Beton

Beton i jego rodzaje. Składniki, wytrzymałość i klasy betonu.

Składniki betonu

Podstawowe składniki betonu to spoiwo hydrauliczne, kruszywo i woda. Spoiwo, czyli cement lub cement z dodatkami mineralnymi, po zmieszaniu z wodą tworzy zaczyn, który na skutek fizyko-chemicznych reakcji twardnieje i powoduje wiązanie mieszanki. Woda, oprócz zapewnienia możliwości wiązania cementu, nadaje też mieszance odpowiednią konsystencję. Kruszywo (piasek lub żwir) jest materiałem wypełniającym, a jego frakcje (czyli średnice ziaren) dobiera się w zależności od wymaganych cech betonu. Te trzy główne składniki dozowane w odpowiednich proporcjach pozwalają stworzyć beton określonej klasy i gęstości.

Na tym jednak kończą się ich możliwości. Zwykły beton jest wprawdzie mocny, ale jednocześnie ciężki. Nie można układać go w zimie. Niejednorodna struktura mieszanki sprawia, że się rozwarstwia, trudno ją ułożyć, a po stwardnieniu często pęka. Poza tym rosnące ceny materiałów (zwłaszcza stali zbrojeniowej), coraz większy nacisk na ekologię czy wreszcie dążenie do uczynienia betonu materiałem dekoracyjnym to często zbyt wygórowane wymagania dla zwykłego żelbetu.
Producenci zaczęli więc promować betony o specjalnym przeznaczeniu zawierające domieszki chemiczne i dodatki mineralne. Wpływają one przede wszystkim na właściwości reologiczne mieszanki, takie jak skurcz, płynność, urabialność. Dzięki temu możliwe jest polepszenie cech technicznych betonu albo redukcja na przykład jego ciężaru, czasu wiązania czy wymaganego stopnia zbrojenia, optymalnie dla konkretnego zastosowania.

Co oznacza klasa betonu?

Wytrzymałość na ściskanie, czyli klasa betonu, określa wielkość naprężeń ściskających, jakie może on przenieść. W budownictwie jednorodzinnym używa się mieszanek o klasach C8/10, C12/15, C16/20, C20/25 i C25/30. Oznaczenia liczbowe dotyczą wytrzymałości charakterystycznej na ściskanie próbek o kształcie walca (pierwsza wartość) i sześcianu (druga wartość). W elementach sześciennych występuje najkorzystniejszy rozkład naprężeń, dlatego ich wytrzymałość jest większa.

W praktyce rzadko jednak elementy mają tak foremną budowę, więc wytrzymałość określana na próbkach walcowych jest bardziej bezpieczna. Dawniej klasy betonu określano tylko na kostkach i oznaczano literą B, na przykład beton klasy C8/10 (tak zwany chudy beton) to dawny B10, a C25/30 to dawny B30. Na budowie do tej pory często używa się starych oznaczeń.
Na wytrzymałość betonu największy wpływ ma procentowa zawartość cementu i wskaźnik wodno-spoiwowy. Im więcej spoiwa i mniej wody, tym beton będzie wyższej klasy. Niestety, zwiększanie udziału cementu w mieszance ma negatywny wpływ na jej właściwości reologiczne, głównie skurcz. Wywołuje on nadmierne naprężenia, zbyt duże do przeniesienia przez beton we wczesnej fazie dojrzewania, dodatkowo zwiększa się też temperatura hydratacji i w rezultacie w strukturze betonu powstają pęknięcia. Częściowo można je ograniczyć odpowiednim zbrojeniem przeciwskurczowym, ale najlepszym rozwiązaniem jest stosowanie w betonach o wysokiej wytrzymałości odpowiednich domieszek chemicznych.

Po co stosuje się zbrojenie betonu?

Wytrzymałość na rozciąganie betonu jest dziesięciokrotnie mniejsza niż na ściskanie. Dlatego te elementy, które podlegają zginaniu (a więc większość belek i płyt konstrukcyjnych) dodatkowo zbroi się prętami i siatkami stalowymi. Stal przejmuje wówczas naprężenia rozciągające, a beton pracuje tylko na ściskanie. Umiejscowienie strefy podlegającej rozciąganiu (czyli miejsce ułożenia zbrojenia głównego) zależy od schematu statycznego elementu – na przykład w belce nadprożowej pręty biegną dołem, bo podczas ugięcia to dolna część jest najsilniej rozciągana, a we wspornikowej płycie balkonowej – na górze, bo najmocniej ugina się swobodna krawędź płyty, rozciągając w ten sposób górną powierzchnię.

