Betoni on yksi tärkeimmistä olemassa olevista rakennusmateriaaleista, joten valmistajat ovat luoneet lukuisia betonityyppejä monenlaisiin käyttötarkoituksiin. Nämä betonityypit vaihtelevat lujuuden, laadun ja reaktion mukaan ympäristöolosuhteisiin.
Tavallisesta betonista, jota rakentajat käyttävät yleisrakentamisessa, erikoisbetoneihin, kuten teräsbetoniin, esijännitettyyn betoniin, lujaan betoniin ja itsetiivistyvään betoniin, jokaisella betonityypillä on ainutlaatuisia etuja. Betonityyppien eron ymmärtäminen on elintärkeää rakennusprojektien onnistumiselle sekä ammattilaisille että innovatiivisille tee-se-itse-tekijöille.
Betonityypit
On olemassa erilaisia betonityyppejä, joita betoninvalmistajat valmistavat yleisiin ja erityisiin rakennustarkoituksiin.
Tavallinen betoni
Tavallinen betoni, jota kutsutaan myös perinteiseksi betoniksi, koostuu sementistä, kiviaineksesta ja vedestä. Sementti sitoo kiviainesseoksen, kuten soran tai hiekan, yhteen, kun se sekoitetaan veteen.
Tavallinen betoni on suosittu, koska se on halpa verrattuna erikoisempiin betoniseoksiin. Sitä on laajalti saatavilla ja se voidaan sekoittaa paikan päällä ja muovata moniin muotoihin. Betonin haittoja ovat sen alhainen vetolujuus, mikä tekee siitä alttiina halkeilulle. Tavallinen betoni on yleistä pienissä projekteissa, kuten perustuksissa, lattioissa, ajotietissä ja patiolaatoissa.
Normaali lujuus betoni
Termiä normaalilujuusbetoni (NSC) käytetään joskus vaihtokelpoisesti tavallisen betonin kanssa, vaikka siinä on joitain hienoisia eroja. Normaalilujuusbetoni viittaa betoniin, jonka puristuslujuus on vähintään 20–40 megapascalia (MPa) tai 3 000–6 000 paunaa neliötuumaa kohden (psi). Jotkut tavalliset betonit kuuluvat tälle alueelle, mutta NSC voi sisältää lisäaineita sen erityisominaisuuksien muokkaamiseksi.
Teräsbetoni
Teräsbetoni on betonityyppi, joka sisältää terästankoja. Näiden tankojen lisääminen parantaa normaalin betonin kokonaislujuutta ja kestävyyttä, koska siinä yhdistyy terästankojen tai teräsverkon vetolujuus betonin puristuslujuuteen.
Rakentajat lisäävät teräsraudoitustangot (raudoitus) tai teräsverkon betoniseokseen sen ollessa märkää. Ne sijoitetaan strategisille alueille, joissa vetovoimat ovat suurimmat, kuten palkkien pohjalle tai laattojen jännityssivuille.
Teräsbetonilla on laaja rakennussovellus. Rakentajat käyttävät sitä suuriin ja monimutkaisiin rakenteisiin, koska se kestää halkeilua. Se voi jopa olla erikoistunut kestämään seismistä aktiivisuutta, mikä tekee siitä ihanteellisen maanjäristysalttiille alueille. Teräsbetoni on aluksi kalliimpaa, vaikka sitä ei kestävyyden vuoksi tarvitse vaihtaa yhtä usein kuin tavallista betonia. Se voi myös vaatia säännöllisempää huoltoa ja siinä voi olla jonkin verran korroosiopotentiaalia, jos teräs joutuu kosketuksiin kosteuden tai ilman kanssa.
Esijännitetty betoni
Esijännitetty betoni on betonityyppi, joka sisältää sisäiset jännitykset valmistuksen aikana, jotta se torjuu käytön aikana syntyviä rasituksia. Näin betonin käytön aikana syntyvä vetojännitys neutraloituu.
Kuten teräsbetoni, tämä betonityyppi sisältää terästankoja tai jänteitä. Sementtiyritykset puristavat sekä betoni- että terästankoja ennen käyttöä. Tämä rajoittaa betonin käytön aikana kokemien halkeilujen määrää ja mahdollistaa suuremman käytön joustavuuden. Tämäntyyppinen betoni on vahvempi, minkä ansiosta rakentajat voivat käyttää vähemmän materiaalia ja alentaa kokonaiskustannuksia, vaikka materiaalien alkuperäinen hinta on korkeampi.
