Beton na budowę - rodzaje betonu, jego oznaczenia i właściwości

Beton to jeden z najważniejszych materiałów budowlanych, od dawna wykorzystywany w budownictwie. Współcześnie jest on jednym z najczęściej stosowanych materiałów w budowie domów jednorodzinnych. Jest to materiał trwały, odporny na czynniki zewnętrzne oraz łatwy w obróbce. Dzięki swojej wytrzymałości beton zapewnia inwestycji stabilność, trwałość i bezpieczeństwo. Jakie jest zastosowanie betonu w budowie domów jednorodzinnych? Jakie są rodzaje i klasy betonu i ich parametry oraz co należy uwzględnić podczas planowania i realizacji budowy z użyciem betonu?

Beton to materiał budowlany składający się z kilku składników. Zastosowanie odpowiednich proporcji nadaje materiałowi różnych właściwości, które zależą także od jakości oraz rodzaju zastosowanych składników.

Składniki betonu to:

    • cement – to materiał wiążący, który łączy pozostałe składniki i nadaje betonowi trwałość i wytrzymałość,
    • woda - konieczna do wymieszania cementu i pozostałych składników oraz do zapewnienia odpowiedniej konsystencji mieszanki,
    • piasek - zapewnia stabilność i trwałość betonu oraz wpływa na jego właściwości mechaniczne,
    • kruszywo - może być zastosowane w postaci żwiru, które zapewnia trwałość i wytrzymałość betonu.

Skład mieszanki betonowej zawiera odpowiednie proporcje cementu, kruszywa, piasku i wody w ilości dostatecznej do uzyskania właściwej konsystencji. W zależności od zastosowania, do betonu mogą być dodawane także inne składniki, tak zwane domieszki, które poprawiają jego właściwości, czy też na przykład dodatki przyspieszające lub spowalniające proces wiązania.

Klasa betonu to określenie stopnia wytrzymałości betonu na ściskanie. Określa ona minimalną wartość wytrzymałości na ściskanie betonu, która powinna zostać osiągnięta po kilkunastu dniach od wykonania betonu. Klasy betonu oznaczone są literą "C" oraz liczbą, która odzwierciedla minimalną wartość wytrzymałości betonu na ściskanie w megapaskalach (MPa). Na przykład beton klasy C25/30 oznacza, że wytrzymałość charakterystyczna próbek w kształcie walca wynosi 25 MPa (pierwsza wartość), natomiast wytrzymałość próbek w kształcie sześcianu, w których występuje najkorzystniejszy układ naprężeń, wynosi 30 MPa (druga wartość). W praktyce bardzo rzadko występują elementy sześcienne, dlatego dla bezpieczeństwa przyjmuje się wytrzymałość określoną na próbkach walcowych.

Klasy wytrzymałości betonu zależą od kilku czynników, takich jak:

    • rodzaj cementu użytego do produkcji betonu,
    • stosunku wody do cementu,
    • rodzaju kruszywa użytego do produkcji betonu,
    • składników dodatkowych, takich jak różnego rodzaju domieszki, np. domieszki chemiczne.

W celu osiągnięcia odpowiedniej klasy betonu ważne jest precyzyjne mieszanie składników w odpowiednich proporcjach i utrzymanie odpowiedniego stosunku wody do cementu, ponieważ ma to duży wpływ na wytrzymałość betonu.

Jaki beton wybrać, planując budowę domu? Czym się kierować i na co zwracać szczególną uwagę? Ze względu na swoje szerokie zastosowanie, które obejmuje na przykład ławy fundamentowe, budowę stropów, czy ścian, typ betonu będzie się różnił w zależności od właściwości i miejsca zastosowania. Ze względu na proporcje i rodzaj składu mieszanki betonowej możemy wyróżnić następujący podział betonu:

Beton można podzielić ze względu na gęstość/ciężar objętościowy na trzy kategorie:

Jest to beton o gęstości mniejszej niż 2000 kg/m3. Beton lekki zawiera lekkie kruszywa, jak na przykład keramzyt, co powoduje zmniejszenie jego gęstości. Beton lekki ma wiele zastosowań, w tym jako bloczki czy nadproża, jako podkład czy warstwa wyrównawcz, a także średniej wielkości elementy do budowy stropu czy ścian.