W zależności od proporcji składników oraz użytych dodatków lub domieszek, można otrzymywać różne rodzaje betonu. Do najpopularniejszych należą:

Beton samozagęszczalny

Jest to mieszanka niewymagająca mechanicznego wibrowania. Powietrze jest z niej odprowadzane podczas rozpływu, pod wpływem siły wyporu. Parametry wytrzymałościowe – choć muszą spełniać określone wymagania – są tutaj traktowane drugorzędnie, a na pierwszym miejscu stawia się konsystencję i urabialność. Mieszanka musi szybko i dokładnie wypełnić formę oraz szczelnie otulić zbrojenie.

Beton ze zbrojeniem rozproszonym

Nazywa się go fibrobetonem albo włóknobetonem, bo w całej jego strukturze są równomiernie rozproszone włókna stalowe, polipropylenowe lub szklane stanowiące mikro-zbrojenie. Zwiększają one odporność betonu na uderzenia, ścieranie, ogień, korozję i nagłe zmiany temperatury (mniejsza kruchość), a przy tym sprawiają, że jest on bardziej sprężysty, elastyczny, lepiej zagęszczony i nie rozwarstwia się.

Beton samopoziomujący

Stanowi ulepszoną wersję płynnego jastrychu anhydrytowego i jest przeznaczony specjalnie na podkłady podłogowe. Po ułożeniu rozpływa się po podłożu, a jego górna powierzchnia sama niweluje się pod wpływem działania sił ciężkości. Duża płynność sprawia, że podkład po stwardnieniu jest bardzo gładki, więc nie wymaga zacierania.

Beton lekki

Jego ciężar nie przekracza 2000 kg/m3. Dzięki temu sprawdza się jako warstwa wyrównawcza i podkładowa (także pod ogrzewanie podłogowe) podczas renowacji starych stropów (również drewnianych) czy wykonywania powierzchni o dużym spadku – wszędzie tam, gdzie tradycyjne mieszanki okazują się zbyt masywne.

Beton wysokowartościowy

Beton wysokiej klasy. Jego wytrzymałość na ściskanie przekracza 60 MPa, dzięki czemu jest bardzo trwały, odporny na działanie czynników zewnętrznych i na ścieranie, a także wodoszczelny. Jego skład jest dobrany tak, aby wszystkie parametry techniczne były na jak najwyższym poziomie.

Beton wodoszczelny

Uzyskuje się go dzięki precyzyjnemu doborowi składników i zminimalizowaniu porowatości mieszanki. Wodoszczelność określa się w stopniach (od W2 do W12), liczbowa wartość oznacza wysokość słupa wody oddziałującego bez przesiąkania na próbkę grubości 15 cm.

Beton odporny na ścieranie

Jego główne zastosowanie to podjazdy, nawierzchnie ogrodowe czy podłogi w garażach – te miejsca, które są narażone na większe obciążenia. Rozróżnia się dwa rodzaje ścierania betonu – przedmiotami o płaskich powierzchniach (koła samochodu, buty) i kruszywami sypkimi (na przykład tarcie żwiru, piasku). Składniki mieszanki dobiera się w zależności od tego, który rodzaj ścierania będzie dominujący podczas użytkowania nawierzchni.

Beton architektoniczny

Funkcje betonu architektonicznego może pełnić każdy tradycyjny beton, o ile tylko jego cechy odpowiadają zamierzeniom architekta – czyli można mu nadać określony kolor, fakturę i kształt

Domieszki do betonów

Wpływają na właściwości reologiczne mieszanek, poprawiając ich parametry, urabialność i zmniejszając wpływ środowiska zewnętrznego na proces wiązania.

