1. Какво е бетон?

Въпреки че се използва почти навсякъде в съвременното строителство, бетонът в никакъв случай не е модерно изобретение. Още римляните го използват за своите сгради като Пантеона. Днешните смеси на бетон от портланд цимент са откритие на британския инженер Джоузеф Аспдин, който го прави през 19 век в кухнята си. Аспдин, всъщност, търси комбинация от съставки в съответните пропорции и ги намира всички в природата. Така той смесва портланд цимент в комбинация с два ключови елемента и е получил бетон, строителен материал, който се използва ежедневно по целия свят.

1.1. Основни компоненти на бетона

Въпреки че със сигурност има разлики между различните видове бетон, всеки от тях съдържа три основни съставки: портланд цимент, вода и пълнеж от чакъл или пясък или и двете. Получената твърда смес има якост на натиск като тази на стомана. Портланд циментът съдържа естествени материали, които включват варовик, пясък, шисти, желязо, глина и пепел. Производителите изливат тези суровини в цилиндрични пещи за бетон и ги загряват до 1500 ° C. По време на този процес водата и въглеродният диоксид се изпаряват, образувайки нови съединения, наречени клинкер. След това клинкерът се смила на фин прах, към който се добавя гипс, който служи за контрол и регулиране на скоростта на втвърдяване, когато се добавя отново и вода. Тази смес е известна като портланд цимент. Бетонните смеси съществуват в различни форми и са с различно предназначение. В стандартна бетонна смес пълнежът е смес от пясък и фин чакъл. Така наречената "пясъчна смес" е смес, в която има само по-фин пясък и без чакъл. Подходящ е за закърпване и различни бетонни занаятчийски работи. Още по-фините инертни материали са в смеси, използвани за свързване на тухли и блокове, т. е. хоросан. За да се променят свойствата му, към бетона могат да се добавят различни подобрители. Например, бетонните смеси за основи и анкери включват епоксиди, които увеличават здравината на бетона. Стоманобетонът е с добавени стъклени влакна, които намаляват напукването. Има и други добавки, които ускоряват или забавят времето за втвърдяване и изсъхване на бетона.

1.2. Какво трябва да знаете за издръжливостта на бетона?

Причините за напукване на бетона могат да бъдат корозия на метали, цикли на замръзване и размразяване и химични реакции на алкални инертни материали. Основната причина за влошаването на бетона, обаче, е излагането на влага. Съществува погрешно схващане, че бетонът е непропусклив, но водата лесно прониква през микропорите на бетона. Добре изработената и напълно суха бетонна плоча с дебелина 4 cm или повече е непроницаема за вода от повърхността, но не е защитена срещу водни пари. Следователно, необходимо е бетонът да бъде по-малко пропусклив, което да забави неговото разпадане. Наред с други неща, това се постига и чрез намаляване на съотношението вода и цимент, еднородност и плътност на инертните материали, както и използването на добавки и инхибитори на парата. Чрез намаляване на пропускливостта на бетона и подходяща вентилационна система, трайността му може да се увеличи. Освен това, свиването на бетона може да причини издитане на ръбовете на плочата в сединенията, както и пукнатини. Ако горната и долната повърхност на плочата имат различни нива на влажност и неравномерна температура, горната повърхност се свива и цялата плоча се огъва.

2. Намерете добър доставчик

Изборът на подходящ доставчик и изпълнител за полагане на бетон играе много важна роля за дълголетието на конструкцията на сградата, пътя  за достъп или дворните пътеки или площадки. Опитните изпълнители знаят какви трябва да бъдат основите, какъв вид бетонова смес е необходима за съществуващите климатични условия, разстоянията между арматурата и носещите конструкции, колко твърд трябва да бъде бетонът, за да се предотврати напукване и свиване, както и много други фактори. За да направите всичко това, внимателно изберете надежден и опитен изпълнител с добри препоръки.

3. Видове бетон

3.1. Обикновен бетон

Това е един от най -често използваните видове, най-вече за изграждане на пътеки, алеи и прости конструкции, тъй като не изискват висока якост на опън. Състои се от цимент, пясък и инертни материали, смесени с вода, обикновено в съотношение 1: 2: 4. Тъй като не е подсилен по никакъв начин, той е неподходящ за носещи конструкции, защото лошо предава напрежението, причинено от вибрации, натоварвания, вятър и други подобни.

3.2. Лек бетон

Този вид бетон е известен също като клетъчен или топлоизолационен бетон и е течен, така че е възможно да се направи предварително и да се излее в кофража, като след това той сам се разлива допълнително под силата на гравитацията и собственото му тегло. Най-често се използва за изработка на подови плочи, прозоречни панели и покриви. Видовете инертни материали, използвани за лек бетон, са синкав цимент, експандирани шисти и глина. Този тип бетон има ниска топлопроводимост, най-вече около 0,3 W/mK, в сравнение с обикновения бетон, който има 10-12 W/mK.

