Betonas

Betonas - viena seniausių statybinių medžiagų. Randama įrodymų, kad net egiptiečiai eksperimentavo su betonu, bet pirmieji šią technologiją panaudojo romėnai. Ir daugelyje kalbų betono pavadinimas romėniškos kilmės - concrete. Nuo tų laikų betono sudėtis mažai pasikeitė: smėlis, vanduo, trupintas akmuo, tiesa, romėnai dėdavo dar vulkaninių pelenų. Iš betono pastatyta daugybė statinių Romos imperijoje, akvedukai, bokštai. Pats garsiausias betoninis romėnų statinys - Panteonas 47 metrų aukščio kupolu, iki pat 15-ojo amžiaus buvęs aukščiausias ir didžiausias betoninis statinys. Kupolas pastatas nenaudojant metalinės armatūros. Dabar mums tai neįsivaizduojama, bet romėnai tiesiog mažino sluoksnių apkrovas, o silpniausioje, viršutinėje dalyje paliko skylę.

Žlugus Romos imperijai, betonas tapo pagalbine medžiaga ir tik 19 amžiuje iš naujo pradėjo užkariauti didžiąsias statybas. Panamoje 1881 metais imta statyti kanalą, turėjusį sujungti Atlanto ir Ramųjį vandenynus. Kanalo reikėjo nutiesti 82 km per džiungles ir Panamos kalnus. Pirmieji projekto ėmėsi prancūzai, sėkmingai iškasę Sueco kanalą. Pirmiausia buvo bandoma padaryti kaip ir Egipte: iškasti kanalą žemiau jūros lygio. Sunkios geologinės ir gamtinės sąlygos po aštuonerių metų privertė atsisakyti šio sumanymo. Projektą perėmė amerikiečiai, jie atsisakė minties iškasti gilų kanalą ir nutarė daryti šliuzus. Pagrindinė medžiaga - betonas, jo gamybai pastatytos 8 gamyklos. Šliuzu vartai buvo daromi iš betono, todėl buvo galima atlaikyti 120 mln. litrų vandens spaudimą kiekviename šliuze. Siekiant, kad šliuzų vartų betonas nepraleistų vandens, jį gaminant buvo naudojama mažesnio skersmens skalda, kad būtų mažesnis betono poringumas.

Kitas išbandymas betonui - Huverio užtvankos statyba. Sutramdžiusi Kolorado upę, elektrinė turėjo pagaminti 2 000 megavatų elektros. 221 metro aukščio užtvankai sunaudota per 6 mln. tonų betono. Apatinėje dalyje apkrovos siekia 919 kg į kvadratinį metrą. Statytojai susidūrė su problema - betonui formuojantis išsiskiria šiluma. Pilant tradicinį betoną, užtvanka būtų įšilusi tiek, kad būtų deformavusios konstrukcijos, o betonas būtų aušęs kelis dešimtmečius. Greitai aušdamas betonas būtų pradėjęs skilinėti. Statytojai problemą išsprendė naudodami sausesnį - iki 7 proc. drėgmės betoną, o į užpildomus blokus dėjo vamzdžius su vandeniu, kuris aušino betoną.

Betono panaudojimas pakeitė ir miestų išvaizdą. Betonas - pigesnė ir atsparesnė medžiaga statant dangoraižius. Iki tol aukšti pastatai buvo statomi naudojant metalines konstrukcijas, pvz., garsusis Empire State Building. Aukštėjant pastatams, inžinieriai susidūrė su kietumo problema, ne metalinės konstrukcijos nepakankamai jį užtikrino. Pirmuoju betoniniu dangoraižiu laikomas Ingalls Building, Cincinatyje, 1903, vėliau pavadintas Transit Building.

Didžiausiu betono triumfu statant dangoraižius tapo per 800 m pasiekęs Burh al Dubaj. Dangoraižį statantys inžinieriai susidūrė su daugybe iššūkių: didelė vėjo įtaka lenkimui dėl didelio pastato aukščio ir ploto, betono mišinio pakėlimas į didelį aukštį, didelis aplinkos karštis, todėl greitai kietėjantis betonas.