Betonielementti
Betonielementti on betoni, joka on muovattu tiettyyn muotoon ja kovettunut muualla kuin työmaalla ja kuljetettu sitten asennuspaikalle. Tämä on yksi parhaista betonityypeistä, jos projektilla on nopea aikajana. Esimerkkejä tavallisista betonielementeistä ovat pylväät, palkit, seinät ja laatat.
Kevyt Betoni
Kevytbetonille on ominaista pienempi tiheys kuin tavalliselle betonille. Tämä johtuu kiviainestyypistä, jota valmistajat käyttävät betonin luomiseen. Yleisiä kevyitä kiviaineksia ovat paisutettu liuske, hohkakivi, perliitti tai vaahto. Nämä korvaavat normaalit betonikiviainekset, kuten hiekka ja sora, jotka ovat raskaampia.
Kevytbetoni on helpompi käsitellä ja kuljettaa. Sitä käytetään usein teräsrakenteiden suojaamiseen ja pitkäjänteisten siltojen rakentamiseen. Kevytbetoni on kalliimpaa ja sen lujuus on heikompi verrattuna normaaliin betoniin.
Korkealujuus Betoni
Valmistajat valmistavat korkealujuusbetoni (HSC), jolla on suurempi puristuslujuus kuin tavallisella betonilla. Yleisesti ottaen, jos betonityypin puristuslujuus on yli 40 megapascalia (MPa), asiantuntijat pitävät sitä erittäin lujana. Valmistajat käyttävät erikoistuneita sementtipohjaisia ainesosia HSC:n luomiseen, mukaan lukien tavallinen portlandsementti, jossa on korkeampi trikalsiumsilikaattipitoisuus, tai muita lisäaineita, kuten piidioksidihöyryä, lentotuhkaa tai masuunikuonaa.
Tällä betonilla on korkeampi lujuus ja kestävyys kuin tavallisella betonilla, mutta HSC on myös kalliimpaa. Hyvän työstettävyyden saavuttaminen HSC:ssä voi olla haaste myös monille rakennusalan ammattilaisille alhaisen vesi- ja korkean sementtipitoisuuden vuoksi.
Itsetiivistyvä betoni
Itsetiivistyvä betoni on nestemäinen betonityyppi, joka voi helposti täyttää ja tiivistää itsensä tiheisiin ja monimutkaisiin alueisiin ilman ulkoista tiivistymistä tai tärinää. Tämä ominaisuus tekee siitä sopivan käytettäväksi yksityiskohtaisissa arkkitehtonisissa suunnitelmissa. Kiviainesten ja sementtimäisten materiaalien seos valitaan huolellisesti juoksevuuden ja stabiilisuuden vuoksi. Valmistajat lisäävät seokseen pehmittimiä työstettävyyden parantamiseksi. Ainesosien erikoisseoksen vuoksi tämä betoni on kalliimpaa kuin tavallinen sementti.
Korkean tiheyden betoni
Suuritiheyksisen betonin tiheys on 3000-4000 kg/m3 verrattuna normaalin betonin tiheyteen, joka on välillä 2300-2500 kg/m3. Betoninvalmistajat valmistavat suurtiheyksistä betonia käyttämällä tiheitä lisäaineita ja kiviainesaineita, jotka luovat raskaampaa ja tiheämpää betonia.
Tämä on olennainen betoni ydinvoimaloissa ja lääketieteellisissä tutkimuslaitoksissa, koska betonin tiheys auttaa absorboimaan säteilyaaltoja. Tällä betonilla on myös ääntä eristävät ominaisuudet ja parannettu rakenteellinen vakaus. Tiheyden betonin edut tulevat rajallisen työstettävyyden ja korkeampien kustannusten kustannuksella.
Ilmavety betoni
Ilman mukana kulkeutunut betoni on betonityyppi, joka sisältää kuplia betonin rakenteessa. Valmistajat lisäävät sekoitusprosessin aikana ilmakuplia, joiden osuus on 3–6 % seoksen määrästä.
Ilmakuplien tarkoituksellinen lisääminen auttaa parantamaan betonin työstettävyyttä ja sen kykyä kestää haastavia ympäristöolosuhteita, kuten jäätymis-sulatusjaksot ja suolaaltistus. On tärkeää huomata, että ilmakuplien lisääminen voi hieman heikentää betonin lujuutta.
