Vlastnosti betónu sú zoznamom vlastností, ktoré betón má. Definovanie týchto vlastností pomáha objasniť schopnosť betónu poskytovať štrukturálnu integritu, trvanlivosť a funkčnosť v rôznych stavebných alebo dizajnových projektoch. Pretože betón je tak široko používaný materiál, znalosť jeho rôznych vlastností je nevyhnutná pre stavebných profesionálov a majiteľov domov, ktorí ho používajú pravidelne alebo pravidelne.
Pochopenie týchto kvalít betónu umožní každému zvážiť životne dôležitý dizajn a štrukturálnu integritu, správny výber materiálu, zabezpečiť výkon a odolnosť a umožní inovácie a optimalizáciu.
Aké sú vlastnosti betónu?
Vlastnosti betónu možno rozdeliť do dvoch hlavných skupín: vlastnosti, ktoré vykazuje v tekutom stave, a vlastnosti, ktoré vykazuje vo vytvrdnutom stave.
Vlastnosti čerstvého betónu (tekutá forma)
Betón vykazuje určité vlastnosti hneď po procese hydratácie, čo sú chemické zmeny, ktoré nastávajú po zmiešaní cementu s vodou. Vlastnosti betónu v jeho tekutej alebo pastovej forme sú spracovateľnosť, čas tuhnutia, krvácanie a segregácia.
Spracovateľnosť
Vlastnosť spracovateľnosti opisuje ľahkosť, s akou sa môže miešať, prepravovať, umiestňovať a zhutňovať bez nadmernej segregácie alebo krvácania. Táto vlastnosť meria, ako ľahko sa dá betón tvarovať a tvarovať počas stavebného procesu. Spracovateľnosť betónu ovplyvňuje množstvo faktorov vrátane obsahu vody, typu a veľkosti kameniva, druhu a množstva cementu, prísad, času a spôsobu miešania.
Rôzne projekty si vyžadujú rôzne miery uskutočniteľnosti. Posúdením spracovateľnosti betónu sa môžu odborníci v oblasti stavebníctva rozhodnúť, ktorý betón je pre konkrétny projekt najlepší. Spracovateľnosť je riešená rôznymi opatreniami vrátane testu zosadnutia, testu Vee-bee alebo testu zhutňovacieho faktora v závislosti od typu betónu.
Nastavovať čas
Čas tuhnutia betónu je čas, ktorý trvá, kým sa tekutý betón sformuje do pevného stavu. Toto je dôležitá vlastnosť, pretože určuje manipuláciu, umiestnenie a dokončenie projektu. Mnoho faktorov môže ovplyvniť čas tuhnutia betónu vrátane typu betónu, pomeru vody, okolitej teploty a ďalších prísad.
Čas tuhnutia má dve odlišné fázy: čas počiatočného tuhnutia a čas konečného tuhnutia. Počiatočný čas tuhnutia je čas, ktorý betónu trvá prejsť z jeho plastickej formy do formy, ktorú už nemožno zmeniť. Toto je počiatočná fáza, v ktorej betón získava pevnosť a tuhosť. Výrobcovia merajú počiatočný čas tuhnutia pomocou Vicatovej ihly alebo iných testov odolnosti proti prieniku.
Konečné nastavenie je čas, ktorý trvá, kým betón úplne stuhne a keď je pripravený vydržať veľké zaťaženie. Tento čas znamená koniec procesu tuhnutia a začiatok ďalších procesov, ako je vytvrdzovanie alebo odstraňovanie formy. Výrobcovia betónu to merajú skúškami odolnosti proti prieniku.
Krvácajúca
Vlastnosť krvácania vysvetľuje javy v tekutom alebo plastickom betóne, kde sa voda oddeľuje od betónovej zmesi a stúpa na povrch. To vytvára akumuláciu vody na povrchu betónu. Krvácanie v betóne je spôsobené usadzovaním pevných častíc vplyvom gravitácie, čo vedie k vytláčaniu vody. Nadmerné krvácanie nie je pre betón prospešné, pretože môže spôsobiť deformáciu povrchu a zníženie pevnosti a trvanlivosti.
