Betong: En nybörjarguide

Även om det används överallt i modern konstruktion är betong inte alls en modern uppfinning. Romarna använde den för att bygga strukturer som Pantheon, och en 12-miljon lapp av naturlig betong var upptäckt i Israel på 1960-talet. Moderna betongblandningar tillverkade av Portland cement härstammade från den brittiska tegelstenaren Joseph Aspdin, som gjorde den första grå cement blandning i sitt kök på 1800-talet. Även om det tog Aspdin att kombinera ingredienserna i rätt proportioner, finns komponenterna i Portland cement i naturen. I kombination med två andra viktiga ingredienser skapar Portland cement betong - ett byggnadsmaterial som används varje dag i praktiskt taget alla delar av världen. För att dra fördel av detta mångsidiga material hjälper det att förstå den kemi som gör det härdat och några av de bästa metoderna för att använda den.

Även om variationer finns, är de tre huvudingredienserna i valfri betongblandning Portlandcement, vatten och ett aggregat. När Portland cement blandas med vatten bildar ett bindemedel som håller samman aggregatet - sammansatt av sand, grus eller en blandning av de två - i en fast massa med en tryckhållfasthet som konkurrerar med stål.

Portland (hydrauliskt) cement i sig själv kommer från naturligt förekommande mineraler som inkluderar kalksten, sandsten, skiffer, järn, lera och flygaska. Tillverkarna häller dessa råvaror i cylindriska betongugnar och värmer dem till temperaturer så höga som 3 000 grader F. Denna behandling driver ut vatten och koldioxid och bildar nya föreningar som gemensamt kallas klinker. Klinkaren mals till ett fint pulver till vilket gips tillsätts för att kontrollera hastigheten med vilken den härdar när den rekombineras med vatten. Detta pulver är vad som kallas Portland cement.

Påsar med betongblandning finns i olika former för olika användningsområden. I standardbetongblandning är aggregatet en blandning av sand och små grusar. Så kallad "sand mix" är en blandning som använder finare sand och inga större graveller i blandningen. Det är bra för lapp- och hantverksprojekt som kräver betong. Ännu finare aggregat används i murblandningar, som används för att sammanfoga tegel och block.

Olika tillsatser kan också sättas till betong för att ändra dess egenskaper. Till exempel inkluderar förankringsbetongblandningar epoxier för att öka deras hållkraft. Fiberarmerad betong innehåller filament av glasfiber för att minska sprickbildning för applikationer som uteplatser och stuckaturreparationer. Ytterligare tillsatser kan antingen snabba eller fördröja den tid det tar för betongen att härda.

Alla vet att betong härdar när du lägger till vatten. Den kemiska reaktionen som inträffar kallas hydratiseringoch eftersom cementet innehåller fem olika ämnen som genomgår denna reaktion är processen lite komplicerad. Kalciumsilikater, som utgör 75 procent av blandningen, är de mest ansvariga för hårdheten. De producerar natriumhydroxid och värmer när de hydratiserar, varför du alltid ska bära handskar när du blandar betong. PH i våt betong kan stiga till 12 eller mer, vilket gör blandningen extremt frätande. Hudförbränningar är vanliga när man arbetar med betong.

Du behöver en exakt mängd vatten för fullständig hydrering. Om du använder mindre än det rekommenderade beloppet - cirka 3 liter per 80 lb. påse med förblandning - betongen blir inte tillräckligt stark, men med för mycket vatten försvagas också blandningen. Betong behöver inte torka ut för att härda, varför du kan hälla betongkonstruktion under vattnet. Så snart all hydreringsreaktion är klar, går emellertid allt extra vatten i betongblandningen i porerna, vilket försvagar den totala strukturen. Mycket av detta vatten förångas så småningom, men det kan ta år innan allt överskott av vatten förångas. Vid blandning av betong borde det finnas tillräckligt med vatten för att den ska vara hällbar och fungerande, men inte tillräckligt för att blandningen ska bli soppig.

