Betonul este un conglomerat obținut prin
întărirea unui amestec, în diverse proporții, de liant (ciment), apă, agregate
(pietriș, piatră spartă, nisip) și eventual mici adaosuri de substanțe chimice
(aditivi). Aceste substanțe au rolul de a modifica structura și proprietățile
betonului întărit, cum sunt rezistența la coroziune și îngheț, compactitatea.
Avantajele pe care le prezintă betonul ca
material de construcție:
1. Economie: este un material relativ
ieftin; de exemplu, pentru o structură etajată (locuințe sau birouri), varianta
din beton armat costă aproximativ de două ori mai puțin față de varianta cu
structură metalică.
2. Versatilitate – posibilitatea de a
realiza o mare varietate de forme și dimensiuni. Betonul proaspăt este plastic
și ia forma cofrajului în care este turnat. Se pot realiza astfel forme
deosebit de avantajoase structural și arhitectural – de exemplu plăci plane și
curbe. De asemenea, dimensiunile elementelor nu sunt limitate de dimensiunile
sortimentelor disponibile pe piață (ca în cazul profilelor metalice) sau de
gabaritele maxime de transport.
Betonul se pretează foarte bine la
realizarea elementelor de suprafață (plăci) și masive (fundații), spre
deosebire de principalii săi concurenți, oțelul și lemnul, din care se
realizează de obicei elemente liniare.
3. Accesibilitate: Principalele materiale
componente (cimentul, nisipul și pietrișul), precum și echipamentele de
amestecare, sunt accesibile în majoritatea zonelor geografice, iar oțelul beton
este în general mai ușor de transportat decât elementele structurale metalice.
4. Rezistența la foc: Structurile trebuie
să reziste la acțiunea focului și să rămână în picioare suficient timp pentru
ca clădirea sa fie evacuata. Structurile de beton au o rezistență de circa 1-3
ore la foc, fără a se lua măsuri speciale, ca în cazul structurilor metalice.
5. Întreținere redusă: Structurile din
beton necesită cheltuieli mult mai mici cu întreținerea decât structurile
metalice.
6. Structurile din beton au o rezervă de
rezistență în cazul unor supraâncărcări sau acțiuni accidentale.
Totuși, betonul nu prezintă numai avantaje.
Exista anumite caracteristici (dezavantaje) care pot conduce la alegerea unui
alt material structural:
- greutate specifică relativ ridicată (circa
2,4 t/m3)
- raport rezistentă/greutate relativ mic (24
MPa/ 2400 kg/m3 » 1/100), în timp ce pentru otel raportul este 300/7850 » 1/30
- rezistență redusă la întindere (1/10 ÷ 1/20
din rezistența la compresiune)
- necesitatea de a folosi cofraje și
sprijiniri
- deformații care au loc în timp.
Primul dezavantaj poate fi compensat prin
utilizarea agregatelor ușoare, care dau un beton ușor (sub 1,8 t/m3).
Al
doilea, prin realizarea de betoane de înaltă rezistență (care au o rezistență
la compresiune între 60 si 120 MPa).
Dezavantajul rezistenței scăzute a
betonului la întindere este micșorat prin asocierea cu otelul, un material
compozit numit beton armat.
Betonul armat
Betonul prezintă o bună rezistență la
solicitarea de compresiune, dar la solicitarea de tracțiune rezistența
betonului este mult mai scăzută (aproximativ de 10 ori mai mică decât cea la
compresiune). Din acest motiv pentru a îmbunătăți comportarea materialului la
diferite tipuri de solicitări betonul poate fi armat cu diferite produse din
oțel.
Betonul armat este un material compozit
rezultat din asocierea a doua materiale cu proprietăți mecanice diferite.
Comportarea betonului armat este diferită și mult mai complexă decât cea a
materialului ideal, linear – elastic, pe baza căruia sunt dezvoltate teoriile
din Rezistenta Materialelor.
Asocierea betonului cu armatura este
favorizată și de anumite proprietăți fizice și chimice ale celor doua materiale
:
Aderența, care asigură transmiterea
eforturilor între beton și armaturi;
Prin introducerea armaturilor în beton,
protecția anticorozivă a acestora este asigurată de pH-ul bazic (>12) al
betonului;
Având coeficienți de dilatare termică
similari, se previne apariția de eforturi suplimentare (datorită variațiilor
dimensionale diferite sub acțiunea variațiilor de temperatură).
Realizarea unei structuri din beton armat
implică trei operații, consumatoare de materiale și manoperă, care nu sunt
întâlnite la alte tipuri de structuri: confecționarea cofrajelor, decofrarea și
susținerea elementelor până când betonul capătă suficientă rezistență.
Eliminarea parțială a acestui dezavantaj se poate face prin standardizarea
elementelor (și cofrajelor) și prefabricare.
Betoanele trebuie să aibă rezistență
mecanică mare la solicitările de compresiune, încovoiere, coroziune, uzură,
șocuri și vibrații, să se contracte și dilate puțin, să fie elastice și cu
compactitate mare. Stabilitatea în timp a construcțiilor din beton, amplasate
în diverse medii, depinde de compoziția mineralogică și compactitatea
betonului.
Utilizarea claselor „clasice” de beton si a
betoanelor special
1) Beton C8/10, denumire veche B150 , beton
usor de pus in opera numit si” beton de umplutura” folosit la gropi fundatii de
case, blocuri si elevatii usoare. Este compus din patru tipuri de agregate si
folosit in majoritatea lucrarilor de constructii.
