De eigenschappen van beton zijn een lijst van de eigenschappen die beton bezit. Het definiëren van deze eigenschappen helpt om het vermogen van beton om structurele integriteit, duurzaamheid en functionaliteit te bieden in verschillende bouw- of ontwerpprojecten te verduidelijken. Omdat beton zo'n veelgebruikt materiaal is, is het kennen van de gevarieerde eigenschappen ervan essentieel voor bouwprofessionals en huiseigenaren die het regelmatig of periodiek gebruiken.
Door deze concrete kwaliteiten te begrijpen, kan iedereen een essentieel ontwerp en structurele integriteit in overweging nemen, de juiste materiaalkeuze maken, de prestaties en duurzaamheid garanderen en innovatie en optimalisatie mogelijk maken.
Wat zijn de eigenschappen van beton?
Betoneigenschappen kunnen worden onderverdeeld in twee hoofdgroepen: de eigenschappen die het vertoont in vloeibare toestand en de eigenschappen die het vertoont in zijn verharde toestand.
Eigenschappen van vers beton (vloeibare vorm)
Beton vertoont direct na het hydratatieproces bepaalde eigenschappen. Dit zijn de chemische veranderingen die beginnen nadat het cement met water is gemengd. De eigenschappen van beton in vloeibare of pastavorm zijn verwerkbaarheid, uithardingstijd, uitbloeden en ontmenging.
Werkbaarheid
De eigenschap verwerkbaarheid beschrijft het gemak waarmee het kan worden gemengd, getransporteerd, geplaatst en verdicht zonder overmatige segregatie of uitbloeden. Deze eigenschap meet hoe gemakkelijk het beton tijdens het bouwproces kan worden gevormd en gevormd. Een aantal factoren, waaronder het watergehalte, het type en de grootte van het aggregaat, het cementtype en de hoeveelheid, hulpstoffen en de mengtijd en -methode, beïnvloeden de verwerkbaarheid van beton.
Diverse projecten vereisen verschillende maten van werkbaarheid. Door de verwerkbaarheid van beton te beoordelen, kunnen bouwprofessionals beslissen welk beton het beste is voor een bepaald project. De verwerkbaarheid wordt aangepakt door middel van verschillende maatregelen, waaronder een inzinkingstest, een Vee-bee-test of een verdichtingsfactortest, afhankelijk van het type beton.
Tijd zetten
De hardingstijd van beton is de hoeveelheid tijd die het vloeibare beton nodig heeft om zich in een vaste toestand te vormen. Dit is een belangrijke eigenschap omdat het bepalend is voor de afhandeling, plaatsing en afwerking van een project. Veel factoren kunnen de uithardingstijd van beton beïnvloeden, waaronder het betontype, de waterverhouding, de omgevingstemperatuur en aanvullende hulpstoffen.
De uithardingstijd bestaat uit twee verschillende fasen: de initiële uithardingstijd en de uiteindelijke uithardingstijd. De initiële hardingstijd is de tijd die het beton nodig heeft om van zijn plastische vorm over te gaan naar een vorm die niet langer kan worden veranderd. Dit is de eerste fase waarin het beton aan kracht en stijfheid wint. Fabrikanten meten de initiële uithardingstijd met behulp van een Vicat-naald of andere penetratieweerstandstests.
De uiteindelijke instelling is de tijd die nodig is voordat beton volledig stijf is en klaar is om zware belastingen te weerstaan. Deze tijd markeert het einde van het uithardingsproces en het begin van andere processen zoals uitharden of ontkisten. Betonfabrikanten meten dit door middel van penetratieweerstandstesten.
Bloeden
De eigenschap van bloeden verklaart de verschijnselen in vloeibaar of plastisch beton, waarbij water zich scheidt van het betonmengsel en naar de oppervlakte stijgt. Hierdoor ontstaat er een ophoping van water op het betonoppervlak. Bloedingen in beton worden veroorzaakt door het bezinken van vaste deeltjes als gevolg van de zwaartekracht, waardoor het water verdringt. Overmatig bloeden is niet gunstig voor beton, omdat dit oppervlaktevervorming en verminderde sterkte en duurzaamheid kan veroorzaken.