Valmis Betonisekoitus
Valmisbetoni on tyyppi, jonka betoninvalmistajat sekoittavat ja toimittavat rakennustyömaalle käyttövalmiina. Tämä toimitus koskee erikoiskuorma-autoja, joita kutsutaan sekoittimiksi tai siirtosekoittimiksi. Näissä kuorma-autoissa on pyörivä rumpu, joka pitää betonin sekoituksessa sen tasaisuuden säilyttämiseksi optimaalisen työstettävyyden saavuttamiseksi.
Tämä on erityisen nopea ja kätevä betonivaihtoehto rakentajille, joilla ei ole aikaa, materiaaleja tai asiantuntemusta betonin sekoittamiseen itse. Tämä tekee siitä suositun vaihtoehdon rakennusteollisuudessa.
Nopeasti kestävä betoni
Pikalujuusbetoni, myös korkea varhaislujuus tai nopeasti kovettuva betoni, on betoni, joka lujuu nopeammin kuin tavallinen betoni. Tämän ansiosta rakentajat voivat saada nopeamman rakennusaikataulun, mikä mahdollistaa nopeutetun aikataulun.
Tässä betonissa on enemmän sementtipitoisia materiaaleja, kuten lentotuhkaa tai piidioksidihöyryjä, jotka nopeuttavat kovettumisaikaa. Nopeasti lujuvan betonin nopea kovettuminen voi tuottaa enemmän lämpöä kuin tavallinen betoni, joten jäähdytystoimenpiteet voivat olla tarpeen betonin asianmukaisen kovettumisen varmistamiseksi halkeilun välttämiseksi.
Kuituvahvisteinen betoni
Kuituvahvisteinen betoni on betonityyppi, jota lujitetaan lisäämällä kuituja, kuten lasia tai terästä, tai synteettisiä ja luonnonkuituja, kuten nailonia ja sisalia.
Betoninvalmistajat levittävät kuidut koko seokseen parantaakseen betonin mekaanisia ominaisuuksia, kuten sen vetolujuutta, kestävyyttä sekä hankaus- ja iskunkestävyyttä. Kuitutyyppi riippuu tarkasta sovelluksesta, sillä jokainen kuitu tuo betoniseokseen erilaisia ominaisuuksia.
Limecrete
Kalkkibetoni on betonityyppi, joka käyttää kalkkia sideaineena sementin sijaan. Tämä oli perinteinen sideaine ennen sementin luomista sideaineeksi.
Kalkkibetonilla on erinomainen työstettävyys ja joustavuus. Tämä betoni voi myös parantaa itsensä ajan myötä. Kalkkibetoni on suosittu historiallisessa peruskorjauksessa ja historiallisten rakennusten rakentamisessa. Kalkkibetonin muutamia haittoja ovat sen pienempi puristuslujuus ja hitaampi kovettumisaika. Tämä betoni tarvitsee myös suojaa ankaralta säältä, koska se on herkkä jäätymis- ja sulamisjaksojen aiheuttamille vaurioille.
Polymeeribetoni
Polymeeribetoni on toinen betonityyppi, jossa on vaihtoehtoinen sideaine. Tämä tyyppi käyttää polymeerihartseja sementin sijaan kiviainesmateriaalien sitomiseen. Tällä on joitain etuja normaaliin betoniin verrattuna sen lisääntyneen lujuuden ja kemiallisen kestävyyden ansiosta. Sillä on myös nopea kovettumisaika ja heikentynyt läpäisevyys. Polymeeribetoni sopii erinomaisesti kemikaaleille tai kosteudelle altistuviin sovelluksiin, kuten vesisäiliöihin, siltoihin ja merirakenteisiin.
Läpäisevä betoni
Läpäisevä betoni, myös läpäisevä betoni, on betonityyppi, joka on rakenteeltaan huokoinen. Läpäisevä betoni sisältää toisiinsa liittyviä vesihuokosia, jotka päästävät veden kulkemaan sen läpi, mikä on arvokasta vesihuollossa. Läpäisevä betoni on erityisen arvokasta paikoissa, joissa on runsaasti sateita. Tämä betoni antaa sateen imeytyä maahan sen sijaan, että se valuisi matalalle alueelle tai luo seisovaa vettä.