Výrobcovia betónu testujú svoje výrobky, aby určili ich vlastnosti odvzdušňovania pomocou konkrétnych testov, ako je test odvzdušňovacieho valca alebo test tlakovej dosky. Stavitelia môžu určiť a zmierniť krvácanie podľa typu betónu, menšieho množstva vody, použitia jemnejšieho kameniva a použitia prísad redukujúcich vodu.
Segregácia
Segregácia v betóne znamená nerovnomernú distribúciu zložiek v betónovej zmesi. Stáva sa to vtedy, keď sa pevné častice v zmesi, ako napríklad kamenivo, oddelia od ostatných zložiek, ako je cementová pasta.
Na segregáciu v betóne môže mať vplyv viacero faktorov vrátane veľkosti a hustoty kameniva, proporcií betónovej zmesi, nesprávnej manipulácie a/alebo prepravy a nedostatočnej konsolidácie alebo vibrácií. Dôsledkom segregácie v betóne je nerovnomernosť zmesi, ktorá môže ovplyvniť štrukturálnu integritu a trvanlivosť. Môže tiež spôsobiť povrchové chyby. Niektoré z testov, ktoré výrobcovia používajú na určenie segregácie v betóne, sú test stability na site a test toku.
Vlastnosti tvrdeného betónu
Výrobcovia betónu testujú vytvrdnutý betón v pravidelných intervaloch, aby otestovali jeho špecifické vlastnosti, zvyčajne po vytvrdnutí betónu.
Pevnosť
Pevnosť betónu meria jeho schopnosť odolávať sile pri zachovaní jeho štrukturálnej integrity. Toto je jedna z najdôležitejších vlastností pri určovaní jeho použitia a rozsahu vhodných projektov. Pre štandardný betón sa pevnosť meria po 28 dňoch, čo je dostatočný čas na vyvinutie významnej pevnosti.
Pevnosť v tlaku – Vlastnosť pevnosti v tlaku je mierou schopnosti betónu odolávať tlakovej sile bez zlyhania. Je to maximálne zaťaženie, ktoré betón vydrží predtým, než praskne, zdeformuje sa alebo sa zrúti. Priemyselné normy merajú pevnosť v tlaku v megapascaloch (MPa) alebo librách na štvorcový palec (psi). Pevnosť v ťahu – Pevnosť v ťahu je množstvo natiahnutia, ktoré betón vydrží pred poškodením. Pevnosť v tlaku je v betóne najdôležitejšia, ale pochopenie pevnosti v ťahu je pre určité aplikácie životne dôležité. Pevnosť betónu v ťahu je zvyčajne oveľa nižšia ako jeho pevnosť v tlaku. Pevnosť v ťahu je dôležitou vlastnosťou v predpätých návrhoch. Pevnosť v ohybe – Pevnosť v ohybe je schopnosť betónu odolávať silám v ohybe alebo v ťahu. Táto vlastnosť závisí od pevnosti betónu v ťahu. Pevnosť v ohybe sa tiež nazýva „modul pretrhnutia“. Tento výraz sa vzťahuje na maximálne napätie pri porušení pri skúške ohybom pre betónový nosník alebo hranol. Pevnosť v šmyku – Pevnosť v šmyku je vlastnosť, ktorá meria schopnosť betónu odolávať silám, ktoré spôsobujú posúvanie alebo deformáciu vrstvy betónu paralelne s inou vrstvou. To sa môže stať, keď sú betónové nosníky, stĺpy alebo dosky vystavené torznému namáhaniu alebo ohýbaniu.
Trvanlivosť
Trvanlivosť je vlastnosť, ktorá vysvetľuje schopnosť betónu odolávať poškodeniu a zachovať si svoje estetické a úžitkové vlastnosti. Táto vlastnosť je kritickou súčasťou, keď dizajnéri a architekti plánujú konštrukcie, ktoré vydržia. Rozpad betónu môže nastať v dôsledku fyzikálnych, chemických alebo mechanických príčin. Trvanlivosť betónu ovplyvňuje viacero faktorov vrátane vplyvu prostredia, betónovej zmesi, pomeru vody a cementu, konštrukčného návrhu, správneho ošetrovania a kvality dopravy a stavebných postupov.
Výrobcovia betónu testujú trvanlivosť betónu prostredníctvom laboratórnych testov a monitorovania v teréne. Testujú priepustnosť betónu, odolnosť proti prieniku chloridových iónov, reaktivitu alkalického oxidu kremičitého, odolnosť voči síranom, odolnosť voči karbonatácii a odolnosť v cykloch zmrazovania a rozmrazovania.
