Panteoni kuppel seestpoolt.

Rooma Pantheon, mis on ehitatud aastal 126 AD, on maailma vanim tugevdamata betoonkonstruktsioon.

Kujutise krediit: Foto autor Wynand van Poortvliet saidil Unsplash

Ehkki seda kasutatakse tänapäevases ehituses kõikjal, pole betoon kaugeltki kaasaegne leiutis. Roomlased kasutasid seda näiteks Pantheoni ehitiste ehitamiseks ja looduslikust betoonist oli 12 miljoni plaaster avastati Iisraelis aastatel 1960. aastatel. Portlandtsemendist valmistatud moodsad betoonisegud pärinesid Briti müüritootja Joseph Aspdinilt, kes valmistas esimese hall tsement segu tema köögis 19. sajandil. Ehkki koostisosade õiges vahekorras ühendamiseks kulus Aspdinil, leidub Portlandtsemendi komponente looduses. Portlandtsement koos kahe teise peamise koostisosaga loob betooni - ehitusmaterjali, mida kasutatakse praktiliselt igas maailma piirkonnas iga päev. Selle mitmekülgse materjali ärakasutamiseks aitab see mõista kõvastumist põhjustavat keemiat ja parimaid kasutusviise.

Kolm põhikoostisosa

Värskelt valatud betoonplaadi piserdamine.

Pragunemise vältimiseks ja maksimaalse kareduse saavutamiseks hoidke betooni kõvenemise ajal märjana.

Kujutise krediit: Indiamart

Ehkki variatsioonid on olemas, on betoonisegude kolm peamist koostisosa portlandtsement, vesi ja täitematerjal. Veega segamisel moodustab portlandtsement sideaine, mis hoiab koos liiva, kruusa või nende kahe seguga täitematerjali kokku tahke massina, mille survetugevus on konkurendid terasest.

Portland (hüdrauliline) tsement ise pärineb looduslikult esinevatest mineraalidest, mille hulka kuuluvad lubjakivi, liivakivi, põlevkivi, raud, savi ja lendtuhk. Tootjad valavad need toorained silindrilistesse betoonpõletusahjudesse ja kuumutavad neid temperatuurini 3000 kraadi F. See töötlemine eemaldab vee ja süsinikdioksiidi ning moodustab uusi ühendeid, mida nimetatakse ühiselt klinker. Klinker jahvatatakse peeneks pulbriks, millele lisatakse kipsi, et kontrollida kiirust, mis see veega uuesti rekombineerudes kõveneb. See pulber on nn portlandtsement.

Betoonisegude kotid on erineval kujul kasutamiseks erinevatel eesmärkidel. Tavalises betoonisegus on täitematerjal liiva ja väikese kruusa segu. Nn "liivasegu" on segu, milles kasutatakse peenemat liiva ja segus ei ole suuremaid kruusa. See on hea betooni nõudvate lappimis- ja käsitööprojektide jaoks. Mördisegudes kasutatakse veelgi peenemat täitematerjali, mida kasutatakse telliste ja plokkide ühendamiseks.

Betooni võib selle omaduste muutmiseks lisada ka mitmesuguseid lisandeid. Näiteks betoonisegude ankurdamine hõlmab epoksiide, et suurendada nende hoidevõimet. Kiudraudbetoon sisaldab klaaskiust filamente, et vähendada pragunemist näiteks siseõuede ja krohviparanduste jaoks. Täiendavad lisandid võivad kiirendada või aeglustada betooni kõvenemiseks kuluvat aega.

Näpunäited betooni segamiseks

Betooni segamine kärus.

Kasutage umbes 3 neljandikku vett 80-naelise betoonisegu koti kohta.

Kujutise krediit: Bunnings Warehouse

Kõik teavad, et vee lisamisel kõveneb betoon. Toimunud keemilist reaktsiooni nimetatakse hüdratsioonja kuna tsement sisaldab viit erinevat ainet, mis selle reaktsiooni läbi teevad, on protsess pisut keeruline. Kõvaduse eest vastutavad kõige enam kaltsiumsilikaadid, mis moodustavad 75 protsenti segust. Nad toodavad hüdraatumisel naatriumhüdroksiidi ja kuumutavad, mistõttu peaksite betooni segamisel alati kandma kindaid. Märja betooni pH võib tõusta kuni 12 või enam, mis muudab segu eriti söövitavaks. Nahapõletused on betooniga töötamisel tavalised.

Täielikuks hüdratsiooniks vajate täpset kogust vett. Kui kasutate vähem kui soovitatud kogus - umbes 3 neljandikku 80 naela kohta. eelsegu kott - betoon ei ole piisavalt tugev, kuid liiga suure vee kasutamine nõrgestab ka segu. Betoon ei pea kõvaks kuivama, mistõttu võite valada betoonkonstruktsiooni vee alla. Kuid niipea, kui kogu hüdratsioonireaktsioon on lõppenud, läheb betoonisegus olev lisavesi pooridesse, mis nõrgestab üldist struktuuri. Suur osa sellest veest aurustub lõpuks, kuid kogu liigse vee aurustumine võib võtta aastaid. Betooni segamisel peaks olema just piisavalt vett, et see oleks valatav ja toimiv, kuid mitte piisavalt, et segu muutuks supiliseks.

