Beton
A beton fontos anyag a különböző épületek és szerkezetek készítéséhez. Portlandcementből, homokból, kavicsból, sóderből vagy adalékanyagból és vízből készült összetett anyag, a feladattól függően változó arányban.
A betont a világon minden más mesterséges anyagnál többet használják. 2006-ban évente mintegy 7,5 milliárd köbméter betont gyártanak - ez több mint egy köbmétert jelent minden egyes emberre a Földön.
A hozzávalókat tésztává keverjük össze, kicsit olyan, mintha kenyértésztát készítenénk. A betont ezután egy keretbe öntik. Néhány óra múlva megkeményedik. A beton a hidratációnak nevezett kémiai reakció következtében szilárdul meg. A víz reakcióba lép a cementtel, amely összeköti a többi összetevőt, és végül egy erős, kőszerű anyagot hoz létre.
A betont járdák, csövek, építészeti szerkezetek, alapozások, autópályák, hidak, többszintes parkolók, falak, kapuk, kerítések és oszlopok, sőt még hajók alapozására is használják. Legnagyobb előnye, hogy a téglákat és köveket jobban összeköti, mint bármely más, az emberiség által ismert módszer.
A beton nyomószilárdságú, de gyenge húzószilárdságú. Bizonyos célokra acélrudakkal kell megerősíteni. A vasbeton épületek minden részét, az alapokat, a falakat, a padlót és a tetőt össze lehet kötni, de a betonszerkezet nem teszi az épületeket földrengésbiztossá.
A beton már i.e. 5600-ban is létezett. Nem a rómaiak találták fel, de sokat használták. Egyes betonfajták vízállóak, és egyesek még a víz alatt is szilárdulnak.
Hadrianus római Pantheonja a római betonépítészet egyik példája.
A római Pantheon külső nézete, amely még mindig a legnagyobb (43,4 m átmérőjű) vasalatlan tömör betonkupola.
Modern épület: A bostoni városháza (1968-ban készült el) nagyrészt előregyártott és helyben öntött betonból épült.
Épület építéséhez használt beton
Adalékanyagok
Számos adalékanyag létezik a beton gyorsabb, lassabb, erősebb szilárdulására, a korrózió csökkentésére és így tovább. A rómaiak felfedezték, hogy vulkáni hamu hozzáadásával olyan betont tudtak előállítani, amely víz alatt is megdermed. A rómaiak azt is tudták, hogy a lószőr hozzáadásával a beton kevésbé repedezik meg, amikor megszilárdul, és hogy a vér hozzáadásával a beton fagyállóbbá válik.
A modern betont 1756-ban John Smeaton brit mérnök készítette. A cementhez kavicsot és téglaport adott. 1824-ben Joseph Aspdin angol feltaláló feltalálta a portlandcementet, amely azóta is a betongyártásban használt fő cement. Ő őrölt mészkövet és agyagot égetett össze. Az égetési folyamat megváltoztatta az anyagok kémiai tulajdonságait, és Aspdin erősebb cementet hozott létre, mint amilyet a sima zúzott mészkő önmagában képes lenne előállítani.
A 19. században Joseph Monier francia kertész 1849-ben találta fel a vasbetont (1867-ben szabadalmaztatták). François Coignet tanulmányozta és továbbfejlesztette. Ez a beton acélrudakkal, úgynevezett betonacélokkal (betonacélok) van ellátva. Az üvegszál vagy műanyag szálak kezdik felváltani az acélrudakat.
Számos modern vegyi anyag adható a keverékhez a különleges célok elérése érdekében. A "szuperlágyítók" olyan vegyi anyagok, amelyek javítják a bedolgozhatóságot, azaz a beton alakíthatóságát, mielőtt az megszilárdulna. A pigmentek megváltoztathatják a tompaszürke színt. A korróziógátlók csökkenthetik az acélrudak rozsdásodását. A "légbevonás" kis buborékokat fúj a betonba, mielőtt az megszilárdulna. Ez segít a betonnak túlélni a hideg éghajlat fagyását és olvadását. A kohósalak keverhető a betonhoz. A színét szinte tiszta fehérré változtatja, és erősebbé teszi a betont.
Kérdések és válaszok
K: Miből készül a beton?
V: A beton egy összetett anyag, amely portlandcementből, homokból, kavicsból vagy aggregátumból és vízből áll, a feladattól függően változó arányban.
K: Mennyi betont gyártanak évente?
V: 2006-ban évente körülbelül 7,5 milliárd köbméter betont gyártanak - ez több mint egy köbmétert jelent minden egyes emberre a Földön.
K: Mit hoz létre az összetevők összekeverése?
V: Az összetevők összekeverésével egy tészta jön létre, hasonlóan a kenyértésztához.
K: Hogyan szilárdul meg a beton?
V: A beton a hidratációnak nevezett kémiai reakció következtében szilárdul meg. A víz reakcióba lép a cementtel, amely összeköti a többi összetevőt, és végül egy erős, kőszerű anyagot hoz létre.
K: Milyen gyakori felhasználási módjai vannak a betonnak?
V: A beton gyakori felhasználási területei közé tartoznak a járdák, csövek, építészeti szerkezetek, alapozások, autópályák, hidak és többszintes parkolóházak. Falak, kapuk és kerítések talapzatai, sőt még hajók is készülhetnek belőle.
K: Mi az egyik előnye a beton használatának más anyagokkal szemben?
V: A beton használatának egyik előnye más anyagokkal szemben az, hogy a téglákat és köveket jobban összeköti, mint bármely más, az emberiség által ismert módszer.
K: Mikor használták először a betont?
V: A betont már i. e. 5600-ban használták először.