Jest to mocny beton o gęstości pomiędzy 2000 a 2600 kg/m3. Zwykły beton jest to najczęściej stosowany rodzaj betonu, który składa się z cementu, piasku, żwiru lub kruszywa oraz wody. Beton zwykły stosuje się w budownictwie jako materiał konstrukcyjny do budowy ścian, słupów, stropów czy fundamentów.

Jest to beton o gęstości większej niż 2600 kg/m3. Zawiera ciężkie kruszywa, co powoduje zwiększenie jego gęstości. Beton ciężki ma zastosowanie w miejscach, w których wymagana jest duża masa, na przykład w konstrukcjach ochrony przed promieniowaniem rentgenowskim, bowiem po wyschnięciu beton ciężki zatrzymuje jakąś część promieniowania jonizującego. Beton ciężki wykorzystuje się podczas budowy ścian w laboratoriach czy szpitalach.

Beton może być zagęszczany na kilka sposobów, które mają wpływ na jego parametry wytrzymałościowe i jakość. Oto podział betonu ze względu na sposób zagęszczenia.

Beton natryskowy, inaczej torkret to specjalnie przygotowana mieszanka, którą za pomocą sprzętu natryskowego nakłada się, inaczej torkretuje na daną powierzchnię. Beton natryskowy można kłaść metodą na sucho i na mokro. Metodę suchą wykorzystuje się do uzupełniania czy wzmacniania miejsc i konstrukcji budowlanych oraz do nanoszenia betonu dekoracyjnego, zwanego też architektonicznym. Beton architektoniczny wykorzystuje się na przykład na elewacji domu jednorodzinnego i w jego wnętrzach. Mieszanka sucha miesza się z wodą dopiero w dyszy natryskowej, po czym zostaje nanoszona na daną powierzchnię. Dzięki możliwości regulacji ilości wody, z którą mieszany jest beton, można uzyskać wymaganą gęstość zaprawy. Jest to szczególnie przydatne, kiedy beton natryskowy będzie kładziony na strome, pionowe powierzchnie czy sufity. Beton natryskowy nanoszony metodą na mokro jest mieszanką, która przygotowana jest wcześniej, w głównym zbiorniku urządzenia natryskowego, po czym natryskiwana jest na daną powierzchnię na budowie. Torkretowanie na mokro sprawdzi się w momencie, gdy natryskiwanie musi być bardzo precyzyjne.

Beton wałowany to mieszanka składników o specyficznej konsystencji – nie może być ani zbyt sucha, ani zbyt mokra, aby jej trwałość i właściwości były zachowane na najwyższym poziomie. Beton wałowany najczęściej stosuje się podczas budowy dróg. Jest układany poziomo, a jego zagęszczenie następuje dzięki użyciu walca drogowego.

Beton wirowany to rodzaj betonu, który charakteryzuje się zwiększoną wytrzymałością i jednorodną strukturą. W procesie produkcji betonu wirowanego wykorzystuje się specjalne urządzenia zaprogramowane komputerowo. Mokry beton jest umieszczany w specjalnej formie i następnie poddawany jest wirowaniu z dużą prędkością. Dzięki temu procesowi beton wirowany uzyskuje lepsze parametry - zwiększenia jego gęstości i wytrzymałości. Beton wirowany charakteryzuje się również mniejszą zawartością pęcherzyków powietrza, co przekłada się na zmniejszenie ilości porów i mikropęknięć w materiale, co z kolei wpływa na jego lepszą odporność na czynniki atmosferyczne i chemiczne. Dodatkowo beton wirowany ma zwykle gładką powierzchnię, co czyni go bardziej atrakcyjnym wizualnie.

