Din ce este făcut betonul? Top 3 ingrediente și raporturi de amestecare

Betonul este unul dintre cele mai utilizate materiale de construcție din lume. Este puternic, durabil și versatil, ceea ce îl face esențial pentru orice, de la trotuare și alei până la zgârie-nori și poduri. Dar v-ați întrebat vreodată ce anume intră în compoziția betonului?

În esența sa, betonul este un amestec de câteva ingrediente cheie care, atunci când sunt combinate, creează un material dur, asemănător pietrei. Proporțiile exacte pot varia în funcție de rezistența dorită și de aplicație, dar componentele de bază rămân aceleași. Să explorăm fiecare ingredient.

Din ce este făcut betonul?

Ce intră în compoziția betonului? Ingredientele de bază sunt surprinzător de simple: ciment, apă și agregate. Asta este tot! Deși poate părea prea simplu, adevărata magie constă în modul în care aceste ingrediente lucrează împreună.

Ciment

Cimentul este doar un ingredient al betonului - acționează ca agent de legătură. Fabricate din calcar, argilă, scoici și nisip silicios, aceste materiale sunt încălzite și măcinate cu gips pentru a crea Ciment Portland, cel mai frecvent tip utilizat în beton.

În timp ce cimentul reprezintă doar aproximativ 10-15% a amestecului de beton în volum, este cel mai activ ingredient chimic. Atunci când este amestecat cu apă, acesta suferă un proces numit hidratare, ceea ce îl face să se întărească și să lege celelalte materiale între ele.

[Related: Diferența dintre ciment și beton]

Apă

Apa este esențială pentru reacția chimică care transformă cimentul într-un liant solid. Cantitatea corectă de apă este esențială - prea puțină și amestecul va fi uscat și sfărâmicios; prea multă și betonul va fi slab și predispus la fisurare.

The raportul apă/ciment este un factor critic în determinarea rezistenței și durabilității betonului. Un raport W/C tipic este de aproximativ 0,4 - 0,6, ceea ce înseamnă că pentru fiecare kilogram de ciment, veți utiliza aproximativ 0,4 până la 0,6 kilograme de apă.

Agregate (nisip, pietriș, piatră spartă)

Agregatele constituie cea mai mare parte a betonului (aproximativ 60-75% din volumul total) și asigură rezistența structurală. Acestea includ, de obicei, lucruri precum nisip, pietriș sau piatră concasată. Fără agregate, v-ați trezi cu un bloc de ciment greu și scump, care s-ar fisura peste tot. Agregatele ajută la rezistență, stabilitate și chiar reduc costul.

Există două tipuri: agregate fine (precum nisipul) și agregate grosiere (precum pietrișul sau piatra spartă). Amestecul și dimensiunea acestor agregate pot varia în funcție de scopul pentru care este utilizat betonul.

Adjuvanți (opționali, dar comuni)

În timp ce cele trei ingrediente de mai sus sunt toate cele de care aveți nevoie din punct de vedere tehnic pentru a face beton, majoritatea amestecurilor moderne includ adaosuri-produse chimice sau aditivi care îmbunătățesc anumite proprietăți. Unele tipuri comune includ:

• Plastifianți (reducători de apă) - Faceți amestecul mai ușor de lucrat fără a adăuga apă suplimentară.
• Acceleratoare - Accelerarea procesului de întărire (util pe vreme rece).
• Retardatoare - Încetinește întărirea (util în vreme caldă sau pentru turnări mari).
• Agenți de antrenare a aerului - Creați mici bule de aer pentru a îmbunătăți rezistența la îngheț-dezgheț.
• Superplastifianți - Permite beton foarte fluid (utilizat în amestecuri cu rezistență ridicată sau autonivelante).

Aditivii sunt deosebit de importanți în aplicațiile specializate de beton, cum ar fi structurile de înaltă performanță sau betonul decorativ.

Care este raportul pentru beton?

Când vorbim despre raportul de dozare pentru beton, vorbim practic despre cantitatea din fiecare ingredient care intră în amestec. Raportul de bază al amestecului pentru beton (utilizat adesea în proiecte mici, cum ar fi terase, trotuare sau plăci).

Un amestec tipic despre care veți auzi este raportul 1:2:3. Aceasta înseamnă:

• 1 parte ciment
• 2 părți nisip (agregat fin)
• 3 părți pietriș sau piatră spartă (agregat grosier)

Apoi adăugați apă - de obicei aproximativ 0,5 părți, în funcție de lucrare și de climă. Raportul apă-ciment este foarte important. Mai multă apă face ca betonul să fie mai ușor de prelucrat, dar îl poate face și mai slab. Mai puțină apă înseamnă un beton mai rezistent, dar este mai greu de turnat și de finisat.

