1. Što je beton?

Iako se posvuda primjenjuje u modernoj gradnji, beton nipošto nije moderan izum. Još su ga Rimljani upotrebljavali za izgradnju mnogih objekata, poput Panteona. Modernu betonsku mješavinu od portlandskog cementa izumio je britanski zidar Joseph Aspdin, koji je u 19. stoljeću prvu smjesu napravio u svojoj kuhinji. Iako je Aspdinu bila potrebna kombinacija sastojaka u pravim omjerima, svi sastojci portlandskog cementa nalaze se u prirodi. Portlandski cement u kombinaciji s dva ključna sastojka stvara beton – građevinski materijal koji se svakodnevno koristi u cijelom svijetu.

1.1. Tri osnovne komponente betona

Iako postoje razlike između različitih vrsta betona, postoje tri glavne komponente bilo koje betonske smjese: portlandski cement, voda i agregat. Kada se portlandski cement pomiješa s vodom, on stvara vezivo koje drži zajedno agregat – koji se sastoji od sitnog pijeska, pijeska ili smjese oba – u čvrstu masu s tlačnom čvrstoćom koja je jednaka čvrstoći čelika. Portlandski cement sadrži prirodne minerale koji uključuju vapnenac, pješčenjak, škriljevac, željezo, glinu i pepeo. Proizvođači sipaju te sirovine u cilindrične betonske peći i zagrijavaju ih na temperaturi do 1500 Celzijevih stupnjeva. Tijekom ove obrade isparavaju voda i ugljični dioksid i stvara se klinker. Klinker se zatim melje u fini prah u koji se dodaje gips za kontrolu i regulaciju brzine stvrdnjavanja, kada se ponovno kombinira s vodom. Ova je smjesa poznata kao portlandski cement. Betonske smjese postoje u različitim oblicima za različite svrhe. U standardnoj betonskoj smjesi agregat je smjesa sitnog pijeska i sitnog šljunka. Takozvana puščana smjesa sadrži sitniji pijesak i u njoj nema većeg šljunka. Pogodna je za krpanje i razne betonske obrtničke projekte od betona. Još sitniji agregati upotrebljavaju se u smjesama žbuke koje se koriste za spajanje cigle i drugih blokova. Da bi se promijenila njegova svojstva, u beton se mogu dodati i različiti aditivi. Na primjer, betonske smjese za temelje i sidra uključuju epokside koji povećavaju snagu betona. Armirani beton uključuje staklena vlakna koja smanjuju pucanje betona. Na primjer, drugi aditivi mogu ubrzati ili usporiti vrijeme stvrdnjavanja i sušenja betona.

1.2. Što trebate znati o trajnosti betona?

Korozija metala, ciklusi smrzavanja i odmrzavanja te kemijske reakcije alkalnih agregata uzroci su slabljenja betona. Glavni krivac propadanja betona je izloženost vlazi. Često se pogrešno misli da je beton nepropustan. U stvarnosti tekućina još uvijek može proći kroz pore u betonu. Kvalitetna i pravilno stvrdnuta betonska podna ploča debljine 4 cm ili više nepropusna je za prolazak vode, ali nije nepropusna za lagani prolazak vodene pare. Ključna stvar u sprječavanju propadanja betona je učiniti beton manje propusnim. To se može postići smanjenjem omjera između vode i cementa, jednoličnom gradacijom i gustoćom agregata te primjenom aditiva i inhibitora pare. Smanjivanjem propusnosti betona i odgovarajućim ventilacijskim sustavom povećat će se trajnost betona. Usto, skupljanje može uzrokovati podizanje rubova ploče na spojevima i pucanje. Kada gornji i donji dio ploče imaju različitu razinu vlažnosti i različitu temperaturu, gornja površina se skuplja, što dovodi do svijanja betonskih ploča.

2. Odaberite kvalitetnog izvođača betonskih radova

Odabir pravog dobavljača i izvođača ima važnu ulogu u dugovječnosti vaše konstrukcije, prilaznih puteva, staza za šetanje ili podloge vašeg dvorišta. Iskusni izvođači znat će koliko je važna prava dubina temelja, prava betonska smjesa u određenoj klimatskoj zoni, razmak između armature u nosivoj konstrukciji, koju čvrstoću betona treba upotrijebiti za sprječavanje pucanja betona, kao i značaj mnogih drugih čimbenika za uspješnu provedbu. Stoga je izrazito važno odabrati pouzdanog i iskusnog dobavljača s dobrim referencama.