3.3. Бетон с висока плътност

Такива бетони се наричат ​​тежки и са по -плътни от другите, защото се произвеждат от натрошен камък, тоест по-груби инертни материали. Този вид бетон осигурява по-добра радиационна защита и най-често се използва за изграждане на атомни електроцентрали и подобни съоръжения.

3.4. Железобетон

Стоманобетонът (AB) е композит с много широко приложение в съвременното строителство. За да се увеличи общата му здравина, към бетона, преди да се втвърди, се полага арматура (стоманени пръти, жици, мрежи или влакна), кбтоа най-често се поставят преди изливане на бетона. Това подсилване, познато като  армировка, служи за устойчивост на опън, тъй като самият бетон издържа на натиск. Така комбинираните армировка и бетон заедно създават здрава връзка и ефективно действат като единен конструктивен елемент.

3.5. Фабрични/сглобяеми бетонни елементи

Бетонът от този вид се произвежда, излива във форми и се суши при фабрични условия. Формите се изработват според нуждите, т.е. според необходимата форма и размер и могат да се използват повече от веднъж. Получените по този начин бетонни елементи най-често се използват за сглобяеми конструкции, тъй като образуват цялостна конструкция заедно с другите елементи. Обикновено се използват като структурни компоненти като стенни панели, носачи, колони, подове, стълби, тръби, тунели и други.

3.6. Пренапрегнат бетон

Пренапрегнатият бетон (бетон за пренапрегнати конструкции) е конструктивен материал, който позволява такова предварително изчислено напрежение на конструктивните елементи, че да издържат на напрежението, което ще имат при натоварване. Пренапрегнатият бетон съчетава висока якост на натиск на бетона и висока якост на опън на стоманата. В стоманобетона напрежението се поема от стоманената армировка, докато пренапрегнатият бетон прехвърля натоварването от предизвиканото напрежение върху целия конструктивен елемент. Ето защо често се използва за подови опори, колони, пилони, железопътни траверси и конструкции като мостове, резервоари, покриви и самолетни писти.

3.7. Стъклен бетон

Стъкленият бетон, тоест бетон, армиран със стъкло, е строителен материал, който често се използва за оформяне на външни облицовки. Състои се от много твърди алкалоустойчиви влакна, добавени към бетонни смеси. Влакната действат като основен поддържащ компонент, докато бетонът ги държи в определено положение и прехвърля натоварването. По този начин и бетонът, и влакната запазват своите физико-химични характеристики, докато качествата им се обединяват и по този начин образуват много здрав композит.

3.8. Пенобетон

Този е обикновен бетон, известен още като пенобетон, поради микроскопичните мехурчета (от няколко хилядни до няколко стотни от сантиметра), които съставляват 4-7 % от обема на бетона. Тези мехурчета всъщност са микрокамери, в които водата се задържа и замръзва, което намалява вътрешното налягане върху бетона.

3.9. Самоуплътняващ се бетон

Откритието на този самоуплътняващ се бетон е, по мнението на много експерти, едно от най-важните последни постижения в бетонната технология. Това е неотделящ се бетон, който лесно се излива под собственото си тегло и запълва цялото пространство, ограничено от кофража, без да е необходимо допълнително компресиране и да го направи по-компактен с вибрации. Поради тези изключителни характеристики на саморазливни и самоудебеляващи се използва най-вече при изграждането на сложни бетонни рамки.

3.10. Умен бетон

Умната технология за бетон предлага алтернативен метод за запазване състоянието на стоманобетонните конструкции. При производството по-фините въглеродни влакна се добавят към бетона в обичайната смес, което подобрява механичните характеристики на бетона и по този начин структурата има по-добра реакция на деформации и натоварвания. Напреженията и деформациите на бетонните конструкции се намаляват, но също така се идентифицират възможни проблеми преди срутването на бетона. Интелигентният бетон разпознава малки дефекти в структурата на бетона и затова се използва за проверка на състоянието и ремонт на конструкции, особено след земетресение.

3.11. Бетонни влакна

Бетонните влакна като композитен материал са съставени от смес от цимент, бетон или хоросан и малки, равномерно разпръснати влакна.

3.12. Полимербетон

Полимерните бетони се различават от епоксидни, полиестерни, винилови и други. Епоксидите са най-голямата категория, тъй като се използват най-много в строителството. Те са много популярни поради превъзходните си якостни характеристики, устойчивост на вибрации, както и отличната си адхезия към бетонни и метални повърхности.