Klasy betonu zwykłego i ciężkiego

Wyróżniamy następujące klasy betonu zwykłego i ciężkiego:

  • C8/10, zbliżona do dawnej klasy B10
  • C12/15, zbliżona do dawnej klasy B15
  • C16/20, zbliżona do dawnej klasy B20
  • C20/25, zbliżona do dawnej klasy B25
  • C25/30, zbliżona do dawnej klasy B30
  • C30/37, zbliżona do dawnej klasy B37 (także B35 oraz B40 według „PN-S-10042:1991” – norma mostowa)
  • C35/45, zbliżona do dawnej klasy B45
  • C40/50, zbliżona do dawnej klasy B50
  • C45/55, zbliżona do dawnej klasy B55
  • C50/60, zbliżona do dawnej klasy B60
  • C55/67
  • C60/75
  • C70/85
  • C80/95
  • C90/105
  • C100/115

Przykładowe zastosowania betonu towarowego w budownictwie mieszkaniowym:

  • C8/10 – chudy beton, stosuje się go do robienia wylewek pod fundamenty (około 10 centymetrowa warstwa betonu wylewana na odpowiednio przygotowanym podłożu pod fundamentem).
  • C12/15 – zazwyczaj używany do wszystkich elementów konstrukcyjnych w domu jednorodzinnym (fundamenty, stropy, nadproża, słupy, podciągi)
  • C16/20 – wykorzystywany w konstrukcji stropów, schodów i wieńców
  • C20/25 – wykorzystywany do wykonania słupów, podciągów, nadproży.

Beton Towarowy

Jakie są rodzaje betonu i do czego można go zastosować?
Jest najbardziej powszechnym materiałem wykorzystywanym w budownictwie, ma wszechstronne zastosowanie zarówno w budownictwie mieszkaniowym, drogowym, inżynieryjnym jak również dekoracyjnym. Rozróżnić można różne typy betonów, zależnie od zastosowania:

POPULARNE TYPY BETONU: Przykładowe zastosowanie:
Beton posadzkowy Budownictwo mieszkaniowe i przemysłowe.
Beton hydrotechniczny Beton wodoodporny i odporny na ścieranie dla budownictwa wodnego.
Beton ze zbrojeniem rozsianym Beton specjalistyczny ze zbrojeniem np. stalowym, polipropylenowym.
Beton na nawierzchnie drogowe Betony kompozytowe (podwyższone parametry mrozoodporności i nasiąkliwości dzięki zastosowaniu domieszek napowietrzających).
Beton mostowy Mieszanki betonowe o bardzo wysokich parametrach, spełniających wymagania stawiane betonom w inżynierii komunikacyjnej.

Beton nabiera swoich właściwości w wyniku wiązania i twardnienia cementu. Dzięki łatwości w kształtowaniu formy praktycznie nie ma ograniczeń co do kształtu i wielkości elementów uzyskiwanych z mieszanki betonowej.

POPULARNE KLASY BETONU (NORMA PN-EN 206-1): Przykładowe zastosowanie:
B 25 (C 20/25) beton konstrukcyjny - do konstrukcji wewnątrz budynku, posadzkowy na posadzki przemysłowe wielko-powierzchniowe w halach, do produkcji płyt drogowych a także elementów mostów.
B 20 (C 16/20) beton wykorzystywany do budowy stropów oraz fundamentów, na zewnątrz budynku oraz do budowy słupów.
B 15 (C 12/15) beton stosowany w budowiefundamentów oraz płyt fundamentowych, ścian, słupów, stropów oraz do podbudowy i na zewnątrz budynku.

Beton towarowy w stanie ciekłym jest dostarczany na plac budowy betonomieszarkami (potocznie zwanymi 'gruszkami') i może być rozładowany bezpośrednio z samochodu lub przy pomocy 'pompogruszek', pomp do betonu, rurociągów itp.

CO TO JEST BETON STABILIZACYJNY A BETON STABILIZACYJNY CEMENTOWO-PIASKOWY I JAKIE MAJĄ ZASTOSOWANIE?