Väikeses koguses betooni võib segada käru või plastist müüritis, kasutades betooni segamiseks 60- või 80-kiloseid kotte kuivatatud eelsegatud betoonist, aiavoolikut ja kõblat. Suuremate koguste jaoks võite rentida betoonisegu kottide segamiseks elektrisegisti või tellida valmisbetooni müüjalt, kes toimetab selle suures segamisveokis ja valab kohapeal.

Betooni moodustamine

Betoonist kõnnitee moodustamine.

Vormimine on betoonipaigaldise kõige aeganõudvam osa.

Kujutise krediit: Groupa betoon

Värske betoon on põhimõtteliselt väga viskoosne vedelik ja nagu iga vedelik, tasandab see end pudruks, kui te seda ei sisalda. Plaatide ja muude kujude betoonist vormistamiseks tuleb see sisaldada. Isoleerimisprotsessi nimetatakse moodustades, ja ehitajad teevad seda tavaliselt mõõtmetega saematerjali ja vineeriga. Kuna vormid pole püsivad, ei konstrueeri te neid välimuse järgi, vaid need peavad olema tugevad piisavalt, et toetada betooni raskust ja neil ei tohi olla lünki, mida märg betoon saaks läbi viia imbuma.

Nähtava pinna, näiteks seina moodustamisel on oluline kasutada siledat vineeri, kuna töötlemata vineeri terade muster jääb püsivalt kivistunud betoonile. Kvaliteediehitajad käivad sageli vineerile lindi lisamisega seotud täiendavate probleemide ees, et vormi eemaldamisel tagada sile pind. Lint tagab ka kiire vabastamise.

Parem on betoonvormide ehitamine kruvidega kui naeltega. Mis tahes mõjud värsketele betoonikogemustele, kui tõmbate naelu vormi vabastamiseks, võib see lõheneda. Selleks ei vaja te kvaliteedikruvisid; paljud ehitajad kasutavad vormide ehitamiseks odavaid kipskruvisid.

Betoonkonstruktsioonide tugevdamine

Berliini müür.

Iga suvalise suurusega betoonprojekt nõuab terase tugevdamise võrgustikku.

Kujutise krediit: Eoin McDonagh / 500 pikslit / GettyImages

Ehkki betoonil on kõrge survetugevus, pole selle tõmbetugevus terase omast lähedane ning konstruktsioonid nagu tahvlid ja seinad võivad raskuse all praguneda. Selle vältimiseks lisavad ehitajad igasse suuresse konstruktsiooni terasest sarrusevõrgu. Tavaliselt ehitavad nad seintesse ja vundamentidesse armatuurvarraste (armatuurid) konstruktsiooni või panevad plaatide valamisel armatuurvõrgu maapealse katte - nn remesh või kõva riie.

Terasarmatuuri ehitamine võib olla sama suur töö kui vormide ehitamine. Armatuur ja remesh on erineva läbimõõduga ja läbimõõt valitakse projekti jaoks vajaliku tõmbetugevuse põhjal. Vaevalt, et sellega üle pingutatakse. Renditud painutaja abil saate painutada armatuuri kaarekujuliste kujundite loomiseks või tükke võib painutada iga edasimüüja, kes müüb betoonitarbeid.

Betooni viimistlus ja värvimine

Ehitustööline piserdades märga betooni.

Hoolikas viimistlus võib uue betooni jaoks saada klaasjas-sileda pinna.

Kujutise krediit: Chaiyaporn Baokaew / Hetk / GettyImages

Sõltuvalt soovitud välimusest võib betooni viimistlemine olla ühe- või mitmeastmeline protsess. Tavaliselt algab viimistlusprotsess sellest tasanduskiht samal ajal kui betoon on veel märg, tuleb pind sirgendada või kellu. Mõne rakenduse, näiteks utiliidi korral võib tasanduskiht olla vajalik. Kui valate siseõue või keldri põrandat, peate tõenäoliselt siiski pinna uuesti tasandama kui betoon on jäigastunud ja kui see kõveneb, võiksite selle pulseerida poleerimismasinaga. Pinna tasandamise protsessi nimetatakse ujuvad, ja see on oskus, mis nõuab märkimisväärset kogemust ja viimistletud oskusi. Ujuvuse eesmärk on peenemate täitematerjalide osakeste ja tsemendipulbrite tõstmine pinnale, et moodustada a sile pind, kuid liigne hõljumine võib betooni nõrgendada ja luua pinna, mis hiljem helvestab ära.

Enne valamist on võimalik betoonile lisada värvainet või võite osta juba värvitud betooni. Pärast betooni kõvenemist võite selle värvida happelise peitsiga või värvida värviga. Happed plekid reageerivad betoonis sisalduvate kemikaalidega, et saada mitmeid maiseid värve. Kasutage värvainet, kui teie maitsed vastavad erksamatele toonidele.

Betooni eest hoolitsemine

Kui kasutate sisekujunduse, näiteks tööpinna või vannitoa põranda valmistamiseks betooni, peate seda tegema pitseerige see mustuse pooridesse sattumise vältimiseks. Enamik betoontihenditest koosneb polüuretaanist või akrüülist, mis on suspendeeritud lahustis - tavaliselt vees. Betoon peaks enne pealekandmist olema kuiv, see tähendab mitu nädalat enne äsja valatud pinna tihendamist. Enne pinna kasutamist piserdage, pintseldage või rullige tihendusvahendit ja oodake, kuni see kuivab. Hea mõte on uuesti sulgeda iga paari aasta tagant. Enne iga sulgemist puhastage betoon põhjalikult seebi ja veega või vajaduse korral survepesuriga.