Proprietățile betonului sunt o listă a calităților pe care le posedă betonul. Definirea acestor proprietăți ajută la clarificarea capacității betonului de a oferi integritate structurală, durabilitate și funcționalitate în diferite proiecte de construcție sau proiectare. Deoarece betonul este un material atât de utilizat pe scară largă, cunoașterea proprietăților sale variate este esențială pentru profesioniștii în construcții și pentru proprietarii de case care îl folosesc în mod regulat sau periodic.
Înțelegerea acestor calități concrete va permite oricui să ia în considerare designul vital și integritatea structurală, selecția corectă a materialelor, să asigure performanța și durabilitatea și să permită inovarea și optimizarea.
Care sunt proprietățile betonului?
Proprietățile betonului pot fi împărțite în două grupe principale: cele pe care le prezintă în stare lichidă și cele pe care le prezintă în stare întărită.
Proprietăți proaspete ale betonului (formă lichidă)
Betonul prezintă anumite calități imediat după procesul de hidratare, care sunt modificările chimice care încep după ce cimentul este amestecat cu apă. Proprietățile betonului în formă lichidă sau pastă sunt lucrabilitatea, timpul de priză, curgerea și segregarea.
Lucrabilitatea
Proprietatea de lucrabilitate descrie ușurința cu care poate fi amestecat, transportat, plasat și compactat fără segregare sau sângerare excesivă. Această proprietate măsoară cât de ușor poate fi turnat și modelat betonul în timpul procesului de construcție. O serie de factori, inclusiv conținutul de apă, tipul și dimensiunea agregatului, tipul și cantitatea de ciment, aditivii și timpul și metoda de amestecare influențează lucrabilitatea betonului.
Proiectele diverse necesită măsuri diferite de funcționabilitate. Evaluând lucrabilitatea betonului, profesioniștii în construcții pot decide care beton este cel mai bun pentru un anumit proiect. Lucrabilitatea este abordată prin diferite măsuri, inclusiv un test de slump, un test Vee-bee sau un test de factor de compactare, în funcție de tipul de beton.
Setarea timpului
Timpul de priză al betonului este timpul necesar pentru ca betonul lichid să se transforme în stare solidă. Aceasta este o proprietate importantă deoarece determină manipularea, amplasarea și finisarea unui proiect. Mulți factori pot influența timpul de priză a betonului, inclusiv tipul de beton, raportul de apă, temperatura ambiantă și aditivii suplimentari.
Timpul de priză are două faze distincte: timpul de priză inițială și timpul de priză finală. Timpul de priză inițial este timpul necesar betonului pentru a trece de la forma sa plastică într-o formă care nu mai poate fi schimbată. Aceasta este faza inițială în care betonul capătă rezistență și rigiditate. Producătorii măsoară timpul inițial de priză folosind un ac Vicat sau alte teste de rezistență la penetrare.
Setarea finală este timpul necesar pentru ca betonul să devină complet rigid și când este gata să reziste la sarcini grele. Acest timp marchează sfârșitul procesului de întărire și începutul altor procese, cum ar fi întărirea sau îndepărtarea formei. Producătorii de beton măsoară acest lucru prin teste de rezistență la penetrare.
Sângerare
Proprietatea de sângerare explică fenomenele din betonul lichid sau plastic în care apa se separă din amestecul de beton și se ridică la suprafață. Acest lucru creează o acumulare de apă pe suprafața betonului. Sângerarea în beton este cauzată de decantarea particulelor solide din cauza gravitației, ceea ce duce la deplasarea apei. Sângerarea excesivă nu este benefică pentru beton, deoarece poate provoca deformarea suprafeței și reducerea rezistenței și durabilității.
Producătorii de beton își testează produsele pentru a-și determina calitățile de curățare folosind teste speciale, cum ar fi un test pe cilindru de scurgere sau un test cu plăci de presiune. Constructorii pot determina și atenua sângerarea după tipul de beton, cantitatea mai mică de apă, utilizarea unui agregat mai fin și utilizarea aditivilor care reduc apa.
Segregare
Segregarea în beton se referă la distribuția neuniformă a ingredientelor în amestecul de beton. Acest lucru se întâmplă atunci când particulele solide din amestec, cum ar fi agregatul, se separă de celelalte ingrediente, cum ar fi pasta de ciment.
Factori multipli pot afecta segregarea în beton, inclusiv dimensiunea și densitatea agregatelor, proporțiile amestecului de beton, manipularea și/sau transportul necorespunzătoare și consolidarea sau vibrațiile inadecvate. Consecințele segregării în beton sunt neuniformitatea amestecului care poate afecta integritatea structurală și durabilitatea. De asemenea, poate provoca defecte de suprafață. Unele dintre testele pe care producătorii le folosesc pentru a determina segregarea în beton sunt testul de stabilitate al site-ului și testul cu tabelul de curgere.
Proprietăți betonului întărit
Producătorii de beton testează betonul întărit la intervale periodice pentru a-i testa proprietățile specifice, de obicei după ce betonul a fost lăsat să se întărească.
Putere
Proprietatea de rezistență a betonului măsoară capacitatea acestuia de a rezista forței, menținând în același timp integritatea structurală. Aceasta este una dintre cele mai vitale proprietăți în determinarea utilizării și a gamei de proiecte adecvate. Pentru betonul standard, rezistența este măsurată după 28 de zile, ceea ce reprezintă un timp suficient pentru a dezvolta o rezistență semnificativă.
