Betonas
Betonas yra svarbi medžiaga įvairiems pastatams ir konstrukcijoms gaminti. Tai kompozitas, sudarytas iš portlandcemenčio, smėlio, žvyro arba užpildo ir vandens, kurių santykis priklauso nuo užduoties.
Betono naudojama daugiau nei bet kurios kitos žmogaus sukurtos medžiagos pasaulyje. 2006 m. duomenimis, kasmet pagaminama apie 7,5 mlrd. kubinių metrų betono - daugiau nei vienas kubinis metras kiekvienam Žemės gyventojui.
Ingredientai sumaišomi į tešlą, panašiai kaip tešla duonai. Tada betonas pilamas į karkasą. Po kelių valandų jis sukietėja. Betonas sukietėja dėl cheminės reakcijos, vadinamos hidratacija. Vanduo reaguoja su cementu, kuris sujungia kitus komponentus ir galiausiai sukuria tvirtą, į akmenį panašią medžiagą.
Iš betono gaminami šaligatviai, vamzdžiai, architektūrinės konstrukcijos, pamatai, greitkeliai, tiltai, daugiaaukštės automobilių stovėjimo aikštelės, sienos, vartų, tvorų ir stulpų pamatai ir net laivai. Didžiausias jo privalumas yra tas, kad jis suriša plytas ir akmenis geriau nei bet kuris kitas žmonijai žinomas būdas.
Betonas stiprus gniuždant, bet silpnas tempiant. Kai kuriais atvejais jį reikia sutvirtinti plieniniais strypais. Gelžbetoniniai pastatai gali būti gaminami taip, kad sujungtų visas dalis - pamatus, sienas, grindis ir stogus, tačiau betoninės konstrukcijos nedaro pastatų atsparių žemės drebėjimams.
Betono amžius siekia 5600 m. pr. m. e. Jį išrado ne romėnai, bet daug naudojo. Kai kurios betono rūšys yra atsparios vandeniui, o kai kurios rūšys net stingsta po vandeniu.
Hadriano Panteonas Romoje yra romėnų betoninės konstrukcijos pavyzdys.
Romos Panteono, vis dar didžiausio (43,4 m skersmens) nesustiprinto vientiso betono kupolo, išorinis vaizdas.
Modernus pastatas: Bostono rotušė (baigta statyti 1968 m.) daugiausia pastatyta iš betono, tiek surenkamo, tiek liejamo vietoje.
Pastatui gaminti naudojamas betonas
Priedai
Yra daugybė priedų, kurie padeda betonui stingti greičiau, lėčiau, stipriau, mažina koroziją ir pan. Romėnai atrado, kad į betoną pridėjus vulkaninių pelenų, jis stingsta po vandeniu. Romėnai taip pat žinojo, kad pridėjus arklio plaukų, betonas mažiau skilinėja stingdamas, o pridėjus kraujo, jis tampa atsparesnis šalčiui.
Šiuolaikinį betoną 1756 m. sukūrė britų inžinierius Johnas Smeatonas. Jis į cementą pridėjo akmenukų ir plytų miltelių. 1824 m. anglų išradėjas Džozefas Aspdinas išrado portlandcementį, kuris iki šiol yra pagrindinis betono gamyboje naudojamas cementas. Jis sudegino sumaltą kalkakmenį ir molį. Degimo procesas pakeitė chemines medžiagų savybes ir Aspdinas sukūrė tvirtesnį cementą, nei būtų galima pagaminti vien tik iš susmulkinto kalkakmenio.
XIX a. prancūzų sodininkas Žozefas Monjė 1849 m. išrado gelžbetonį (patentas išduotas 1867 m.). Jį ištyrė ir patobulino François Coignet. Tai betonas su plieniniais strypais, vadinamais armatūros strypais. Plieninius strypus pradeda keisti stiklo pluoštas arba plastikinis pluoštas.
Į mišinį galima pridėti daug šiuolaikinių cheminių medžiagų, kad būtų pasiekti specialūs tikslai. Superplastifikatoriai - tai cheminės medžiagos, gerinančios betono apdirbamumą, t. y. gebėjimą formuoti betoną, kol jis dar nesustingo. Pigmentai gali pakeisti nuobodžią pilką spalvą. Korozijos inhibitoriai gali sumažinti plieninių strypų rūdijimą. Oro įtraukimas - tai mažų burbuliukų išpūtimas betone prieš jam sustingstant. Tai padeda betonui išlikti gyvam užšąlant ir atšylant šaltame klimate. Aukštakrosnių šlaką galima maišyti su betonu. Dėl jo spalva tampa beveik grynai balta ir betonas tampa tvirtesnis.
Klausimai ir atsakymai
K: Iš ko gaminamas betonas?
A: Betonas yra sudėtinė medžiaga, gaminama iš portlandcemenčio, smėlio, žvyro arba užpildo ir vandens įvairiomis proporcijomis, priklausomai nuo užduoties.
K: Kiek betono pagaminama kasmet?
A: 2006 m. duomenimis, kasmet pagaminama apie 7,5 mlrd. kubinių metrų betono - daugiau nei vienas kubinis metras kiekvienam Žemės gyventojui.
K: Kas susidaro sumaišius sudedamąsias dalis?
A: Sumaišius ingredientus gaunama masė, panaši į duonos tešlą.
K: Kaip betonas kietėja?
A: Betonas kietėja dėl cheminės reakcijos, vadinamos hidratacija. Vanduo reaguoja su cementu, kuris sujungia kitas sudedamąsias dalis ir galiausiai sukuria tvirtą, į akmenį panašią medžiagą.
K: Kokie yra įprasti betono naudojimo būdai?
A: Betonas dažniausiai naudojamas grindiniams, vamzdžiams, architektūrinėms konstrukcijoms, pamatams, greitkeliams, tiltams ir daugiaaukštėms automobilių stovėjimo aikštelėms. Iš betono taip pat gali būti gaminamos sienos, vartų ir tvorų pamatai ir net laivai.
K: Koks betono naudojimo pranašumas, palyginti su kitomis medžiagomis?
A: Vienas iš betono pranašumų prieš kitas medžiagas yra tas, kad jis suriša plytas ir akmenis geriau nei bet kuris kitas žmonijai žinomas būdas.
K: Kada pirmą kartą buvo panaudotas betonas?
A.: Betonas pirmą kartą panaudotas dar 5600 m. pr. m. e.