Obie nazwy są stosowane w budownictwie. Beton stabilizacyjny lub stabilizacyjny cementowo – piaskowy to jedne z elementów nośnej części nawierzchni drogowych. Mają szerokie zastosowanie przy budowie placów postojowych, ścieżek rowerowych, chodników ale służy również do wyrównywania podłoża gruntowego pod elementy konstrukcyjne.
Beton stabilizacyjny to mieszanina wody, piasku i cementu. Nie daje się pompować za pomocą pomp do betonu z uwagi na jego rzadką konsystencję. Jest transportowany na plan budowy wywrotkami. Do rozładowaniu beton stabilizacyjny powinien być zagęszczony przez Klienta odpowiednimi zagęszczarkami do betonu.

POPULARNE KLASY BETONU: Przykładowe zastosowanie:
B 10 stosowany jako podbudowa zasadnicza nawierzchni drogowej ale również przy budowie budynków, czy też na podłożu gruntów wrażliwych na działanie wody i mrozu.
B 7,5 stosowany jako beton podkładowy, podbudowa nawierzchni dróg, chodników lub ścieżek rowerowych.
5,0 MPa przy budowie nawierzchni, przy stosowaniu cementów portlandzkich, podsypka stabilizacyjna, podbudowa zasadnicza nawierzchni drogowej, obciążonej ruchem kategorii KR1;
2,5 MPa wzmocnienie podłoża gruntowego, podłoże gruntów wątpliwych, przy budowie nawierzchni dróg obciążonych ruchem kategorii KR5 i KR6, do słabego podłoża gruntów wątpliwych,
1,5 MPa beton wykorzystywany na podłożu wrażliwym na działanie wody lub mrozu.

JAK WYGLĄDA PRACA Z BETONEM KROK PO KROKU?

  • ZAMÓWIENIE - W pierwszej kolejności Klient składa zamówienie na beton w naszej firmie. Przy zamówieniu prosimy określić: typ / klasę betonu (z podaniem jego przeznaczenia), sposób rozładunku (bezpośrednio z betonomieszarki, pompowanie, rozładunek przy pomocy rurociągów). Zamów beton pod numerem: (081) 865-04-50
  • TRANSPORT – Beton jest dostarczany na budowę i ewentualnie pompowany przy pomocy specjalistycznych pomp.
  • UŁOŻENIE I ZAGĘSZCZENIE – Polecamy naszym Klientom nie tylko prawidłowe ułożenie mieszanki betonowej ale również jej zagęszczenie przy pomocy wibratorów do betonu. Wibrowanie usuwa z mieszanki nadmiar wody i pęcherzyki powietrza, zapewnia prawidłowe zagęszczenie dzięki czemu struktura betonu jest szczelna i pozbawiona defektów. Zagęszczenie wibracyjne zwiększa wytrzymałość betonu, poprawia jego szczelność i jednorodność.
  • NAWILŻANIE – Im dłużej trwa proces nawilżania betonu tym lepiej dla jego wytrzymałości i jednorodności. Każdy beton powinno się nawilżać minimalnie 3 dni. W przypadku dużych, zwłaszcza odkrytych powierzchni gdzie przykładem może być strop, polecamy nawilżanie betonu około 7 dni. W wyjątkowych przypadkach pielęgnacja betonu poprzez nawilżanie wydłuża się aż do 14 dni np. w przypadku betonów wodoszczelnych

DLACZEGO PIELĘGNACJA BETONU JEST TAKA WAŻNA?

Pielęgnacja betonu jest niezwykle ważnym czynnikiem w procesie wiązania, twardnienia i uzyskania oczekiwanych właściwości mieszanki betonowej. Naszym Klientom przypominamy, że w początkowym okresie wiązania beton jest narażony na utratę dużej ilości wody, która paruje podczas procesu hydratacji czyli wiązania cementu. Zbyt szybka utrata wody może spowodować częściową utratę niektórych właściwości betonu. Aby temu zapobiec należy zapewnić odpowiednią wilgotność każdej konstrukcji wykonanej z betonu poprzez jej odpowiednie nawilżanie. Należy je rozpocząć natychmiast po zakończeniu zagęszczania mieszanki betonowej i kontynuować w zależności od warunków atmosferycznych, klasy betonu, sposobu użycia oraz wielkości powierzchni

JAK OKREŚLIĆ WŁAŚCIWY SPOSÓB PIELĘGNACJI BETONU?