Rezistența la compresiune – Proprietatea rezistenței la compresiune este măsura capacității betonului de a rezista forței de compresiune fără a se ceda. Este sarcina maximă pe care o poate suporta betonul înainte ca acesta să se crape, să se deformeze sau să se prăbușească. Standardele din industrie măsoară rezistența la compresiune în termeni de megapascali (MPa) sau de lire pe inch pătrat (psi). Rezistența la tracțiune – Rezistența la tracțiune este cantitatea de întindere pe care o poate rezista betonul înainte de a suferi daune. Rezistența la compresiune este cea mai importantă în beton, dar înțelegerea rezistenței la tracțiune este vitală pentru anumite aplicații. Rezistența la tracțiune a betonului este de obicei mult mai mică decât rezistența sa la compresiune. Rezistența la tracțiune este o proprietate importantă în modelele precomprimate. Rezistența la încovoiere – Rezistența la încovoiere este capacitatea betonului de a rezista la forțele de încovoiere sau de tracțiune. Această proprietate depinde de rezistența la tracțiune a betonului. Rezistența la încovoiere este numită și „modul de rupere”. Acest termen se referă la solicitarea maximă la cedare într-un test de încovoiere pentru o grindă sau o prismă de beton. Rezistența la forfecare – Rezistența la forfecare este o proprietate care măsoară capacitatea betonului de a rezista forțelor care fac ca un strat de beton să alunece sau să se deformeze paralel cu un alt strat. Acest lucru se poate întâmpla atunci când grinzile, stâlpii sau plăcile de beton sunt supuse unor solicitări de torsiune sau încovoiere.
Durabilitate
Durabilitatea este proprietatea care explică capacitatea betonului de a rezista la deteriorare și de a-și menține calitățile estetice și de performanță. Această proprietate este o componentă critică atunci când designerii și arhitecții planifică structuri care vor rezista. Defalcarea betonului poate apărea din cauze fizice, chimice sau mecanice. Mulți factori influențează durabilitatea betonului, inclusiv expunerea la mediu, amestecul de beton, raportul apă-ciment, proiectarea structurală, întărirea adecvată și practicile de transport și construcție de calitate.
Producătorii de beton testează durabilitatea betonului prin teste de laborator și monitorizare pe teren. Aceștia testează permeabilitatea betonului, rezistența la penetrarea ionilor de clorură, reactivitatea alcalino-silice, rezistența la sulfat, rezistența la carbonatare și rezistența în cicluri de îngheț-dezgheț.
Densitate
Proprietatea de densitate a betonului măsoară masa acestuia pe unitatea de volum. Este un număr care explică cât de mult material este împachetat într-un spațiu dat. Densitatea afectează rezistența, durabilitatea, proprietățile termice și comportamentul structural al betonului. Componentele unui amestec de beton determină densitatea acestuia. Aceasta include tipul și cantitatea de agregate, ciment, apă și orice materiale suplimentare.
Cu cât densitatea betonului este mai mare, cu atât este mai mare rezistența la compresiune și o masă termică mai mare. Densitatea va afecta lucrabilitatea betonului. Betonul cu densitate mai mare necesită mai multă experiență în amestecare și manipulare.
Contracție
Contracția se referă la proprietatea care descrie reducerea volumului sau dimensiunii betonului întărit din cauza reacției chimice sau a procesului de uscare. Acesta este un eveniment natural care se întâmplă pe măsură ce apa se evaporă din amestecul de beton. Contracția poate duce la fisuri și deformari în structura betonului.
Companiile de beton își testează betonul pentru a înțelege potențialul său comportament de contracție. Aceștia sunt capabili să facă recomandări pentru a ajuta constructorii să reducă contracția betonului prin practici adecvate de proiectare a amestecului și întărire, plasare vitală a rosturilor, armături suplimentare și aditivi care reduc tensiunea superficială a apei din beton pentru a permite o uscare mai uniformă.
Permeabilitate
Proprietatea de permeabilitate se referă la capacitatea betonului de a permite apei și altor lichide să treacă prin structura sa poroasă. Această calitate afectează în mod direct durabilitatea și performanța betonului. Permeabilitatea betonului este afectată de raportul apă-beton, gradația agregatelor, materialele pe bază de ciment, timpul de întărire și anumiți aditivi.
Atât betonul cu permeabilitate ridicată, cât și cu permeabilitate scăzută este valoros în anumite contexte, deși betonul cu permeabilitate scăzută este mai rezistent și mai durabil. Betonul cu permeabilitate ridicată se numește beton poros sau permeabil. Inginerii folosesc acest tip de beton în aplicațiile de management al apei.
Proprietati termice
Proprietățile termice se referă la capacitatea betonului de a conduce, stoca și rezista fluxului de căldură. Proprietatea joacă un rol semnificativ în eficiența energetică și performanța termică a unei structuri. Există mai multe măsuri care determină proprietățile termice ale unui anumit tip de beton.
Conductibilitatea termică – Conductivitatea termică măsoară modul în care un material conduce căldura. Betonul nu conduce bine căldura, dar cu cât betonul este mai dens, cu atât conduce mai bine căldura. Rezistența termică – Rezistența termică, de asemenea, valoarea R, reprezintă capacitatea betonului de a rezista la fluxul de căldură. Acesta este opusul conductivității. Masă termică – Betonul are o masă termică mare, ceea ce se referă la capacitatea sa de a stoca și absorbi căldura. Acest lucru este util în reglarea temperaturii de la interior la exterior. Expansiune și contracție termică – Betonul se poate dilata sau contracta odată cu schimbările de temperatură. Deși acestea sunt modificări relativ mici pentru beton, inginerii trebuie să ia în considerare acest lucru în proiectarea structurii pentru a se adapta acestor mișcări mici.
Producătorii de beton folosesc diverse teste pentru a determina proprietățile termice ale betonului, inclusiv teste de conductivitate termică, calorimetrie cu scanare diferențială (DSC) și calcule de rezistență termică.
Dacă vă place pagina noastră, vă rugăm să distribuiți prietenilor tăi & Facebook