4. Начини за производство на бетон

4.1. Съвети за смесване на бетон

Известно е, че бетонът се втвърдява, когато към него се добави вода. Химичната реакция, която протича, се нарича хидратация и тъй като циментът съдържа пет елемента, които участват в тази реакция, процесът е по-сложен. За здравината на бетона най-важни са калциевите силикати, които съставляват 75% от сместа. По време на хидратацията се получава натриев хидроксид и топлина, така че по време на смесването трябва да се носят ръкавици. Стойността на pH на мокрия бетон достига 12 и повече, така че сместа е много абразивна и често работата с бетон може да причини изгаряния. Необходими са точни количества вода за пълна хидратация. Ако сипете по-малко от препоръчаното количество, бетонът няма да е достатъчно здрав, а ако е повече, сместа ще бъде слаба. Бетонът не трябва да изсъхва, за да се втвърди, така че конструкциите могат да се изливат и под вода. Така, когато процесът на хидратация приключи, излишната вода в бетонната смес преминава в порите, което може да отслаби цялата структура. Голяма част от тази вода се изпарява незабавно, въпреки че може да отнеме години, докато цялата вода в сместа изчезне напълно. Когато бълкане на бетон, водата трябва да е достатъчна, за да стане сместа течна и използваема, но не прекалено много, така че да не е рядка като супа. По-малки количества бетон могат също да се смесват в миксер или корито за зидария от изкуствен материал, така че бетонната смес да се смеси с вода и равномерно да се изравнява с ръчен миксер. За по-големи количества се препоръчва използването на електрически смесител или поръчка за доставка на готов бетон, който се транспортира в камиони бетонобъркачки.

4.2. Изливане на бетона

Кофражът е най-сложната част от бетонирането. По същество пресният бетон е вискозна течност и ще се разлее неконтролируемо, ако не се излее в подготвената форма, тоест кофраж. Строителите правят кофража предимно с OSB или шперплат. Тъй като кофражът е временна конструкция, важно е той да е добре поставен, а не да изглежда добре. Той трябва да е достатъчно здрав, за да издържи тежестта на изливането на бетона и не трябва да има никакви дупки или пукнатини, през които бетонът може да изтече. Важно е да използвате гладък шперплат, например за стени, където бетонът ще се види по-късно, защото тази повърхност ще остане трайно притисната в бетона. Опитните строители на такива места използват самозалепващи ленти за шперплат, така че след отстраняване на кофража остават напълно гладки бетонни повърхности. Винаги е по-добре да сглобявате кофража с винтове, а не с пирони, защото по време на отстраняването на кофража, пироните могат да надраскат пресния бетон. Кофражните винтове се използват и за сух монтаж.

4.3. Армиране на бетонни конструкции

Въпреки че бетонът има висока якост на натиск, неговата якост на опън дори не е се доближава до тази на стоманата. Конструкции като стени и плочи могат да се напукат от тежестта. За да се предотврати това, строителите подсилват всяка основна конструкция с армировка; стоманени пръти се поставят в стените и основите, а стоманени арматурни мрежи се поставят при производството на основи и подови плочи. Изработването на стоманена армировка е също толкова взискателно, колкото кофража. Мрежата и прътите се предлагат в различни диаметри. Размерът, тоест "фи", както го наричат ​​майсторите, се избира според якостта на опън, необходима за определен обект. Винаги е по-добре диаметърът да бъде по-голям отколкото по-малък от необходимото. Армировката може да се огъне и с ръчен инструмент, наречен стреме, за да се получи необходимата форма, въпреки че има и машини или можете да се споразумеете за това с продавача на бетон, ако поръчате готов.

4.4. Обработка и боядисване на бетон

В зависимост от това как искате да изглежда бетонът, когато е готов, зависи и от неговото довършване, всъщност от работния процес. Обикновено довършването започва с шлайфане, докато бетонът е още мокър. В някои случаи, като например изграждането на гараж, замазката може да бъде последният слой. Ако изливате бетон за тераса или под във вила, вероятно ще искате той да бъде допълнително полиран, преди да се втвърди. Това може да стане чрез шлайфане или полиране със специални машини, когато бетонът е напълно сух. Полирането на бетон е наистина умение, което изисква знания и опит. Целта е с такава обработка да се изведат на повърхността по-малките парчета от пълнеж и прах и да се направи напълно гладка повърхност. Ако се прекали, повърхността може да започне да се бели или напуква след известно време. Към бетона може непосредствено преди изливането да се добавят бои или пък да се купи вече боядисан. След като се втвърди, бетонът може да бъде боядисан и с 

покритие на основата на киселини или с боя за бетон. Киселината предизвиква химическа реакция с химикалите в бетона, създавайки различни земни цветове. Боята се използва, ако искате различни цветове или нюанси.

4.5. Запечатване на бетона

Ако имате бетонна работена плоча или плот в дома си или подът в банята ви е от бетон, ще е необходимо тези повърхности да бъдат запечатани, така че нито вода, нито примеси да проникнат в порите. Повечето бетонни уплътнители всъщност са водоразтворим полиуретан или акрил. Преди нанасяне на покритието бетонът трябва да се почисти с препарат и вода или под налягане и да се изсуши, а покритието се нанася с четка или валяк и след това се оставя да изсъхне. Добре е тази процедура да се повтаря редовно, на всеки няколко години, за да продължи възможно най-дълго и да изглежда като нова.