בטון הוא חומר אבן מלאכותי לבנייה, המתקבל על ידי יציקה ואשפרה של תערובת שנבחרה כהלכה, הכוללת חומר מקשר, מים ואגרגטים עדינים וגסים. כל זה עובר דחיסה חובה. במקרים מסוימים משתמשים בתוספים מיוחדים ובמקרה של בטון אספלט לא משתמשים כלל במים
Components
בבסיסו, בטון הוא תערובת של מלט ומים, כתוצאה מהתגובה שבינה נוצרת אבן צמנט, המהדקת את גרגרי חומרי המילוי המשמשים למונוליט אחד. המבנה והתכונות של הבטון תלויים בחומרים אלו. הם משנים את מידת הנקבוביות שלו, התגובה לעומסים, זמן ההתקשות וגם מפחיתים משמעותית את העיוות של הבטון במהלך התקשותו. בטון הפך לחומר הבנייה העיקרי המשמש בכל התחומים בשל העובדה שהוא מספק הזדמנויות רבות להשגת תערובות בעלות תכונות שונות עםהוספת מגוון חומרי מילוי. המאפיינים האלה הם שפותחים מגוון רחב כל כך של יישומים.
בטון הוא חומר עמיד בעל רמה גבוהה של עמידות בפני אש, ניתן לשנות את הצפיפות, החוזק שלו ומאפיינים נוספים, מה שמעניק לו כמה תכונות ספציפיות. בעזרת עיבוד נכון, ניתן להפוך את התערובת למבנים בעלי הצורה הנדרשת מנקודת המבט של אדריכלות ומכניקה מבנית.
קצת היסטוריה
כחומר בנייה מלאכותי המורכב ממים, חומרי מילוי וחומר מקשר, בטון ידוע עוד מימי קדם. לפני יותר משבעת אלפים שנה שימש את תושבי מסופוטמיה לבניית מבני חוץ ובתי מגורים. הוא שימש גם את בוני הפירמידות הגדולות. הרומאים הקדמונים לקחו את בניית הבטון לרמה חדשה - הם השאירו מאחור לא רק את היסודות של מבנים, אלא גם בלוקים שלמים של מבני בטון. המאפיינים העיצוביים של כבישים רומאים, כיפות, קמרונות ורצפות העשויים מחומר זה לא איבדו את משמעותם אפילו עכשיו. עם זאת, בימי הביניים, הטכנולוגיה של ייצור בטון רומי אבדה באופן בלתי הפיך.
כמובן, בטון עתיק אינו זהה לבטון מודרני. ההבדל העיקרי שלה טמון בהרכב, באותה תקופה לא היה בו מלט. גבס, סיד או חימר שימשו כחומר קלסר.
תכונות
חוזק הבטון הוא המאפיין החשוב ביותר שלו, שיש לו השפעה ישירה על הפרמטרים התפעוליים של החומר.במושג זה נהוג להתכוון ליכולת של בטון לעמוד בפני השפעות של אמצעי תקשורת אגרסיביים וכוחות מכניים חיצוניים. ערך זה נקבע על ידי שיטות בקרה: קולי ומכני. GOST 18105-86 מפרט את הכללים לבדיקת חוזק הבטון לכיפוף, מתח ודחיסה. אחד המאפיינים הוא מקדם השונות, המדגים את ההומוגניות של התערובת.
בהתאם ל-GOST 10180-67, קביעת חוזק המתיחה של בטון מתבצעת על ידי דחיסה של קוביית בקרה בגודל צלעות של 200 מילימטר בגיל 28 ימים. סוג זה נקרא בדרך כלל חוזק מעוקב. בנוסף ל-GOSTs, SNiPs משמשים גם כדי לקבוע חוזק. לדוגמא, חוזק ההפשטה המינימלי של בטון של מבנים לא עומסים אופקיים בטווח של עד 6 מטר צריך להיות לפחות 70% מחוזק התכנון, ובאורך של יותר מ-6 מטר - 80% מחוזק התכנון. במקרה זה, החוזק הוא הנכס החשוב ביותר. כמו אבן טבעית, חומר זה מתנגד לדחיסה טוב יותר מאשר חוזק מתיחה, ולכן חוזק המתיחה עבור מחוון זה נבחר כקריטריון העיקרי.