Acest amestec 1:2:3 este excelent pentru betonul de uz general, cum ar fi aleile, trotuarele și plăcile. Dar pentru lucrări mai grele, cum ar fi suporturile podurilor sau clădirile înalte, amestecul se poate schimba. Inginerii vor ajusta proporțiile și chiar vor adăuga alte materiale pentru a se asigura că betonul îndeplinește cerințele de rezistență și durabilitate.

Amestecarea se poate face în funcție de volum (folosind găleți sau lopeți) sau în funcție de greutate (care este mai precisă și utilizată în proiecte mai mari). Oricum ar fi, consecvența este esențială. Vreți ca fiecare lot să fie cât mai aproape de același, astfel încât structura finală să fie solidă și sigură.

Cum se fabrică betonul?

În regulă, deci acum că știm ce intră în compoziție, cum faci de fapt chestia asta?

Nu este o știință a rachetelor, dar cu siguranță este o artă.

Pasul 1: Realizarea mixului corect

În primul rând: aveți nevoie de proporțiile corecte. Acest lucru este adesea denumit "proiectarea amestecului". Lucrări diferite necesită amestecuri diferite. Un trotuar nu are nevoie de același tip de beton ca un pod, de exemplu.

Un raport obișnuit pentru betonul de bază ar putea fi 1 parte ciment, 2 părți nisip și 3 părți pietriș, cu aproximativ o jumătate de parte apă. Dar, din nou, acesta poate varia.

Scopul este de a echilibra rezistența, durabilitatea și lucrabilitatea. Dacă este prea uscat, este greu de turnat. Dacă este prea umedă, s-ar putea să nu fie suficient de rezistentă.

Pasul 2: Amestecarea tuturor ingredientelor

Odată ce ați măsurat ingredientele, este timpul să amestecați. Acest lucru se poate face manual pentru lucrările mici, dar pentru proiectele mai mari se folosesc mixere - fie mixere portabile cu tambur, fie acele camioane mari pe care le vedeți învârtindu-se pe șosea.

Totul este amestecat: mai întâi agregatele, apoi cimentul, apoi apa. Și apoi se amestecă până când totul este frumos și uniform. Fără pete uscate. Fără pete prea umede. Doar un amestec bun, uniform.

Pasul 3: Turnarea betonului

După ce totul este amestecat, trebuie să te miști repede. Betonul începe să se întărească destul de repede. Odată turnat în forme sau matrițe, acesta este întins și nivelat. Acest pas se numește punere în operă și șapă.

Apoi este netezită cu un flotor. Pentru suprafețe mai mari, se pot folosi unelte electrice pentru a le face netede și netede.

Pasul 4: întărirea betonului

Acum, iată o parte pe care oamenii o trec adesea cu vederea: întărirea. Aceasta nu înseamnă doar să o lăsați să se usuce. Prin întărire se înțelege menținerea umidității, astfel încât să se poată întări în mod corespunzător. Acel proces de hidratare despre care am vorbit mai devreme? Este nevoie de timp. De obicei, câteva zile, uneori săptămâni.

Dacă betonul se usucă prea repede, se poate fisura sau poate deveni mai slab decât ar trebui să fie. Prin urmare, oamenii îl pot stropi cu apă, îl pot acoperi cu plastic sau pot folosi compuși de întărire pentru a menține umiditatea în interior.

Pasul 5: Atingeri finale

După întărire, uneori veți mai face câteva finisaje, cum ar fi etanșarea pentru a preveni pătrunderea apei și a petelor sau adăugarea de texturi dacă este o suprafață decorativă.

[Related: Cât timp durează uscarea betonului?]

Concluzie

Betonul poate părea un material simplu, dar este un amestec extrem de bine pus la punct de ingrediente care lucrează împreună pentru a oferi rezistență, durabilitate și versatilitate. Componentele de bază-ciment, apă și agregate-formează nucleul amestecului, în timp ce aditivi și materiale suplimentare reglarea fină a proprietăților sale pentru a satisface o gamă largă de nevoi de construcție.

Fie că turnați un trotuar sau construiți un zgârie-nori, înțelegerea ingredientelor din beton vă ajută să asigurați o performanță mai bună, costuri mai mici și un mediu construit mai durabil.