Små mängder betong kan blandas i en skottkärra eller plastmuritrog med 60- eller 80-kilos påsar torkad förblandad betong, en trädgårdsslang och en hack för att blanda betongen. För större mängder kan du hyra en elektrisk mixer för att blanda ihop påsar med betongblandning, eller beställa färdigblandad betong från en leverantör som kommer att leverera den i en stor mixerbil och hälla den på plats.

Färsk betong är i grunden en mycket viskös vätska, och som alla vätskor kommer den att jämna sig ut i en pöl om du inte innehåller den. Formning av plattor och andra former av betong kräver att den innehåller. Inneslutningsprocessen kallas det formning, och byggare gör vanligtvis detta med dimensionerat virke och plywood. Eftersom former inte är permanenta konstruerar du dem inte för utseende, men de måste konstrueras för att vara starka tillräckligt för att stödja betongens vikt och de kan inte ha några luckor genom vilka den våta betongen kunde läcka.

Det är viktigt att använda slät plywood när du bildar en synlig yta, till exempel en vägg, eftersom kornmönstret på grov plywood kommer att påtryckas permanent på den härdade betongen. Kvalitetsbyggare går ofta till det extra besväret att applicera tejp på plywooden för att garantera en slät yta när formen tas bort. Tejpen säkerställer också snabb utlösning.

Det är bättre att bygga betongformar med skruvar än med spikar. Varje inverkan på de färska betongupplevelserna när du drar spikar för att släppa formerna kan spricka den. Du behöver inte kvalitetsskruvar för detta; många byggare använder billiga gipsskruvar för att bygga former.

Även om betong har en hög tryckhållfasthet, är draghållfastheten ingenstans nära stålens, och strukturer som plattor och väggar kan spricka under vikt. För att förhindra detta integrerar byggare ett nätverk av stålarmering i alla stora strukturer. De bygger vanligtvis en struktur av armeringsstänger (armeringsjärn) i väggar och fundament, eller lägger ett markhölje av armeringsnät - kallad remesh eller hård trasa - när du häller plattor.

Att bygga stålarmeringen kan vara lika stort jobb som byggformer. Rebar och remesh kommer i olika diametrar, och du väljer diametern baserat på draghållfastheten du behöver för ditt projekt. Det är knappast några misstag att överdriva det. Du kan böja armeringsjärn för att skapa böjda former med hjälp av en hyrd bender, eller så kan du ha bitar böjda av valfri återförsäljare som säljer betongmaterial.

Beroende på vilket utseende du önskar kan efterbehandling av betong vara en enkel- eller flerstegsprocess. Vanligtvis börjar efterbehandlingen avdrag ytan med en rak eller murslev medan betongen fortfarande är våt. För vissa applikationer, till exempel en verktygsplatta, kan avsmalning vara allt som behövs. Om du häller uteplats eller källargolv vill du förmodligen jämna ut ytan igen när betongen har förstyvats och när den härdar kan du kanske buffra den med en polermaskin. Processen att jämna ut ytan kallas flytande, och det är en färdighet som kräver stor erfarenhet och hantverk. Målet med att flyta är att lyfta finare aggregatpartiklar och cementpulver till ytan för att skapa en slät yta, men överdriven flytande kan försvaga betongen och skapa en yta som senare kommer att flaga bort.

Det är möjligt att lägga till färgämne i betong innan du häller det, eller så kan du köpa betong som redan har färgats. När betongen har härdat kan du färga den med en syrafläck eller färga den med ett färgämne. Syrafläckar reagerar med kemikalierna i betongen för att producera ett antal jordnära färger. Använd ett färgämne om din smak går till mer livliga nyanser.

Om du använder betong för att göra en interiörsfunktion, till exempel en bänkskiva eller ett badrumsgolv, måste du göra det försegla den för att förhindra att smuts hamnar i porerna. De flesta betongtätare består av polyuretan eller akryl suspenderat i ett lösningsmedel - vanligtvis vatten. Betongen ska vara torr före applicering, vilket innebär att man väntar i flera veckor innan man tätar en nyhälld yta. Spraya, borsta eller rulla tätaren på och vänta tills den torkar innan du använder ytan. Det är en bra idé att återförsälja med några års mellanrum. Rengör betongen noggrant med tvål och vatten eller om det är lämpligt med en högtryckstvätt före varje återförslutning.