Betonfabrikanten testen hun producten om hun ontluchtingseigenschappen te bepalen met behulp van specifieke tests, zoals een ontluchtingscilindertest of een drukplaattest. Bouwers kunnen het bloeden bepalen en beperken door het type beton, een lagere hoeveelheid water, het gebruik van een fijner aggregaat en het gebruik van waterreducerende hulpstoffen.
Segregatie
Segregatie in beton verwijst naar de niet-uniforme verdeling van de ingrediënten door het betonmengsel. Dit gebeurt wanneer de vaste deeltjes in het mengsel, zoals het aggregaat, zich scheiden van de andere ingrediënten zoals de cementpasta.
Meerdere factoren kunnen de segregatie in beton beïnvloeden, waaronder de grootte en dichtheid van het aggregaat, de verhoudingen van het betonmengsel, onjuiste behandeling en/of transport, en onvoldoende consolidatie of trillingen. De gevolgen van segregatie in beton zijn een niet-uniformiteit van het mengsel, wat een impact kan hebben op de structurele integriteit en duurzaamheid. Het kan ook oppervlaktedefecten veroorzaken. Enkele van de tests die fabrikanten gebruiken om segregatie in beton te bepalen, zijn de zeefstabiliteitstest en de vloeitafeltest.
Eigenschappen van gehard beton
Betonfabrikanten testen verhard beton met periodieke tussenpozen om de specifieke eigenschappen ervan te testen, meestal nadat het beton is uitgehard.
Kracht
De sterkte-eigenschap van beton meet het vermogen om krachten te weerstaan, terwijl de structurele integriteit behouden blijft. Dit is een van de meest cruciale eigenschappen bij het bepalen van het gebruik ervan en het bereik van geschikte projecten. Voor standaard beton wordt de sterkte na 28 dagen gemeten, wat voldoende tijd is om significante sterkte te ontwikkelen.
Druksterkte – De eigenschap druksterkte is de maatstaf voor het vermogen van beton om drukkracht te weerstaan zonder te falen. Het is de maximale belasting die beton kan weerstaan voordat het barst, vervormt of instort. Industriestandaarden meten de druksterkte in termen van megapascal (MPa) of ponden per vierkante inch (psi). Treksterkte – Treksterkte is de hoeveelheid rek die beton kan weerstaan voordat er schade ontstaat. Druksterkte is het belangrijkste bij beton, maar het begrijpen van de treksterkte is van cruciaal belang voor bepaalde toepassingen. De treksterkte van beton is doorgaans veel lager dan de druksterkte. Treksterkte is een belangrijke eigenschap bij voorgespannen ontwerpen. Buigsterkte – Buigsterkte is het vermogen van beton om buig- of trekkrachten te weerstaan. Deze eigenschap is afhankelijk van de treksterkte van het beton. De buigsterkte wordt ook wel de “breekmodulus” genoemd. Deze term verwijst naar de maximale spanning bij bezwijken in een buigtest voor een betonnen balk of prisma. Afschuifsterkte – Afschuifsterkte is een eigenschap die het vermogen van het beton meet om weerstand te bieden aan krachten die ervoor zorgen dat een laag van het beton evenwijdig aan een andere laag verschuift of vervormt. Dit kan gebeuren wanneer betonnen balken, pilaren of platen onderhevig zijn aan torsiespanningen of buiging.
Duurzaamheid
Duurzaamheid is de eigenschap die het vermogen van beton verklaart om veroudering te weerstaan en zijn esthetische en prestatiekwaliteiten te behouden. Deze eigenschap is een cruciaal onderdeel wanneer ontwerpers en architecten structuren plannen die lang meegaan. Het afbreken van beton kan optreden als gevolg van oorzaken die fysiek, chemisch of mechanisch zijn. Meerdere factoren beïnvloeden de duurzaamheid van beton, waaronder blootstelling aan het milieu, het betonmengsel, de water-cementverhouding, het structurele ontwerp, de juiste uitharding en kwaliteitsvolle transport- en bouwpraktijken.