Hustota
Vlastnosť hustoty betónu meria jeho hmotnosť na jednotku objemu. Je to číslo, ktoré vysvetľuje, koľko materiálu je v danom priestore zabalené. Hustota ovplyvňuje pevnosť, trvanlivosť, tepelné vlastnosti a štrukturálne správanie betónu. Zložky betónovej zmesi určujú jej hustotu. To zahŕňa typ a množstvo kameniva, cementu, vody a akýchkoľvek doplnkových materiálov.
Čím vyššia je hustota betónu, tým väčšia pevnosť v tlaku a vyššia tepelná hmotnosť. Hustota ovplyvní spracovateľnosť betónu. Betón s vyššou hustotou vyžaduje viac odborných znalostí pri miešaní a manipulácii.
Zmršťovanie
Zmrašťovanie sa týka vlastnosti, ktorá opisuje zmenšenie objemu alebo rozmerov vytvrdnutého betónu v dôsledku chemickej reakcie alebo procesu sušenia. Ide o prirodzený jav, ktorý sa deje pri odparovaní vody z betónovej zmesi. Zmrašťovanie môže viesť k prasklinám a deformáciám v betónovej konštrukcii.
Betonárske spoločnosti testujú svoj betón, aby pochopili jeho potenciálne správanie pri zmrašťovaní. Sú schopní poskytnúť odporúčania, ktoré pomôžu staviteľom znížiť zmršťovanie ich betónu prostredníctvom správneho návrhu zmesi a postupov vytvrdzovania, dôležitého umiestnenia spojov, dodatočnej výstuže a prísad, ktoré znižujú povrchové napätie vody v betóne, aby sa umožnilo rovnomernejšie sušenie.
Priepustnosť
Vlastnosť priepustnosti sa vzťahuje na schopnosť betónu umožniť vode a iným kvapalinám prechádzať jeho štruktúrou pórov. Táto kvalita priamo ovplyvňuje trvanlivosť a výkonnosť betónu. Priepustnosť betónu je ovplyvnená pomerom vody a betónu, zrnitosťou kameniva, cementovými materiálmi, časom vytvrdzovania a niektorými prísadami.
Betón s vysokou aj nízkou priepustnosťou je v určitých kontextoch cenný, hoci betón s nízkou priepustnosťou je pevnejší a odolnejší. Betón s vysokou priepustnosťou sa nazýva pórovitý alebo priepustný betón. Inžinieri používajú tento typ betónu vo vodohospodárskych aplikáciách.
Tepelné vlastnosti
Tepelné vlastnosti sa vzťahujú na schopnosť betónu viesť, uchovávať a odolávať toku tepla. Táto vlastnosť zohráva významnú úlohu v energetickej účinnosti a tepelných vlastnostiach konštrukcie. Existuje niekoľko opatrení, ktoré určujú tepelné vlastnosti konkrétneho typu betónu.
Tepelná vodivosť – Tepelná vodivosť meria, ako materiál vedie teplo. Betón dobre nevedie teplo, ale čím je betón hustejší, tým lepšie vedie teplo. Tepelný odpor – Tepelný odpor, tiež R-hodnota, predstavuje schopnosť betónu odolávať prúdeniu tepla. Toto je opak vodivosti. Tepelná hmotnosť – Betón má vysokú tepelnú hmotnosť, ktorá sa vzťahuje na jeho schopnosť akumulovať a absorbovať teplo. To je užitočné pri regulácii teploty z interiéru do exteriéru. Tepelná expanzia a kontrakcia – Betón sa môže pri zmenách teploty rozťahovať alebo zmenšovať. Aj keď ide o relatívne malé zmeny pre betón, inžinieri to musia zvážiť pri návrhu konštrukcie, aby sa prispôsobili týmto malým pohybom.
Výrobcovia betónu používajú rôzne testy na určenie tepelných vlastností betónu vrátane testov tepelnej vodivosti, diferenciálnej skenovacej kalorimetrie (DSC) a výpočtov tepelného odporu.
Ak sa vám naša stránka páči, zdieľajte ju so svojimi priateľmi & Facebook
