstavbu mostů, vozovek dálnic; v podzemním stavitelství se beton používá jako dočasná i trvalá výztuž. U betonu je jedno, je-li použit na suchu nebo pod vodou, jeho vlastnosti se tím nemění.
Při posuzování vodotěsnosti betonu se nezapočítávají různé hrubé poruchy (trhliny, štěrková hnízda, díry v betonu apod.), které umožňují pronikání vody a kde je nutno beton opatřit vodotěsnou izolací. Vodotěsnost betonu se posuzuje podle toho, zda voda může procházet cementovou maltou nebo stykem mezi maltou a kamennými zrny. Normální zdravý kámen je prakticky vodotěsný.
K zajištění vodotěsnosti je třeba betonovou směs řádně složit a dokonale zhutnit. Pro zlepšení vodotěsnosti se dobře osvědčily povrchové aktivní látky (plastikovaný a provzdušený beton).
Kontrola jakosti betonu se prování za pomocí destruktivních a nedestruktivních zkoušek.
Speciálním betonem označujeme beton, který má neobvyklou vlastnost(i), nebo jinak neobvyklé použití. V praxi se (poněkud nepřesně) speciálním betonem označují materiály vyrobené v betonárnách, které už betonem nejsou, jako cementové malty nebo anhydritové potěry. Mezi speciální betony patří např. lehký beton, těžký beton, vysokopevnostní beton, samozhutnitelný beton, vláknobeton, vodotěsný beton, stříkaný beton, a jiné. Správným složením lze docílit mnoho rozdílných vlastností betonu.
