Vlastnosti betonu jsou seznamem vlastností, které beton má. Definování těchto vlastností pomáhá objasnit schopnost betonu poskytovat strukturální integritu, trvanlivost a funkčnost v různých stavebních nebo designových projektech. Vzhledem k tomu, že beton je tak široce používaný materiál, znalost jeho různých vlastností je nezbytná pro stavební profesionály a majitele domů, kteří jej používají pravidelně nebo pravidelně.
Pochopení těchto kvalit betonu umožní komukoli zvážit životně důležitý design a strukturální integritu, správný výběr materiálu, zajistit výkon a trvanlivost a umožní inovaci a optimalizaci.
Jaké jsou vlastnosti betonu?
Vlastnosti betonu lze rozdělit do dvou hlavních skupin: vlastnosti, které vykazuje v kapalném stavu, a vlastnosti, které vykazuje ve vytvrzeném stavu.
Vlastnosti čerstvého betonu (tekutá forma)
Beton vykazuje určité vlastnosti hned po procesu hydratace, což jsou chemické změny, které začínají po smíchání cementu s vodou. Vlastnosti betonu v jeho tekuté nebo pastovité formě jsou zpracovatelnost, doba tuhnutí, prosakování a segregace.
Zpracovatelnost
Vlastnost zpracovatelnosti popisuje snadnost, s jakou může být míchán, přepravován, umísťován a lisován bez nadměrné segregace nebo krvácení. Tato vlastnost měří, jak snadno lze beton tvarovat a tvarovat během stavebního procesu. Zpracovatelnost betonu ovlivňuje řada faktorů včetně obsahu vody, typu a velikosti kameniva, druhu a množství cementu, přísad, doby a způsobu míchání.
Různé projekty vyžadují různá měřítka proveditelnosti. Posouzením zpracovatelnosti betonu se mohou stavební odborníci rozhodnout, který beton je pro konkrétní projekt nejlepší. Zpracovatelnost je řešena pomocí různých opatření, včetně testu sesednutí, testu Vee-bee nebo testu faktoru zhutnění v závislosti na typu betonu.
Nastavení času
Doba tuhnutí betonu je doba, za kterou se tekutý beton zformuje do pevného stavu. Toto je důležitá vlastnost, protože určuje manipulaci, umístění a dokončení projektu. Mnoho faktorů může ovlivnit dobu tuhnutí betonu, včetně typu betonu, vodního poměru, okolní teploty a dalších přísad.
Doba tuhnutí má dvě různé fáze: dobu počátečního tuhnutí a dobu konečného tuhnutí. Počáteční doba tuhnutí je doba, kterou beton potřebuje, aby přešel ze své plastické formy do formy, kterou již nelze změnit. Toto je počáteční fáze, kdy beton získává pevnost a tuhost. Výrobci měří počáteční čas tuhnutí pomocí Vicatovy jehly nebo jiných testů odolnosti proti průniku.
Konečné tuhnutí je doba, po kterou beton zcela ztuhne a kdy je připraven odolat velkému zatížení. Tato doba znamená konec procesu tuhnutí a začátek dalších procesů, jako je vytvrzování nebo odstraňování formy. Výrobci betonu to měří zkouškami penetrační odolnosti.
Krvácející
Vlastnost krvácení vysvětluje jevy v tekutém nebo plastickém betonu, kde se voda odděluje od betonové směsi a stoupá na povrch. Tím se na povrchu betonu hromadí voda. Krvácení v betonu je způsobeno usazováním pevných částic vlivem gravitace, což vede k vytlačování vody. Nadměrné krvácení není pro beton prospěšné, protože může způsobit deformaci povrchu a snížení pevnosti a trvanlivosti.
Výrobci betonu testují své výrobky, aby určili jejich kvalitu odvzdušnění pomocí zvláštních testů, jako je test odvzdušňovacího válce nebo test tlakové desky. Stavitelé mohou určit a zmírnit krvácení podle typu betonu, nižšího množství vody, použití jemnějšího kameniva a použití přísad snižujících vodu.
Segregace
Segregace v betonu se týká nerovnoměrného rozložení složek v betonové směsi. K tomu dochází, když se pevné částice ve směsi, jako je kamenivo, oddělují od ostatních složek, jako je cementová pasta.
Na segregaci v betonu může mít vliv několik faktorů, včetně velikosti a hustoty kameniva, proporcí betonové směsi, nesprávné manipulace a/nebo dopravy a nedostatečného zpevnění nebo vibrací. Důsledkem segregace v betonu je nerovnoměrnost směsi, která může ovlivnit strukturální integritu a trvanlivost. Může také způsobit povrchové vady. Některé z testů, které výrobci používají ke stanovení segregace v betonu, jsou test stability na sítu a test toku.
Vlastnosti tvrzeného betonu
Výrobci betonu testují ztvrdlý beton v pravidelných intervalech, aby otestovali jeho specifické vlastnosti, obvykle poté, co byl beton ponechán vytvrdnout.
Síla
Pevnost betonu měří jeho schopnost odolávat síle při zachování jeho strukturální integrity. To je jedna z nejdůležitějších vlastností při určování jeho použití a rozsahu vhodných projektů. U standardního betonu se pevnost měří po 28 dnech, což je dostatečná doba pro vyvinutí významné pevnosti.