2) Beton C12/15,denumire veche B200, un
beton intermediar ce poate fi folosit atat ca beton pentru umplutura dar si
beton pentru stalpi si placi de rezistanta la constructii usoare in functie de
proiect de tip P+M. Se prezinta in doua forme – pompabil cu diametru maxim la
agregate 16mm, si nepompabil cu diametru agregate 31mm.
3) Beton C16/20, denumire veche B250. Cel
mai uzual beton folosit in constructiile civile din Romania, betonul de baza
pentru placi, stalpi, elavatii si alte structuri de rezistanta ce se produce
din patru tipuri de agregate (nisip, 4-8, 8-16, 16-31), ciment apa si aditivi
dupa caz. Este folosit la elementele de rezistenta pentru constrctiile de tip
P+1+M.
4) Beton C18/22,5 (denumire veche
B300).beton de rezistenta cu un grad mare de compactare folosit in general la
constructiile de tip P+2+M, in functie de proiect. Este un beton care impreuna
cu armatura din otel beton ofera o rezistenta sporita oricarui tip de lucrare
la care este folosit inclusiv stratului de fundatie la drumuri. Betonul B300,
se mai foloseste in functie de proiect si la constructiile clasice de tip vila
P+1+M fiind recomandat ca maxim de rezistenta pentru aceste tipuri.
5) Beton C20/25, denumire veche B350. Beton
de rezistenta folosit la majoritatea constructiilor civile si industriale cu
precadere la turnarea platformelor, parcarilor, drumurilor de acces pentru mate
tonaj, elemente de rezistenta la poduri si ale lucrari importante. Betonul
B350, se caracterizeaza printr-o rezistenta deosebita la inghet-dezghet ,
intarire omogena, prelucrarea usoara a suprafetelor si reducerea timpului de
executie. In contactul cu armatura de fier beton, betonul B350 ofera un element
de rezistenta deosebit in orice tip de constructie.
6) Beton C25/30, denumire veche B400. Beton
special folosit la constructiile industriale si civile in general ca strat de
baza pentru platforme industriale si drumuri. Preparat cu un ciment special
fata de tipurile de betoane de mai sus betonul B400 se poate folosi la cladirile
cu regim de inaltime peste 4 etaje. Preturile la betonul B400 sunt mai mari
fata de un beton uzual pana in clasa B350 datorita cantitatii de ciment folosit
la prepararea lui dar si a tipului special de ciment.
7) Beton stabilizat 4 si 6 % ciment. Un material
nelipsit la fundatia drumurilor, soselelor si autostrazilor ce se remarca prin
intarire omogena, densitate superioara, risc redus de capilaritate, rezistenta
la ingheturi/dezgheturi succesive si evitarea riscului de priza a cimentului.
8) Beton Bcr 4 si 4,5. Denumit si beton
rutier este folorit in majoritatea lucrarilor de drumuri ca strat de contact
pentru trafic usor si greu. Betonul rutier este preparat cu ciment special si
agregate concasate de cariera respectiv granit. Datorita compozitiei speciale,
betonul rutier Bcr 4,5 are un pret ridicat fata de betoanele normale si este
recomandat pentru sistemul rutier din tara dar si la orice beneficiar ce isi
doreste realizarea unui drum privat de durata.
Sapa S400
- sapele simple de nivelare a placilor in
vederea asigurarii unui strat suport plan
- sapele flotante turnate peste un strat cu
rol termoizolant si fonoabsorbant (in general polistiren extrudat sau expandat
dar pot fi folosite si alte materiale). In aceasta aplicatie se poate monta si
o folie de PVC cu rol de bariera de vapori sau de hidroizolare. Aceasta
aplicatie este des utilizata in spatiile rezidentiale asigurand un grad de
confort maxim.
- sapele incalzite (pardoseli calde) -
reprezinta un caz particular al sapelor flotante si se caracterizeaza prin
inglobarea in masa lor a elementelor de incalzire termica a locuintei in acest
fel devenind parte a sistemului de incalzire termica (electric sau cu agent
termic apa calda).
Avantajul sapelor produse si livrate din
statia de betoane fata de sapele produse local, la betoniera de santier sau
sapele la sac
- o mai buna omogenitate a materialului,
- costuri de manopera mai reduse
- cresterea radicala a timpilor de executie
- un imens avantaj il reprezinta faptul ca
sapele livrate de statia de betoane pot fi puse in opera cu ajutorul pompelor
de beton (nu la galeata) in acest fel pastrandu-se caracteristicile de
omogenitate ale materialului si in acelasi timp dand posibilitatea echipei de
montaj sa supravegheze constant planeitatea elementului.
Balast stabilizat
Este un beton slab, cu un procent minim de
ciment excelenta solutie pentru aplicatii ca strat suport pentru betoanele de
alei, trotuare sau drumuri si platforme rutiere. O alta utilizare cu rezultate
optime sunt umpluturile de sub placa de pardoseala. Balastul stabilizat are
avantajul major de a necesita operatiuni minime de compactare spre diferenta de balastul (amestec optimal)
care necesita operatiuni complexe si costisitoare de compactare si de
verificare a gradului de compactare. In plus balastul stabilizat elimina riscul
de pungi gelive ce pot aparea in cazul balastului amestec optimal.