3. Beton - vrste

3.1. Običan beton

Ova vrsta betona jedna je od najčešće korištenih. Često se upotrebljava za izgradnju pločnika i tamo gdje objekti ne zahtijevaju vrlo visoku vlačna čvrstoću. Komponente su cement, pijesak i agregati pomiješani s vodom, obično u omjeru 1:2:4. Budući da nije ojačan, ova vrsta betona nije prikladna za nosive konstrukcije jer relativno loše podnosi napetost uzrokovanu vibracijama, opterećenja vjetrom itd.

3.2. Laki beton

Poznat i kao stanični beton ili toplinski izolacijski beton, vrlo je tekuć materijal, pa se lako može izliti pod utjecajem gravitacije i samorazlijevajući je. Obično se upotrebljava za izradu podnih ploča, prozorskih ploča i krovova. Vrste agregata koji se upotrebljavaju za lagani beton su troska, plovućac, ekspandirani škriljevac i glina. Ima vrlo nisku toplinsku vodljivost, obično s vrijednošću oko 0,3 W/mK, dok je obični beton može imati do 10-12 W/mK.

3.3. Beton velike gustoće

Ova vrsta teškog betona ima veću gustoću od ostalih vrsta i proizvodi se pomoću drobljene stijene kao grubog agregata. Kako pruža dobru zaštitu od rendgenskih zraka i zračenja, često se upotrebljava u nuklearnim elektranama i drugim takvim objektima.

3.4. Armirani beton

Armirani beton (AB) svestrani je kompozit i jedan je od najčešće korištenih materijala u modernoj gradnji. Da bi se povećala njegova ukupna čvrstoća, u beton se mogu ugraditi čelične šipke, žice, mreža ili kabeli prije nego što se stvrdne (ili položiti prije izlijevanja betona). Ovo ojačanje, često poznato i kao armatura, odolijeva vlačnim silama, dok beton odolijeva tlačnim silama (a sam po sebi je slab u vlačnoj otpornosti). Stvaranjem čvrste veze ta se dva materijala udružuju i zajedno odupiru različitim silama i učinkovito djeluju kao jedan strukturni element.

3.5. Tvornički proizvedeni/montažni proizvodi od betona

To je oblik betona koji se priprema, ulijeva i suši u kontroliranom tvorničkom okruženju pomoću kalupa za višekratnu uporabu. Montažni betonski elementi mogu se kombinirati s drugim elementima kako bi se stvorila savršena struktura. Obično se upotrebljava za strukturne komponente kao što su zidne ploče, nosači, stupovi, podovi, stepenice, cijevi, tuneli itd.

3.6. Prednapregnuti beton

Prednapregnuti beton je konstrukcijski materijal koji omogućuje unaprijed određena naprezanja u konstrukcijskim elementima koja sprječavaju naprezanja kada se pojave pri opterećenju. Kombinira tlačna svojstva betona visoke čvrstoće s velikom vlačnom čvrstoćom čelika. U armiranom betonu naprezanja prenosi čelična armatura, dok prednapeti beton prenosi opterećenja induciranim naprezanjima po cijelom konstrukcijskom elementu. Sada se naširoko primjenjuje za podne nosače, pilote i željezničke pragove, kao i za konstrukcije poput mostova, spremnika za vodu, krovova i piste.

3.7. Staklobeton

Staklobeton ili armirani beton od staklenih vlakana je građevinski materijal koji se često upotrebljava za oblikovanje vanjskih obloga. Sastoji se staklenih vlakana visoke čvrstoće, otpornih na alkalije, ugrađenih u betonsku mješavinu. Vlakna djeluju kao glavna nosiva komponenta, dok ih betonska mješavina drži u položaju i prenosi opterećenje između vlakana. Na taj način vlakna, kao i betonska mješavina, mogu zadržati svoj fizički i kemijski identitet kombinirajući svoja svojstva kako bi stvorili kompozit visokih performansi.