Pevnost v tlaku – Vlastnost pevnosti v tlaku je měřítkem schopnosti betonu odolat tlakové síle bez selhání. Je to maximální zatížení, které beton vydrží, než praskne, deformuje se nebo se zhroutí. Průmyslové normy měří pevnost v tlaku v megapascalech (MPa) nebo librách na čtvereční palec (psi). Pevnost v tahu – Pevnost v tahu je množství natažení, které beton vydrží, než dojde k poškození. Pevnost v tlaku je u betonu nejdůležitější, ale pochopení pevnosti v tahu je pro určité aplikace životně důležité. Pevnost betonu v tahu je obvykle mnohem nižší než jeho pevnost v tlaku. Pevnost v tahu je důležitou vlastností u předpjatých konstrukcí. Pevnost v ohybu – Pevnost v ohybu je schopnost betonu odolávat ohybovým nebo tahovým silám. Tato vlastnost je závislá na pevnosti betonu v tahu. Pevnost v ohybu se také nazývá „modul lomu“. Tento termín se vztahuje k maximálnímu napětí při porušení při zkoušce ohybem pro betonový nosník nebo hranol. Smyková pevnost – Smyková pevnost je vlastnost, která měří schopnost betonu odolávat silám, které způsobují posunutí nebo deformaci vrstvy betonu rovnoběžně s jinou vrstvou. To se může stát, když jsou betonové nosníky, pilíře nebo desky vystaveny torznímu namáhání nebo ohybu.
Trvanlivost
Trvanlivost je vlastnost, která vysvětluje schopnost betonu odolávat poškození a zachovat si své estetické a funkční vlastnosti. Tato vlastnost je kritickou součástí, když návrháři a architekti plánují stavby, které vydrží. Rozpad betonu může nastat v důsledku fyzikálních, chemických nebo mechanických příčin. Trvanlivost betonu ovlivňuje více faktorů, včetně vystavení vlivům prostředí, betonové směsi, poměru voda-cement, konstrukčního návrhu, správného ošetřování a kvality dopravy a stavebních postupů.
Výrobci betonu testují trvanlivost betonu pomocí laboratorních zkoušek a monitorování v terénu. Testují propustnost betonu, odolnost proti průniku chloridových iontů, reaktivitu alkalického oxidu křemičitého, odolnost vůči síranům, karbonataci a odolnost v cyklech zmrazování a rozmrazování.
Hustota
Hustota betonu měří jeho hmotnost na jednotku objemu. Je to číslo, které vysvětluje, kolik materiálu je zabaleno do daného prostoru. Hustota ovlivňuje pevnost, trvanlivost, tepelné vlastnosti a strukturální chování betonu. Složky betonové směsi určují její hustotu. To zahrnuje typ a množství kameniva, cementu, vody a jakýchkoliv doplňkových materiálů.
Čím vyšší je hustota betonu, tím větší je pevnost v tlaku a vyšší tepelná hmotnost. Hustota ovlivní zpracovatelnost betonu. Beton s vyšší hustotou vyžaduje více odborných znalostí při míchání a manipulaci.
Srážení
Smršťování označuje vlastnost, která popisuje zmenšení objemu nebo rozměru ztvrdlého betonu v důsledku chemické reakce nebo procesu sušení. Jedná se o přirozený jev, který se děje při odpařování vody z betonové směsi. Smršťování může vést k prasklinám a deformacím v betonové konstrukci.
Betonářské společnosti testují svůj beton, aby pochopily jeho potenciální chování při smršťování. Jsou schopni poskytnout doporučení, která pomohou stavitelům snížit smršťování jejich betonu prostřednictvím správného návrhu směsi a postupů vytvrzování, zásadního umístění spojů, dodatečné výztuže a přísad, které snižují povrchové napětí vody v betonu a umožňují rovnoměrnější sušení.
Propustnost
Vlastnost propustnosti se týká schopnosti betonu propouštět vodu a jiné kapaliny jeho strukturou pórů. Tato kvalita přímo ovlivňuje trvanlivost a vlastnosti betonu. Propustnost betonu je ovlivněna poměrem voda-beton, gradací kameniva, cementovými materiály, dobou vytvrzování a některými přísadami.
Beton s vysokou i nízkou propustností je v určitých kontextech cenný, ačkoli beton s nízkou propustností je pevnější a trvanlivější. Beton s vysokou propustností se nazývá porézní nebo propustný beton. Inženýři používají tento typ betonu ve vodohospodářských aplikacích.
Tepelné vlastnosti
Tepelné vlastnosti odkazují na schopnost betonu vést, ukládat a odolávat toku tepla. Tato vlastnost hraje významnou roli v energetické účinnosti a tepelném výkonu konstrukce. Existuje několik opatření, která určují tepelné vlastnosti konkrétního typu betonu.
Tepelná vodivost – Tepelná vodivost měří, jak materiál vede teplo. Beton špatně vede teplo, ale čím je beton hustší, tím lépe vede teplo. Tepelný odpor – Tepelný odpor, také hodnota R, představuje schopnost betonu odolávat toku tepla. To je opak vodivosti. Tepelná hmota – Beton má vysokou tepelnou hmotu, která se týká jeho schopnosti akumulovat a absorbovat teplo. To je užitečné při regulaci teploty z interiéru do exteriéru. Tepelné roztahování a smršťování – Beton se může při změnách teploty roztahovat nebo smršťovat. I když se jedná o relativně malé změny pro beton, musí to inženýři vzít v úvahu při návrhu konstrukce, aby se těmto malým pohybům přizpůsobili.
Výrobci betonu používají různé testy k určení tepelných vlastností betonu včetně testů tepelné vodivosti, diferenciální skenovací kalorimetrie (DSC) a výpočtů tepelného odporu.
Pokud se vám naše stránka líbí, sdílejte ji se svými přáteli & Facebook
