Beton – sposób produkcji, rodzaje i klasy.

Każda budowa lub remont wymaga zastosowania wielu materiałów, wśród których jednymi z najczęściej wykorzystywanych są różne odmiany betonu. Definiując go w najprostszy sposób, można powiedzieć, że jest to mieszanka złożona ze spoiwa hydraulicznego, kruszywa oraz wody. Spoiwem, inaczej nazywanym materiałem łączącym jest zazwyczaj cement, a kruszywem piasek lub żwir o odpowiedniej grubości ziaren, co ma wpływ na późniejsze właściwości betonu. Woda nie tylko łączy te składniki ze sobą w ściśle określonych, starannie dobranych proporcjach, ale nadaje też tworzonej mieszance właściwą konsystencję.

Beton – materiał budowlany znany od starożytności.

Historia betonu sięga czasów starożytnych, za jego wynalazców uważa się Rzymian, a pierwsze wzmianki o użyciu pochodzą z III w. p.n.e. Oczywiście używany wtedy, znacznie różnił się od stosowanego obecnie, a do zaprawy, której ślady odnajdujemy w pozostałościach wielu budowli z tego okresu, dodawano między innymi popioły wulkaniczne. Niestety, technologia jego produkcji została zapomniana w wiekach średnich, a renesans betonu nastąpił dopiero w XIX wieku, kiedy został wynaleziony i rozpowszechniony cement portlandzki.

Beton – technologia produkcji.

Wydawać by się mogło, że proces produkcji betonu jest stosunkowo prosty i wystarczy jedynie zmieszać ze sobą składniki w odpowiednich proporcjach. Jest to jednak zadanie o wiele bardziej skomplikowane, wymagające dużej staranności i zachowania pełnej kontroli na każdym jego etapie. Poszczególne składniki muszą być mieszane we właściwej kolejności, a proces rozpoczyna się od przygotowania specyfikacji betonu, jego dokładnej receptury, zgodnie z konkretnym zamówieniem odbiorcy. Poszczególne elementy, czyli spoiwo, kruszywo, a nawet woda, są poddawane szczegółowym testom i muszą spełniać wszystkie obowiązujące, niezwykle surowe normy jakościowe. Produkcja odbywa się w wyspecjalizowanych w tym zakładach, wyposażonych w odpowiednie urządzenia, takie jak podajniki i mieszalniki umożliwiające jednorazowe wytworzenie dużej ilości mieszanki. Dozowanie materiałów odbywa się obecnie pod nadzorem specjalnych systemów komputerowych, praktycznie wykluczających możliwość popełnienia najmniejszej nawet pomyłki. Gotowy beton jest poddawany kolejnym badaniom laboratoryjnym i dopiero wtedy rozlewany do pojazdów wyposażonych w obrotowe zbiorniki tzw. gruszki, dzięki czemu dociera płynny do miejsca przeznaczenia.

Beton – podstawowe rodzaje używane w budownictwie.

Charakterystyczne samochody z obracającą się gruszką znamy chyba wszyscy, ale zazwyczaj nie wiemy, że beton występuje w wielu odmianach, warunkujących jego konkretne zastosowanie, dzielonych między innymi ze względu na gęstość mieszanki. W zależności od potrzeb można wykorzystać trzy jego najczęściej stosowane rodzaje:

  • beton ciężki, o gęstości objętościowej przekraczającej 2600kg/m3. Do jego produkcji używa się specjalnego kruszywa, najczęściej stalowego lub manganowego, a skomplikowany proces wytwarzania sprawia, że ma wyjątkowo specyficzne zastosowanie. Wykorzystuje się go przede wszystkim jako skuteczną osłonę przed niebezpiecznym promieniowaniem jonizującym w elektrowniach atomowych, ośrodkach badawczych oraz szpitalach na oddziałach onkologicznych,
  • beton zwykły, znany i najbardziej rozpowszechniony, o gęstości większej niż 2000kg/m3, ale nieprzekraczającej 2600kg/m3. Używa się go w większości konstrukcji betonowych, do wylewania fundamentów, stropów przy budowie domu, czy do produkcji bezodpływowych zbiorników na nieczystości, czyli po prostu szamb betonowych. Proces jego produkcji został znacznie uproszczony, stosuje się w nim dwa rodzaje kruszyw, naturalne, piasek, kamień bazaltowy oraz żwir i sztuczne, takie jak keramzyt. Z betonu zwykłego wytwarza się też wiele popularnych materiałów budowlanych, takich jak pustaki czy bloczki betonowe,
  • beton lekki, mający gęstość od 800 do 2000kg/m3, produkowany z wykorzystaniem jedynie lekkich kruszyw, pumeksu, wapienia, algoporytu i żużlu wielkopiecowego spienionego. Jego najbardziej znaną odmianą jest beton komórkowy, nazywany inaczej gazobetonem, używany do produkcji bloczków komórkowych.

Wykorzystywane w budownictwie mieszanki betonowe można również podzielić według innych kryteriów, właśnie ze względu na konkretne właściwości, i coraz częściej używane są mieszanki z dodatkami uszlachetniającymi, mającymi wpływ na czas wiązania, płynność czy zmniejszenie ciężaru. Najczęściej używany jest:

  • fibrobeton, dekoracyjna odmiana wzmacniana włóknem szklanym, nadającym odporność na ściskanie oraz rozciąganie, używana na płyty parkingowe, posadzki w garażach i domach wykańczanych w minimalistycznym, industrialnym stylu,
  • beton polimerowy, gdzie spoiwo, którym tradycyjnie jest cement, zastąpiono wysokiej jakości polimerami, przez co mieszanka charakteryzuje się dużą wytrzymałością i niską kurczliwością,
  • asfaltobeton, jak sama nazwa wskazuje, produkowany z dodatkiem asfaltu i całkowicie pozbawiony cementu oraz wody, znajdujący swoje zastosowanie jako nawierzchnia drogowa,
  • żużlobeton, w którym kruszywem jest żużel, używany przy stawianiu wszelkiego rodzaju ścian, zewnętrznych i wewnętrznych, działowych lub nośnych,
  • beton autoklawizowany, charakteryzujący się najwyższym współczynnikiem izolacyjności termicznej, dzięki wstępnej obróbce cieplnej z użyciem pary wodnej, popularny do budowy coraz modniejszych domów energooszczędnych.

Beton – podział na klasy.

Oczywiście nie są to jedyne kryteria podziału mieszanek betonowych. Można je również podzielić ze względu na klasy, oznaczeniu opartym na tzw. gęstości pozornej. Oznaczamy je „C”, dla betonu ciężkiego i zwykłego oraz „LC”, dla jego lekkiej odmiany, używanymi na terenie całej Unii Europejskiej, które zastąpiły oznaczenie „B”, stosowane wcześniej jedynie w naszym kraju, z którym jeszcze niekiedy można się spotkać. Betony zwykłe oraz ciężkie mają zazwyczaj klasę od C8/10 do C100/115, a lekkie od LC8/9 do LC80/88. W budownictwie jednorodzinnym najczęściej są używane następujące mieszanki:

  • C8/10, dawnej klasy B10, stosowane na posadzki o niewielkim obciążeniu,
  • C12/15 odpowiednik klasy B15,
  • C16/20, odpowiadające klasie B20, używane na fundamenty, stropy, podłogi na gruncie czy wspomniane szamba betonowe.

Wyższe klasy betonu znajdują z kolei swoje powszechne zastosowanie w budynkach wielorodzinnych, użyteczności publicznej oraz przemysłowych, czyli wszędzie tam, gdzie jest wymagana najwyższa wytrzymałość na obciążenia i odporność na intensywną eksploatację w różnych, często bardzo ekstremalnych warunkach.