A beton tulajdonságai a beton tulajdonságainak listája. E tulajdonságok meghatározása segít tisztázni a beton azon képességét, hogy szerkezeti integritást, tartósságot és funkcionalitást biztosítson különböző építési vagy tervezési projektekben. Mivel a beton nagyon széles körben használt anyag, változatos tulajdonságainak ismerete elengedhetetlen az építőipari szakemberek és a háztulajdonosok számára, akik rendszeresen vagy időszakosan használják.
Ezeknek a konkrét tulajdonságoknak a megértése lehetővé teszi, hogy bárki figyelembe vegye a létfontosságú tervezést és szerkezeti integritást, a helyes anyagválasztást, biztosítsa a teljesítményt és a tartósságot, valamint lehetővé tegye az innovációt és az optimalizálást.
Mik a beton tulajdonságai?
A beton tulajdonságait két fő csoportra oszthatjuk: a folyékony halmazállapotú és a megszilárdult állapotú beton tulajdonságaira.
Friss beton tulajdonságai (folyékony forma)
A beton bizonyos tulajdonságokat mutat közvetlenül a hidratációs folyamat után, ezek azok a kémiai változások, amelyek a cement vízzel való összekeverése után kezdődnek. A folyékony vagy paszta formájú beton tulajdonságai a bedolgozhatóság, a kötési idő, a vérzés és a szegregáció.
Megmunkálhatóság
A megmunkálhatóság tulajdonsága azt írja le, hogy milyen könnyen összekeverhető, szállítható, elhelyezhető és tömöríthető túlzott szétválasztás vagy vérzés nélkül. Ez a tulajdonság azt méri, hogy a beton mennyire könnyen formázható és formálható az építési folyamat során. Számos tényező, köztük a víztartalom, az adalékanyag típusa és mérete, a cement típusa és mennyisége, az adalékanyagok, valamint a keverési idő és módszer befolyásolja a beton bedolgozhatóságát.
A változatos projektek különböző megvalósíthatósági mérőszámokat igényelnek. A beton megmunkálhatóságának felmérésével az építőipari szakemberek eldönthetik, melyik beton a legjobb egy adott projekthez. A megmunkálhatóságot a beton típusától függően különféle intézkedésekkel szabályozzák, beleértve a süllyedéstesztet, a Vee-bee tesztet vagy a tömörítési tényező vizsgálatát.
Idő beállítása
A beton kötési ideje az az idő, amely alatt a folyékony beton szilárd halmazállapotúvá válik. Ez egy fontos tulajdonság, mert ez határozza meg a projekt kezelését, elhelyezését és befejezését. Számos tényező befolyásolhatja a beton kötési idejét, beleértve a beton típusát, a vízarányt, a környezeti hőmérsékletet és a további adalékanyagokat.
A kötési időnek két külön fázisa van: a kezdeti kötési idő és a végső kötési idő. A kezdeti kötési idő az az idő, amely alatt a beton plasztikus formájából olyan formába kerül, amely már nem változtatható. Ez a kezdeti fázis, amikor a beton erősödik és merev. A gyártók Vicat tűvel vagy más behatolási ellenállásteszttel mérik a kezdeti kötési időt.
A végső beállítás az az idő, amely alatt a beton teljesen merevvé válik, és amikor készen áll a nehéz terhelések elviselésére. Ez az idő jelzi a kötődési folyamat végét és az egyéb folyamatok kezdetét, mint például a kikeményedés vagy a forma eltávolítása. A betongyártók ezt behatolási ellenállási tesztekkel mérik.
Vérzés
A vérzés tulajdonsága magyarázza a folyékony vagy műanyag betonban azt a jelenséget, amikor a víz elválik a betonkeveréktől és felemelkedik a felszínre. Ez vízfelhalmozódást hoz létre a beton felületén. A beton vérzését a gravitáció hatására szilárd részecskék leülepedése okozza, ami a víz kiszorulásához vezet. A túlzott vérzés nem előnyös a beton számára, mivel felületi deformációt és csökkent szilárdságot és tartósságot okozhat.