Beton próżniowy znajduje zastosowanie w budynkach przemysłowych, podczas wykonywania przemysłowych podłóg. Dzięki odsysaniu wody z mieszanki beton zyskuje większe zagęszczenie, co znacząco wpływa na jego parametry wytrzymałościowe oraz odporność na warunki atmosferyczne.

Podsumowując, istnieją różne sposoby zagęszczania betonu, które można stosować w zależności od konkretnych potrzeb i warunków. Każdy z tych sposobów ma swoje zalety i wady, które należy uwzględnić przy wyborze odpowiedniego rodzaju betonu i jego sposobu zagęszczania.

Beton składa się z podstawowych elementów: cementu, wody i kruszywa. Dodanie do nich różnych domieszek czy dodatków sprawia, że beton zyskuje nowe zastosowanie i parametry. Jak można podzielić beton ze względu na jego skład?

Beton płukany to rodzaj betonu dekoracyjnego, który jest popularny ze względu na swoją unikalną teksturę i wygląd. Jest to beton, który jest specjalnie płukany aż do uzyskania chropowatej powierzchni, odsłaniając na przykład część kruszywa, będącego składnikiem betonu. Proces ten polega na zmywaniu powierzchni betonowej wodą pod ciśnieniem, aby usunąć część powierzchniowej masy betonu i odsłonić jego chropowatą strukturę. Ten rodzaj betonu jest popularnym wyborem na chodniki, tarasy i inne powierzchnie zewnętrzne, ponieważ ma lepszą przyczepność i odporność na poślizg w porównaniu z innymi rodzajami betonu. Jest również bardziej odporny na ścieranie i trudniejszy do zarysowania niż tradycyjny beton. Dostępny jest w różnych kolorach i wzorach, co pozwala na dopasowanie go do stylu i potrzeb projektu. Jednak, ze względu na swoją specjalną technologię i wygląd, jest to droższa opcja niż tradycyjny beton.

Beton stemplowany to rodzaj betonu, który jest wytwarzany w sposób umożliwiający nadanie mu struktury za pomocą specjalnych stempli, które wbijane są w powierzchnię betonu jeszcze przed jego utwardzeniem. Stemple te mają różne kształty i wzory, dzięki czemu można osiągnąć różnorodne efekty dekoracyjne na powierzchni betonu. W ten sposób można osiągnąć efekt kostki brukowej, cegły, a nawet drewna. Proces wytwarzania betonu stemplowanego rozpoczyna się od przygotowania podłoża i uformowania szalunków, które określają kształt i wymiary betonowej powierzchni. Następnie beton jest mieszany z dodatkami, które poprawiają jego wytrzymałość i plastyczność. Po wymieszaniu betonu stemple wbijane są w jego powierzchnię, tworząc pożądany wzór. Po utwardzeniu betonu szalunki są usuwane, a powierzchnia betonu jest oczyszczana z resztek stempli i innych zanieczyszczeń.

Aby powstał beton siarkowy, do podstawowej mieszanki betonu dodaje się polimeryzowaną siarkę. Cechuje go duża odporność na działanie kwasów. Jego proces wiązania i twardnienia jest nieodwracalnym procesem chemicznym, przebiega bardzo szybko, dzięki właściwościom krzepnięcia siarki.

Beton jest podstawowym materiałem wykorzystywanym na budowie. Ze względu na różne rodzaje betonu, jego zastosowanie jest bardzo szerokie. Kolejnym podziałem jest podział betonu ze względu na jego właściwości. Oto on:

Beton polimerowy, inaczej nazywany jest betonem żywicznym. Spoiwo cementowe w betonie polimerowym zastąpione jest żywicą syntetyczną. Jest to materiał o wysokiej wytrzymałości mechanicznej, odporności na działanie czynników atmosferycznych i chemicznych oraz na ścieranie. Beton polimerowy jest gładki, jego czas utwardzania jest bardzo szybki, a także w porównaniu z betonem cementowym, wolniej się starzeje. Najczęściej stosuje się go podczas produkcji różnego rodzaju elementów konstrukcyjnych, w tym na przykład elementów mostów, ale także wykorzystuje się go do produkcji elementów dekoracyjnych czy posadzek żywicznych.