3.8. Penobeton

To je oblik običnog betona koji sadrži mikroskopske zračne mjehuriće čija je veličina promjera od nekoliko tisućinki centimetra do nekoliko stotina sekundi i obično predstavlja između 4 i 7 % ukupnog volumena betona. Mjehurići zraka stvaraju komore u kojima se voda može proširiti kad se zaledi, ublažavajući unutarnji pritisak na beton.

3.9. Samozgušnjavajući beton

Uvođenje samozgušnjavajućeg betona mnogi smatraju jednim od najvažnijih nedavnih dostignuća u tehnologiji betona. To je nesegregirajući beton koji se može izliti pod vlastitom težinom, proširiti i ispuniti sve pore oplate bez potrebe za mehaničkom konsolidacijom – nisu mu potrebne dodatne vibracije za punjenje oplate ili zgušnjavanje strukture. Zbog svojih iznimnih svojstava tekućine, samozgušnjavajući beton se uglavnom upotrebljava u gradnji složenih betonskih okvira.

3.10. Pametni beton

Tehnologija pametnog betona nudi alternativnu metodu praćenja stanja armiranobetonskih konstrukcija. Djeluje dodavanjem male količine kratkih ugljičnih vlakana u beton uobičajenom miješalicom za beton, koja mijenja električni otpor betona kao odgovor na deformacije ili opterećenja. To se može primijeniti za praćenje naprezanja ili deformacija u betonskim konstrukcijama i utvrđivanje potencijalnih problema prije nego što beton otkaže. Pametni beton sposoban je otkriti vrlo male konstrukcijske nedostatke i stoga je koristan u provjeri unutarnjeg stanja konstrukcija, osobito nakon potresa.

3.11. Betonska vlakna

Betonska vlakna su poput kompozitnog materijala koji se sastoji od mješavine cementa, betona ili žbuke i diskretnih, ravnomjerno raspršenih vlakana.

3.12. Polimerni beton

Polimerni betoni razlikuju se od epoksidnih, poliesterskih, vinilnih i drugih. Epoksid je najveća kategorija zbog sve veće primjene u građevinarstvu i svojih superiornih svojstava velike udarne čvrstoće, velike otpornosti na vibracije i dobre adhezije s betonskim i metalnim površinama.

4. Beton - postupci

4.1. Savjeti za miješanje betona

Svi znamo da se beton stvrdne kad mu dodamo vodu. Kemijska reakcija koja se događa poznata je kao hidratacija, a budući da cement sadrži pet različitih tvari koje prolaze kroz ovu reakciju, postupak je nešto složeniji. Za čvrstoću betona najzaslužniji su kalcijevi silikati, koji čine 75 % mješavine. Tijekom hidratacije stvaraju natrijev hidroksid i toplinu, pa uvijek trebate nositi rukavice kada miješate beton. PH mokrog betona može porasti na 12 ili više, što mješavinu čini izrazito nagrizajućom. Stoga su opekline kože česte kod rada s betonom. Za potpunu hidrataciju potrebna vam je prava količina vode. Ako upotrijebite manje od preporučene količine, beton neće biti dovoljno čvrst, ali ako upotrijebite previše vode, smjesa će oslabjeti. Beton ne treba sušiti da bi se stvrdnuo, tako da i betonsku konstrukciju možete uliti pod vodu. Čim završi cijela reakcija hidratacije, višak vode u betonskoj smjesi prelazi u pore, slabeći ukupnu strukturu. Velik dio te vode vremenom isparava, ali mogu proći godine da sav višak vode potpuno ispari. Kada miješate beton, treba imati dovoljno vode da postane tekuć i upotrebljiv, ali ne previše da ne postane poput juhe. Male količine betona mogu se miješati u ručnim kolicima ili zidarskim koritima od plastike, tako da pomiješajte pripremljenu betonsku smjesu s vodom i mješavinu dobro promiješate ručnim alatom. Za veće količine preporučuje se unajmiti električnu miješalicu ili naručiti gotov beton, koji će se kamionom kruška dopremiti i uliti tamo gdje vam treba.