Properties
בטון הוא חומר שחוזק עבורו הוא מאפיין שגדל כתוצאה מתהליכים פיסיקליים-כימיים של אינטראקציה בין מלט למים, המתרחשים כהלכה בתנאי לחות וחמים. אם יקרה שהחומר קופא או יתייבש, תהליך זה יושלם. ייבוש מוקדם או הקפאה משפיעים על הגמרמאפייני החומר.
Uniformity
יחד עם כל שאר הגורמים, אחידות החוזק תלויה באיכות ובתכולת האגרגטים שבהם נעשה שימוש, במיוחד אם חלק מהמאפיינים של האחרונים אינם מאפשרים קבלת בטון בחוזק הנדרש. לכן, פרמטר זה קשור לפרמטר הקודם, אם כי נתונים ניסיוניים מראים שקשר כזה לא תמיד מתקיים. ככל שהבטון הופך הומוגני יותר, יש הזדמנויות לשימוש יעיל יותר.
מדד ההומוגניות נקבע כתוצאה מבדיקות של דגימות בקרה העשויות מבטון עובד עם תכונות מסוימות שצוינו. לדוגמה, בתהליך חישוב אינדיקטור זה, נלקחות בחשבון תוצאות בדיקות זהות בגודל ובתנאי אחסון של דגימות חומר בגיל שווה. אחידות בעמידות למים נקבעת על ידי בדיקת דגימות באותו עובי באותן שיטות.
Density
מאפיין זה של בטון הוא די מסובך, מכיוון שהוא משתנה בהתאם לרכיבים שמתווספים לתערובת. להגברת צפיפות הבטון ניתן להשתמש בצמנט פורטלנד פוצולני שמתרחב או צמנט אלומינה שאינו יוצר חללים בעת התמצקות. פרמטר זה מושפע גם מתוספי plasticizer, אשר לעתים קרובות משפרים את המאפיינים של תערובת שכבר גמורה. אם הרכב המלט מתאים ל-GOST, הצפיפות שלו תהיה ערך ידוע.
Class
כרגע יש כמה סוגים. בטון קל הוא חומר שצפיפותו היא 500-1800 ק"ג/מ"ר3. מחלקה זו כוללת: בטון מוקצף, בטון חימר מורחב, בטון סודה, סלולר, בטון עץ, בטון פרליט ובטון ורמיקוליט. בתערובת כזו, כושר הנשיאה לאחר התמצקות קטן למדי. בטון רגיל, או כבד, מאופיין בצפיפות של 1800-2500 ק"ג/מ"ר3. כחומר מילוי, אבן כתוש, משתמשים כאן בחצץ. סוג זה משמש בבנייה תעשייתית, אשר מובטחת על ידי התנגדות מוגברת שלו לבלאי. סוג בטון כבד במיוחד הוא חומר המאופיין בצפיפות של יותר מ-2500 ק"ג/מ"ר3. תערובות כאלה משמשות לבניית תחנות כוח גרעיניות, שכן יש להן תכונות של הגנה מפני קרינה מייננת.
ציון בטון
זהו מאפיין חשוב נוסף של החומר הזה. מדד חוזק הלחיצה מראה את ההתנגדות לדחיסה צירית. דרגת הבטון ביחס למתח מראה את ההתנגדות למתח צירי של דגימות בקרה. מדד ההתנגדות לכפור מציג את מספר המחזורים של הפשרה והקפאה לסירוגין. דרגת עמידות הבטון למים מציינת באיזה לחץ הידראולי חד צדדי הבטון לא יכניס מים במהלך הבדיקה הסטנדרטית.
מסקנות
כאשר בונים חפץ לכל מטרה, ההחלטה הנכונה תהיה לקנות בטון מוכן, שנעשה בהתאמה מלאה ל-GOSTs, מכיוון שקשה להשגההתוצאה הרצויה בהכנתו בעצמכם וללא ציוד מיוחד.