Nasza firma oprócz przygotowania wysokiej klasy mieszanki betonowej służy również swoim Klientom konsultacjami w zakresie wyboru odpowiedniego sposobu pielęgnacji betonu. Należy pamiętać że sposób pielęgnacji świeżego betonu powinien być każdorazowo ustalany dla określonych warunków atmosferycznych jednocześnie z uwzględnieniem klasy pielęgnowanego betonu. Prawidłowo pielęgnowany świeży beton powinien być chroniony przed niesprzyjającymi warunkami atmosferycznymi a zwłaszcza przed:

  • zbyt niską wilgotnością i wiatrem
  • zbyt dużymi opadami kiedy wylewka pozostająca na zewnątrz jest jeszcze ‘plastyczna’
  • zbyt niską temperaturą otoczenia i przemarzaniem zbyt wysoką temperaturą

JAKIE SĄ METODY PIELĘGNACJI BETONU?

  • Polewanie wylewki betonowej wodą: Polewanie powierzchni betonowej wodą jest najbardziej popularną i najczęściej stosowaną metodą pielęgnacji betonu. Utrzymanie wysokiej wilgotności wylewki betonowej gwarantuje zachowanie wszystkich właściwości betonu. W warunkach atmosferycznych gdy temperatury nie przekraczają 15st C zaleca się aby rozpocząć polewanie betonu nie później niż 12 godzin po zakończeniu betonowania i powtarzać je co najmniej 3 razy w ciągu doby przez kolejne 7 dni. Gdy temperatura otoczenia przekracza 15st C w pierwszych 3 dniach zaleca się pielęgnować beton poprzez polewanie wodą co trzy godziny w ciągu dnia i jeżeli to możliwe jeden raz w nocy, natomiast w kolejnych dniach co najmniej 3 razy na dobę.
  • Układanie osłon wodoszczelnych na wylewce: Po zakończeniu pracy nad wylewką betonową tj. po wyrównaniu i zagęszczeniu powierzchni zaleca się ułożenie na niej osłon wodoszczelnych (folie PCV lub PE), które zapobiegną zbyt szybkiemu odparowaniu wody z betonu oraz ochronią powierzchnię przed deszczem czy zbytnim nasłonecznieniem. Należy jednak pamiętać aby folię rozkładać nie bezpośrednio po betonowaniu ale wówczas kiedy folia nie będzie się przyklejała do warstwy wierzchniej wylewki.
  • Układanie mokrych mat na wylewce betonowej: Jest to metoda stosowana głównie w skrajnych warunkach atmosferycznych tj. przy wysokich temperaturach otoczenia. Aby uchronić wylewkę betonową przed zbytnim nagrzaniem układa się na niej maty, które nawilża się wodą, dzięki czemu utrzymuje się odpowiednią wilgotność powierzchni. Przy wysokich temperaturach metoda ta zastępuje bezpośrednie polewanie silnie nagrzanego betonu zimną wodą, co mogłoby wywołać szok termiczny a w rezultacie pęknięcia na powierzchni betonowej.
  • Zabezpieczanie powierzchni wylewki preparatami ochronnymi: Coraz bardziej popularne stają się metody natryskowego nanoszenia na świeżą powierzchnię betonową specjalistycznych preparatów, które zapobiegają odparowaniu wody z betonu

JAKIE CECHY POSIADA BETON?

WYTRZYMAŁOŚĆ - najważniejszą cechą betonu jest jego wytrzymałość na ściskanie, której gwarantowaną wartość określa klasa betonu.
ODPORNOŚĆ NA DZIAŁANIE CZYNNIKÓW ZEWNĘTRZNYCH - dodatkowe cechy betonu uzyskiwane są w procesie produkcji poprzez wprowadzanie zmian do receptury czyli zmniejszanie / zwiększanie procentowego udziału poszczególnych składników w mieszance betonowej. Możemy uzyskać zwiększoną:

  • ścieralność
  • wodoszczelność
  • kwasoodporność,
  • żaroodporność
  • mrozoodporność
  • izolacja cieplna

CECHY UZYSKIWANE DZIĘKI DODATKOM CHEMICZNYM - poprzez dodanie odpowiednich domieszek i dodatków chemicznych uzyskujemy miedzy innymi:

  • zwiększoną urabialność,
  • opóźniony proces wiązania,
  • cechy indywidualne na życzenie Klienta.