4.2. Oblikovanje betona

Izrada oplate najzahtjevniji je dio betonske konstrukcije. Svježi beton u osnovi je vrlo viskozna tekućina i, kao i svaka druga tekućina, izlijeva se u lokvu ako je ne ograničite. Ako želite oblikovati ploče i druge oblike od betona, treba napraviti oplatu. Graditelji/zidari to obično rade od OSB-a ili šperploča. Budući da oplata nije trajna, ne mora izgledati lijepo, ali mora biti dovoljno čvrsta da podnese težinu betona i ne smije imati otvore, proreze kroz koje bi mokri beton mogao prodrijeti. Važno je koristiti glatku šperploču na mjestu gdje formirate vidljive površine, poput zida, jer će uzorak biti trajno utisnut u očvrsnuti beton. Kvalitetni graditelji često pribjegavaju dodatnim zahvatima, poput lijepljenja trake na šperploču kako bi osigurali glatku betonsku površinu prilikom uklanjanja oplate. Uvijek je bolje oplatu sastavljati vijcima, a ne čavlima. Uklanjanje oplate koju zajedno drže čavli može uzrokovati pucanje svježeg betona. Vijci za oplatu mogu biti isti kao za suhomontažne zidove.

4.3. Armiranje betonskih konstrukcija

Iako beton ima visoku tlačnu čvrstoću, njegova vlačna čvrstoća nije ni blizu čvrstoći čelika. Konstrukcije poput ploča i zidova mogu lako puknuti pod težinom. Da bi to spriječili, graditelji ugrađuju ojačanje od čelične armature u svaku veću konstrukciju, a u zidove i temelje postavljaju armaturne šipke, dok kod izrade temeljnih i podnih ploča postavljaju armaturnu mrežu. Izrada čelične armature može biti jednako zahtjevan posao kao i postavljanje oplate. Armaturne mreže i šipke postoje u različitim promjerima. Promjer se, međutim, odabire prema vlačnoj čvrstoći koju zahtijeva određeni projekt. Bolje je pretjerati nego odabrati premali promjer. Također možete saviti armaturu da biste stvorili zakrivljene oblike pomoću iznajmljenog stroja za savijanje ili je može saviti bilo koji prodavač koji isporučuje beton.

4.4. Obrada i bojenje betona

Ovisno o izgledu koji želite, završna obrada betona je postupak koji se odvija u jednom ili više stupnjeva. Obično postupak završne obrade započinje izravnavanjem površine gladilicom dok je beton još mokar. U nekim projektima, poput garaža, estrih može biti i završni sloj poda. Ako izlijevate beton za terasu ili pod u podrumu, vjerojatno ćete htjeti dodatno izravnati površinu prije nego što se beton stvrdne. Za još glađi učinak, beton ćete morat izbrusiti / ispolirati strojem za poliranje kada se osuši. Postupak zaglađivanja betonske površine vještina je koja zahtijeva veliko znanje i iskustvo. Cilj je podići sitnije čestice agregata i cementnu prašinu na površinu kako bi se stvorila glatka površina. Pretjerana glatkoća, međutim, može uzrokovati da se površina kasnije počne ljuštiti i pucati. Možete dodati boju u beton prije nego što ga izlijete ili kupiti beton koji je već obojen. Nakon što se beton stvrdne, može se bojiti kiselim premazom ili bojom za beton. Kiselina reagira s kemikalijama u betonu stvarajući različite boje zemlje. Upotrijebite boju ako više volite jarke svijetle nijanse.

4.5. Brtvljenje betona

Ako u stanu imate betonski pult ili pod u kupaonici, morat ćete zabrtviti ​​betonsku površinu kako biste spriječili prodor prljavštine u pore betona. Većina brtvila za beton sastoji se od poliuretana ili akrila pomiješanih u otapalu – obično vodi. Prije nanošenja beton mora biti suh, što znači da trebate pričekati nekoliko tjedana prije nego što zabrtvite novoizlivenu betonsku površinu. Kada se beton potpuno osuši, četkom ili valjkom možete nanijeti brtvilo na površinu betona i pričekati da se osuši. Dobro je ponoviti postupak brtvljenja svakih nekoliko godina. Prije svake obnove brtve temeljito očistite beton vodom i sapunom ili, ako je potrebno, tlačnim sredstvom za čišćenje.