Läpäisevien betonin karkeiden kiviainesten ja sementtimäisten materiaalien koostumus. Hienoja aggregaatteja on vähän, jos ollenkaan. Karkeat kiviainekset tarjoavat tilan, jonka läpi vesi pääsee kulkemaan. Tämän betonin lujuus on pienempi, joten se ei sovellu kantaviin rakenteisiin.
Korkean suorituskyvyn betoni
Korkean suorituskyvyn betoni (HPC) on erikoistunut betonityyppi, jonka betoninvalmistajat luovat parannetuilla mekaanisilla, kestävillä ja esteettisillä ominaisuuksilla. HPC:llä on suurempi puristuslujuus, koska se käyttää täydentäviä sementtipohjaisia materiaaleja, kuten lentotuhkaa ja piidioksidihöyryjä. Koostumuksella on pienempi läpäisevyys kuin tavallisella betonilla, joten se on kestävämpi kaikissa ympäristöolosuhteissa ja kestää kulutusta ja aggressiivisia kemikaaleja.
Arkkitehdit käyttävät säännöllisesti HPC:tä korkeiden rakenteiden, siltojen, patojen, tunneleiden ja merisovelluksiin.
Erittäin suorituskykyinen betoni
Ultra high-performance -betoni (UHPC) tunnetaan poikkeuksellisesta lujuudestaan, kestävyydestään ja ainutlaatuisista mekaanisista ominaisuuksistaan. Valmistajat luovat tämän erittäin erikoistuneen betonin tarkalla materiaalivalinnalla ja -jakelulla sekä erikoistuneilla valmistusprosesseilla. Yleisiä ainesosia ovat piidioksidihöyry, kvartsijauhe ja hieno piidioksidihiekka. Tämä betoni ei vaadi raudoitustangon lisäämistä rakenteen vahvistamiseen.
UHPC:n puristuslujuus vaihtelee välillä 150 – 250 megapascalia (MPa) tai 22 000 – 36 000 psi. Tämä mahdollistaa ohuemmat rakenneosat, jotka ovat edelleen poikkeuksellisen vahvoja ja kestäviä. UPHC:llä on korkea tiheys, joten se on erittäin kestävä kemikaalien tai kosteuden tunkeutumista vastaan. Toisin kuin jotkut erikoisbetoni, sillä on myös erinomainen työstettävyys. Rakentajat käyttävät UHPC:tä pilvirakenteisiin, offshore-sovelluksiin, elementtielementteihin, teollisuuslattioihin ja arkkitehtonisiin julkisivuihin.
Asfalttibetoni
Asfalttibetoni on betonityyppi, joka sisältää asfaltin sideainetta, kuten bitumia, kiviaineksia ja joskus muita lisäaineita. Tämä on yleinen betonivalinta teille, parkkipaikoille, ajotieille ja muille pinnoille. Bitumi on tahmeaa, mustaa materiaalia, joka on peräisin raakaöljyn tuotannosta. Tämä antaa asfalttibetonille sen tyypillisen mustan värin.
Tämän tyyppisellä betonilla on joitain selkeitä etuja normaaliin betoniin verrattuna. Se on kestävä, joustava ja kestää monenlaisia sääolosuhteita. Se tarjoaa tasaisemman ajon, paremman melunhallinnan ja paremman luistoneston. Asfalttibetoni voidaan myös kierrättää ja käyttää uudelleen. Tämä tekee siitä kestävän valinnan infrastruktuurin kehittämiseen.
Leimattu betoni
Leimattu betoni on suosittu suunnittelutekniikka, jossa rakentajat painavat ja värjäävät betonia jäljitelläkseen kiven, tiilen, laatan tai puun ulkonäköä. Tämä on suosittu betonityyppi rakennusammattilaisten ja tee-se-itse-miesten keskuudessa, koska se on kustannustehokkaampaa kuin luonnonmateriaalien käyttö.
Puristetussa betonissa käytetään eri ainesosia sisältäviä betoneja tarkasta käyttökohteesta riippuen. Useimmiten rakentajat käyttävät tavallista betonia ja vaihtelevat kiviaineksesta tietyn konsistenssin saavuttamiseksi. Joskus rakentajat käyttävät kuituvahvisteista betonia tai korkean suorituskyvyn betonia tietyissä olosuhteissa parantaakseen kestävyyttä, lujuutta ja halkeilukestävyyttä.