Beton komórkowy charakteryzuje się tym, że zawiera wiele pęcherzyków powietrza, co powoduje jego niską gęstość i lekkość w porównaniu do tradycyjnego betonu. Beton komórkowy ma wiele zalet, w tym niską wagę, dobrą izolację termiczną i akustyczną, dobrą odporność na ogień i wilgoć, a także wysoką wytrzymałość na ściskanie. Jest on często stosowany w budownictwie i służy głównie do stawiania ścian zewnętrznych jedno i wielowarstwowych, ścian wewnętrznych czy stropów. Ten rodzaj betonu jest mniej wytrzymały na uderzenia i wibracje niż tradycyjny beton, co może ograniczać jego zastosowanie w niektórych przypadkach.

Autoklawizowany beton jest najbardziej popularnym materiałem ściennym w Polsce. Składa się ze spoiwa, jakim jest wapno lub gips, z cementu oraz piasku i proszku aluminiowego, dzięki któremu w betonie powstają pory. Beton autoklawizowany charakteryzuje się niską gęstością, lekkością i dobrą izolacyjnością termiczną i akustyczną. Jest również odporny na ogień, grzyby i pleśnie, a także na wilgoć i mróz.

Fibrobeton to kompozytowy materiał budowlany, składający się z cementu lub zaprawy cementowej oraz włókien szklanych lub syntetycznych, które służą jako wzmocnienie materiału. Włókna w fibrobetonie zwiększają jego wytrzymałość na rozciąganie, elastyczność oraz odporność na pękanie i uszkodzenia mechaniczne. Ponadto, dzięki zastosowaniu włókien, fibrobeton ma również lepsze właściwości termiczne i akustyczne niż tradycyjne betony. Fibrobeton stosowany jest głównie jako materiał konstrukcyjny do produkcji elementów budowlanych, takich jak płyty, belki, filary czy schody.

Asfaltobeton czy inaczej beton asfaltowy to materiał stosowany w budownictwie drogowym, do budowy nawierzchni drogowych. Składa się on z dwóch podstawowych składników: asfaltu i kruszywa mineralnego i odpowiedniego wypełniacza. Asfalt jest substancją lepką, która po ogrzaniu do odpowiedniej temperatury staje się plastyczna i może być użyta do spajania kruszywa mineralnego. Kruszywo mineralne, takie jak kamyki, żwir czy piasek, stanowi główną część asfaltobetonu i odpowiada za jego właściwości mechaniczne i wytrzymałość. Asfaltobeton może mieć różne składy i proporcje składników w zależności od wymagań dotyczących jakości nawierzchni. Jest to materiał popularny ze względu na swoją wytrzymałość, elastyczność i odporność na zmienne warunki atmosferyczne.

Beton jastrychowy to rodzaj betonu stosowanego jako wylewka podłogowa, która jest wylewana na podłoże w celu utworzenia gładkiej, jednolitej powierzchni. Jest stosowany we wnętrzach domów, garażach oraz piwnicach. Często stosowany jest jako podkład pod podłogi, wykładziny podłogowe lub płytki ceramiczne.

Dobrze położony beton jest niezbędny do zapewnienia trwałego fundamentu lub powierzchni. Poniżej przedstawione są niektóre kroki, które należy podjąć, aby beton położony był prawidłowo i zachował wszystkie swoje właściwości.