A betongyártók tesztelik termékeiket, hogy meghatározzák azok vérzési tulajdonságait, speciális tesztekkel, például légtelenítő henger-teszttel vagy nyomólemez-teszttel. Az építők meghatározhatják és mérsékelhetik a vérzést a beton típusa, a kisebb vízmennyiség, a finomabb adalékanyag és a vízcsökkentő adalékszerek használatával.
Elkülönítés
A betonban való szegregáció az összetevők nem egyenletes eloszlását jelenti a betonkeverékben. Ez akkor történik, amikor a keverékben lévő szilárd részecskék, mint az adalékanyag, elválnak a többi összetevőtől, például a cementpasztától.
Számos tényező befolyásolhatja a beton szegregációját, beleértve az adalékanyag méretet és sűrűségét, a betonkeverék arányait, a nem megfelelő kezelést és/vagy szállítást, valamint a nem megfelelő tömörítést vagy vibrációt. A betonban történő szétválás következménye a keverék egyenetlensége, ami befolyásolhatja a szerkezeti integritást és a tartósságot. Felületi hibákat is okozhat. Néhány teszt, amelyet a gyártók a beton szegregációjának meghatározására használnak, a szitastabilitási teszt és az áramlási táblázat teszt.
Megkeményedett beton tulajdonságai
A betongyártók rendszeres időközönként tesztelik a megszilárdult betont, hogy teszteljék annak specifikus tulajdonságait, általában azután, hogy a beton kikeményedik.
Erő
A beton szilárdsági tulajdonsága azt méri, hogy mennyire ellenáll az erőnek, miközben megőrzi szerkezeti integritását. Ez az egyik legfontosabb tulajdonság a használatának és a megfelelő projektek körének meghatározásában. A szabványos beton esetében a szilárdságot 28 nap elteltével mérik, ami elegendő idő a jelentős szilárdság kialakulásához.
Nyomószilárdság – A nyomószilárdság a beton azon képességének mértéke, hogy meghibásodás nélkül ellenálljon a nyomóerőnek. Ez az a maximális terhelés, amelyet a beton kibír, mielőtt megrepedne, deformálódik vagy összeomlik. Az iparági szabványok a nyomószilárdságot megapascalban (MPa) vagy font per négyzethüvelykben (psi) mérik. Szakítószilárdság – A szakítószilárdság az a nyúlás mértéke, amelyet a beton kibír a sérülés előtt. A nyomószilárdság a legfontosabb a betonban, de bizonyos alkalmazásoknál létfontosságú a szakítószilárdság megértése. A beton szakítószilárdsága általában sokkal kisebb, mint a nyomószilárdsága. A szakítószilárdság fontos tulajdonság az előfeszített kiviteleknél. Hajlítószilárdság – A hajlítószilárdság a beton azon képessége, hogy ellenáll a hajlító vagy húzó erőknek. Ez a tulajdonság a beton szakítószilárdságától függ. A hajlítószilárdságot „szakadási modulusnak” is nevezik. Ez a kifejezés a betongerendák vagy prizmák hajlítási vizsgálatánál fellépő maximális feszültségre utal. Nyírószilárdság – A nyírószilárdság egy olyan tulajdonság, amely méri a beton azon képességét, hogy ellenálljon azoknak az erőknek, amelyek a betonréteg egy másik rétegével párhuzamos elcsúszását vagy deformálódását okozzák. Ez akkor fordulhat elő, ha a betongerendák, oszlopok vagy födémek torziós igénybevételnek vagy hajlításnak vannak kitéve.
Tartósság
A tartósság az a tulajdonság, amely megmagyarázza a beton azon képességét, hogy ellenálljon a kopásnak, és megőrizze esztétikai és teljesítményi tulajdonságait. Ez a tulajdonság kritikus elem, amikor a tervezők és építészek tartós szerkezeteket terveznek. A beton lebomlása fizikai, kémiai vagy mechanikai okok miatt következhet be. Számos tényező befolyásolja a beton tartósságát, beleértve a környezeti hatást, a betonkeveréket, a víz-cement arányt, a szerkezeti tervezést, a megfelelő kikeményedést, valamint a minőségi szállítási és építési gyakorlatokat.