Betonfabrikanten testen de duurzaamheid van beton door middel van laboratoriumtests en veldmonitoring. Ze testen de permeabiliteit van het beton, de penetratieweerstand van chloride-ionen, de reactiviteit van alkali-silica, de sulfaatweerstand, de carbonatatieweerstand en de weerstand in vries-dooicycli.
Dikte
De dichtheidseigenschap van beton meet de massa per volume-eenheid. Het is een getal dat aangeeft hoeveel materiaal er in een bepaalde ruimte is verpakt. De dichtheid heeft invloed op de sterkte, duurzaamheid, thermische eigenschappen en het structurele gedrag van beton. De componenten van een betonmengsel bepalen de dichtheid ervan. Dit omvat het type en de hoeveelheid toeslagstoffen, cement, water en eventuele aanvullende materialen.
Hoe hoger de dichtheid van beton, hoe groter de druksterkte en de hogere thermische massa. De dichtheid heeft invloed op de verwerkbaarheid van beton. Beton met een hogere dichtheid vergt meer expertise op het gebied van mengen en hanteren.
Krimp
Krimp verwijst naar de eigenschap die de vermindering in volume of afmeting van verhard beton beschrijft als gevolg van de chemische reactie of het droogproces. Dit is een natuurlijk verschijnsel dat optreedt wanneer het water uit het betonmengsel verdampt. Krimp kan leiden tot scheuren en vervormingen in de betonconstructie.
Betonbedrijven testen hun beton om het potentiële krimpgedrag ervan te begrijpen. Ze kunnen aanbevelingen doen om bouwers te helpen de krimp van hun beton te verminderen door middel van een goed mengselontwerp en uithardingspraktijken, essentiële voegplaatsing, extra wapening en hulpstoffen die de oppervlaktespanning van het water in het beton verminderen om een meer uniforme droging mogelijk te maken.
Permeabiliteit
De permeabiliteitseigenschap verwijst naar het vermogen van het beton om water en andere vloeistoffen door de poriënstructuur te laten passeren. Deze kwaliteit heeft rechtstreeks invloed op de duurzaamheid en prestaties van het beton. De doorlaatbaarheid van beton wordt beïnvloed door de water-betonverhouding, de gradatie van het aggregaat, cementgebonden materialen, de uithardingstijd en bepaalde additieven.
Zowel beton met hoge als lage doorlaatbaarheid is in bepaalde contexten waardevol, hoewel beton met lage doorlaatbaarheid sterker en duurzamer is. Beton met een hoge doorlaatbaarheid wordt poreus of doorlatend beton genoemd. Ingenieurs gebruiken dit type beton in waterbeheertoepassingen.
Thermische eigenschappen
De thermische eigenschappen verwijzen naar het vermogen van het beton om de warmtestroom te geleiden, op te slaan en te weerstaan. Het onroerend goed speelt een belangrijke rol in de energie-efficiëntie en thermische prestaties van een constructie. Er zijn verschillende maatregelen die de thermische eigenschappen van een bepaald type beton bepalen.
Thermische geleidbaarheid – Thermische geleidbaarheid meet hoe een materiaal warmte geleidt. Beton geleidt de warmte niet goed, maar hoe dichter het beton, hoe beter het de warmte geleidt. Thermische weerstand – Thermische weerstand, ook wel de R-waarde, vertegenwoordigt het vermogen van het beton om de warmtestroom te weerstaan. Dit is het tegenovergestelde van geleidbaarheid. Thermische massa – Beton heeft een hoge thermische massa die verwijst naar het vermogen om warmte op te slaan en te absorberen. Dit is nuttig bij het reguleren van de temperatuur van binnen naar buiten. Thermische uitzetting en krimp – Beton kan uitzetten of krimpen bij temperatuurveranderingen. Hoewel dit relatief kleine veranderingen zijn voor beton, moeten ingenieurs hiermee rekening houden bij het ontwerp van de constructie om deze kleine bewegingen op te vangen.
Fabrikanten van beton gebruiken verschillende tests om de thermische eigenschappen van beton te bepalen, waaronder thermische geleidbaarheidstests, differentiële scanningcalorimetrie (DSC) en thermische weerstandsberekeningen.
Als je onze pagina leuk vindt, deel hem dan met je vrienden & Facebook