Betono amortizuojančias savybes inžinieriai pagerino padidindami betono poringumą - įmaišė į betoną šlako ir mikro titnago dalelių. Oras statybvietėje įkaisdavo iki +40, todėl betonas buvo pilamas naktį, kai truputį atvėsdavo, papildomai betonas buvo maišomas su ledo drožlėmis. Aukštyn betoną kėlė 3 galingi siurbliai iš apačios ir aukščiau pastatyti siurbliai paduodavo betoną dar aukščiau.

Betonui modifikuoti sukurta daugybė laboratorijų. Naujausi pasiekimai betoną daro tiesiog neatpažįstamą. Tipinį niūrų pilką betoną keičia naujų spalvų betonas su įmaišytomis dalelėmis, kurios maišosi su atmosferos rūgštimis ir jas neutralizuoja. Tai Jubiliejaus bažnyčia (Jubilee Church) Romoje, vos 13 km nuo senovės Panteono. Trys baltos burės stebina ir architektūriniu ir struktūriniu sprendimu.

Neįtikėtina, tačiau betonas gali būti ir šviesai laidus. Ne taip paprasta įkomponuoti stiklą į betono struktūrą, nes jis yra nuo betone vykstančių cheminių procesų. Jau sukurtas betonas, kuriame įmaišyta į miltus sutrinto stiklo, kuris praleidžia šviesą. Be to, dalis stiklo keičia ir cementą.

Betono klasifikavimas

Betonai klasifikuojami pagal tankį, užpildų stambumą, paskirtį ir kitus požymius.

Pagal tankį:
1. Sunkieji (sauso betono tankis didesnis kaip 2600 kg/ m3).
2. Normalieji (2000-2600 kg/m3)
3. lengvieji (800-2000 kg/m3)
4. ypač lengvi (tankis mažesnis kaip 800 kg.in3).

Pagal užpildų stambumą
1. Smulkiagrūdžiai (gaminami tik su smulkiais užpildais, kurių dalelės iki 10 mm)
2. Stambiagrūdžiui (užpildų dalelės gali būti iki 150 mm).

Pagal paskirtį:

1. Konstrukciniai;
2. konstrukciniai-termoizoliaciniai;
3. termoizoliaciniai;
4. hidrotechniniai;
5. kelių;
6. dekoratyviniai;
7. atspariūs kaitrai;
8. chemiškai atsparūs.

Pagrindiniai betono rodikliai:
1. Betono gniuždomojo stiprio klasės.
1.1 . Normaliojo ir sunkiojo betono stiprio gniuždant klasės: C 8/10, C 12/15, C 16/20, C 20/25, C 25/30, C 30/37, C 35/45, C 40/50, C 45/55, C 50/60, C 55/67, C 60/75, C 70/85, C 80/95, C 90/105, C 100/115.
1.2 Lengvojo betono stiprio gniuždant klasės: LC 8/9, LC 12/13, LC 16/18, LC 20/22, LC 25/28, LC 30/33, LC 35/3S, LC 40/44, LC 45/50, LC 50/55, LC 55/60. LC 60/66. LC 70/77, LC 80/88.

Betono klasių atitikmenys

2. Betono atsparumo šalčiui markė F.
2.1. sunkiojo, normaliojo ir smulkiagrūdžio betono: F50: F100: F150; F200; F300;
F400; F500;
2.2. lengvojo betono: F25; F35; F50; F75; F100; F150; F200; F300; F400: F500

3. Betono nelaidumo vandeniui markė W.
Betono nelaidumo vandeniui markės (sunki­ojo, normaliojo, smulkiagrūdžio ir lengvojo betono): W2; W4; \V6; W8; \V10; W12.

Betono fizikinės ir mechaninės savybės priklauso nuo užpildų stambumo, rišamosios medžiagos ir užpildų savybių bei kiekio, vandens ir cemento santykio, gamybos būdo, betono klojimo ir tankinimo būdų, kietėjimo sąlygų.

Statybų ir būsto gido Asa.lt informaciją atgaminti visuomenės informavimo priemonėse bei interneto tinklalapiuose be raštiško UAB "IKS" sutikimo draudžiama.

marco

Retai sutinkamas kokybiškas straipsnis!

2011-01-19 21:51