Przed rozpoczęciem wylewania betonu należy zapewnić odpowiednie zbrojenie. Zbrojenie betonu składa się z prętów stalowych lub siatki stalowej, które mają na celu wzmocnienie betonu. Zbrojenie powinno być umieszczone w miejscach, gdzie spodziewamy się dużych obciążeń lub naprężeń. Polega na umieszczeniu wewnątrz konstrukcji betonowej elementów metalowych, takich jak pręty, druty, siatki lub linki stalowe, w celu zwiększenia wytrzymałości na naprężenia. Podczas wylewania betonu, elementy metalowe są umieszczane wewnątrz formy w odpowiedniej konfiguracji, aby utworzyć siatkę zbrojeniową lub szkielet wewnątrz konstrukcji. Beton jest następnie wylewany wokół elementów metalowych, a po utwardzeniu tworzy ze zbrojeniem jednolitą i wytrzymałą konstrukcję. Zbrojenie betonu jest niezbędne do utworzenia konstrukcji betonowych, które są zdolne do wytrzymywania dużych obciążeń i oddziaływania zewnętrznych czynników, takich jak wiatr, woda, trzęsienia ziemi itp. Zbrojenie jest również stosowane w celu zapobiegania pękaniu betonu pod wpływem naprężeń, co może prowadzić do uszkodzenia konstrukcji.

Należy przygotować odpowiednią mieszankę betonową, która powinna być wylewana w jednym czasie, aby uniknąć stygnięcia betonu w różnych miejscach i uniknąć powstawania pęknięć. Beton należy wylewać stopniowo, zachowując jednocześnie stałą grubość warstwy. Proces wylewania betonu zwykle obejmuje kilka kroków. Po pierwsze, należy przygotować miejsce, na którym będzie wylewany beton, zapewniając odpowiednie podłoże oraz formę, która kształtuje beton. Następnie mieszanka betonowa jest przygotowywana w betoniarce i przewożona na miejsce wylewu. Kiedy beton jest na miejscu, pracownicy rozpoczynają proces wylewania, który polega na równomiernym rozprowadzaniu mieszanki na powierzchni. Po wylaniu betonu zazwyczaj pozostawia się go na pewien czas, aby ustał i stwardniał. Proces utwardzania betonu zwykle trwa kilka dni, a podczas tego czasu należy zadbać o odpowiednie warunki, takie jak wilgotność i temperatura, aby zapewnić optymalne warunki dla procesu utwardzania. Wylewanie betonu wymaga precyzji i doświadczenia, ponieważ niewłaściwe wykonanie może prowadzić do nieodwracalnych skutków, takich jak pęknięcia, nierówności lub zbyt słabe połączenia.

Po wylaniu betonu, należy go zagęścić, aby usunąć powietrze z mieszaniny i wyrównać powierzchnię. Powietrze w betonie może wpływać negatywnie na jego wytrzymałość i odporność na działanie warunków atmosferycznych. Istnieją różne sposoby zagęszczania betonu, ale najczęściej stosuje się urządzenia mechaniczne, które wprowadzają w ruch mieszankę betonową i usuwają powietrze. Urządzenia te mogą być ręczne lub maszynowe, a ich rodzaj zależy od wielkości i kształtu konstrukcji, która ma zostać wykonana. Ważne jest również, aby zagęszczanie betonu odbywało się w odpowiednim momencie, tj. kiedy mieszanka jest jeszcze plastyczna. Zbyt wczesne lub zbyt późne zagęszczanie betonu może prowadzić do powstania defektów w strukturze.

Wibrowanie betonu to proces mechanicznego zagęszczania betonu za pomocą wibracji. Proces ten jest wykorzystywany w celu usunięcia powietrza z mieszanki betonowej, co zapewnia lepszą jakość i wytrzymałość betonu. Wibracje wprowadzają w ruch cząstki betonu, powodując, że przylegają do siebie i wypełniają przestrzenie pomiędzy nimi. Powoduje to zmniejszenie ilości powietrza i innych elementów w betonie, co z kolei poprawia jego wytrzymałość i trwałość.

Po wylaniu betonu należy dbać o jego pielęgnację. Beton należy utrzymywać w wilgotnym środowisku przez co najmniej trzy dni, aby zapobiec jego wysychaniu i pęknięciom.