A betongyártók laboratóriumi vizsgálatokkal és helyszíni monitorozással tesztelik a beton tartósságát. Vizsgálják a beton áteresztőképességét, kloridion-penetrációs ellenállását, alkáli-szilícium-dioxid reakcióképességét, szulfátállóságát, karbonátosodási ellenállását és fagyás-olvadási ciklusokban való ellenállását.
Sűrűség
A beton sűrűségtulajdonsága a térfogategységenkénti tömegét méri. Ez egy szám, amely megmagyarázza, hogy mennyi anyag van egy adott térben. A sűrűség befolyásolja a beton szilárdságát, tartósságát, termikus tulajdonságait és szerkezeti viselkedését. A betonkeverék komponensei határozzák meg a sűrűségét. Ez magában foglalja az adalékanyagok, a cement, a víz és a kiegészítő anyagok típusát és mennyiségét.
Minél nagyobb a beton sűrűsége, annál nagyobb a nyomószilárdsága és nagyobb a termikus tömege. A sűrűség befolyásolja a beton megmunkálhatóságát. A nagyobb sűrűségű beton több szakértelmet igényel a keverés és kezelés terén.
Zsugorodás
A zsugorodás arra a tulajdonságra utal, amely leírja a megszilárdult beton térfogatának vagy méretének csökkenését a kémiai reakció vagy a száradási folyamat következtében. Ez egy természetes jelenség, amely akkor történik, amikor a víz elpárolog a betonkeverékből. A zsugorodás a betonszerkezetben repedéseket és deformációkat okozhat.
A betongyártó cégek tesztelik betonjukat, hogy megértsék annak lehetséges zsugorodási viselkedését. Javaslatokat tudnak tenni, hogy segítsenek az építőknek csökkenteni a beton zsugorodását a megfelelő keveréktervezés és kötési gyakorlatok, a létfontosságú hézagok elhelyezése, az extra megerősítés és az egyenletesebb száradás érdekében a betonon belüli víz felületi feszültségét csökkentő adalékszerek révén.
Áteresztőképesség
Az áteresztőképesség a beton azon képességére vonatkozik, hogy átengedi a vizet és más folyadékokat a pórusszerkezetén. Ez a minőség közvetlenül befolyásolja a beton tartósságát és teljesítményét. A beton áteresztőképességét befolyásolja a víz-beton arány, az adalékanyag gradációja, a cementkötésű anyagok, a kötési idő és bizonyos adalékok.
Mind a nagy, mind az alacsony áteresztőképességű beton értékes bizonyos esetekben, bár az alacsony áteresztőképességű beton erősebb és tartósabb. A nagy áteresztőképességű betont porózus vagy áteresztő betonnak nevezik. A mérnökök ezt a típusú betont vízgazdálkodási alkalmazásokban használják.
Termikus tulajdonságok
A termikus tulajdonságok a beton hővezetési, tárolási és ellenálló képességére utalnak. Az ingatlan jelentős szerepet játszik az építmény energiahatékonyságában és hőteljesítményében. Számos olyan intézkedés létezik, amely meghatározza egy adott típusú beton termikus tulajdonságait.
Hővezető képesség – A hővezető képesség azt méri, hogy egy anyag hogyan vezeti a hőt. A beton nem jól vezeti a hőt, de minél sűrűbb a beton, annál jobban vezeti a hőt. Hőállóság – A hőellenállás, egyben az R-érték is, a beton hőáramlással szembeni ellenállását jelenti. Ez a vezetőképesség ellentéte. Hőtömeg – A betonnak nagy termikus tömege van, ami a hőtároló és -elnyelő képességére utal. Ez segít a hőmérséklet szabályozásában a beltérről a kültérre. Hőtágulás és -összehúzódás – A beton a hőmérséklet változásával kitágulhat vagy összehúzódhat. Bár ezek viszonylag kis változtatások a betonnál, a mérnököknek ezt figyelembe kell venniük a szerkezet tervezésénél, hogy alkalmazkodjanak ezekhez a kis mozgásokhoz.
A betongyártók különféle teszteket alkalmaznak a beton termikus tulajdonságainak meghatározására, beleértve a hővezetési teszteket, a differenciális pásztázó kalorimetriát (DSC) és a hőellenállási számításokat.
