Beton, betonozás

Mi is a beton?

Mesterséges építőanyag, amelyet kellő arányban adalékanyagból, kötőanyagból és vízből kézi vagy gépi keveréssel állítanak elő. Készítésekor lágy, alakítható, majd a kötőanyag és a víz vegyi reakciója következtében mesterséges kővé szilárdul. Az adalékanyag lehet homok, kavics, kőzúzalék különböző szemcsenagyságú halmaza, amelyet a betonban megszilárduló cementpép köt össze. A beton adalékanyagai kőzetek természetes elaprózódásából vagy mesterséges aprításából keletkeznek. Homoknak az 5 mm-nél kisebb, kavicsnak az ennél nagyobb szemű – a természeti erők által aprított és legömbölyített – adalékanyagot nevezzük. Mesterségesen zúzott, szögletes, 5 mm-nél kisebb szemcséjű adalék a zúzott homok, a nagyobb a zúzalék és a zúzottkő.
A kötőanyag általában cement, de lehet gipsz is. A cement zsugorodási hőmérsékleten égetett, víz alatt is szilárduló – tehát hidraulikus – kötőanyag. Leghasználatosabb fajtája a szilikátcementnek is nevezett portlandcement. Összetétel szerint számos fajtája van, amelyek az adalékanyagokban vagy azok arányában térnek el egymástól, így eltérő tulajdonságaik folytán különféle célokra alkalmasak.
Szilárdsági szempontból megkülönböztetünk 52,5, 42,5, 32,5-ös cementeket. Ez a minimális 28 napos nyomószilárdságot jelenti Mpa-ban. A kötés gyorsaságát tekintve vannak normál és gyorskötő – rapid cementek. Ezt a szilárdsági érték után található N vagy R betűk jelölik. Ennek jelentőssége a kezdőszilárdság elérésének az időtartamában van. Meg kell jegyezni, hogy a gyorsabb szilárdulás nagyobb hőfejlődéssel is jár, ami nagyobb gondozási igényt is jelent, ezért a cement megválasztásánál fontos hogy a környezeti – időjárási tényezőket is figyelembe vegyük.
A cementre, betonra káros hatásúak savak, állati és növényi zsiradékok, cukrok és szulfátok, azonban létezik speciális szulfátálló cement is, (Magyarországon is gyártják, a Holcim Hungária Rt. lábatlani gyárában).
A beton igen sokrétűen alkalmazható: alapok, pillérek, gerendák, födémek, csatornák, burkolatok előállítására egyaránt kiválóan alkalmas. A betonba ágyazott acélszerkezet segítségével vasbeton elemek készíthetők, amelyben a két anyag érintkezésénél fellépő felületi kötés biztosítja a szerkezet megkívánt szilárdságát. A nyomást a beton, a hajlítást és a húzást a benne lévő betonacél veszi fel. Ezek gazdaságosságuk folytán sok esetben a vasszerkezeteket is kiszorítják. A vasbeton a legváltozatosabb funkcionális, esztétikai és szerkezeti igények kielégítését teszi lehetővé. A nagyobb és egyre növelhető értékű szilárdság folytán a keresztmetszeti méretek jelentősen csökkenthetők, a fesztávolságok és a magassági méretek jelentősen növelhetők. Felhasználásával szinte tetszőleges elrendezés alakítható ki.

A friss betonkeverék folyóssága a bedolgozás módja szerint alakul. A folyósságot a belekevert víz mennyisége szabja meg, aminek a mértéke a víz-cement tényező: a keverékben levő összes víz és a cement súlyaránya a friss betonban, vagyis a megkeveréskor előálló anyagban. Megkülönböztetünk földnedves, képlékeny vagy plasztikus ill. folyós, önthető betont. A zsaluzatba helyezett betont kézi döngöléssel, döngölőgéppel, vibrátorral tömörítik, aminek a lényege, hogy a betont vagy a zsaluzat deszkáit rezegtetik, amitől a szemcsék elrendeződnek és a formát tömörebben töltik ki. A légbuborékok és a felesleges víz kiszorul, ezáltal a beton nagyobb szilárdságot ér el. A kötést és a szilárdulást vegyszer hozzáadásával, melegítéssel, gőzöléssel vagy légritkítással lehet gyorsítani. A bedolgozást utókezelés követi, mert a kötés alatt álló betont nedvesen kell tartani, és a káros légköri hatásoktól – tűző napfény, fagy – is védeni kell.
A csömöszölt, vasalás nélküli betont alapozásokhoz, lábazati falakhoz, téglavázas épületek egyes nagyobb terhelésű pilléreihez alkalmazzák. A legelterjedtebb a közönséges kavicsbeton, melyből 1 köbméter 2100-2500 kg tömegű. Az ennél kisebb térfogatsúlyú beton a könnyűbeton. A kisebb súlyt különböző módon lehet elérni. Az adalékos könnyűbetonokhoz nagy pórustartalmú adalékanyagokat kevernek, gázbeton készítésekor gázképző, habbeton esetén habképző anyagot használnak. Ezek hőszigetelő betonrétegek kialakítására alkalmasak, térfogatsúlyúk kisebb 800 kg/köbméternél.

A beton szilárdsága

A beton legfontosabb tulajdonsága a szilárdsága, mely a felhasznált cement minőségétől függ, hiszen minél nagyobb a cement kötőképessége, annál nagyobb lesz a beton szilárdsága is. A legjobb, ha olyan betont készítünk, melynél sűrű cementpép tölti ki az összes hézagot, és vékony réteggel vonja be a szemcséket. Azonos cementmennyiség esetén a beton szilárdsága annál kisebb lesz, minél több víz van benne. Ha túl száraz a beton, akkor a keveréket nem lehet elég egyenletesen elkeverni és tömören bedolgozni. Az ideális vízmennyiség egy köbméter betonhoz 160-180 l. Ennél több víznél szilárdulás közben a felesleges víz elpárolog, nyomában pórusok maradnak a betonban, melyek csökkentik a szilárdságát.
A helytelen keverés is a szilárdság rovására megy. A kézi keverésű betonok szilárdsága általában 20-30%-kal kisebb, mint azok, melyek betonkeverő gépben készültek. A betonkeverék bedolgozásánál is sok a „hibalehetőség”. Fontos a folyamatos bedolgozás. Ha ez nem egy időben történik, akkor a régi beton felületét a megfelelően szilárd betonkapcsolat érdekében elő kell készíteni: tisztítani, érdesíteni, lemosni. A szilárdságot a tömörítés is jelentősen növeli. Legnagyobb szilárdságát a beton akkor éri el, ha nedves környezetben, 15-20 °C-on szárad. A betont a megfelelő szilárdság érdekében 7-10 napon át nedvesen kell tartani.

Beton adalékok

A hőmérséklet hatását adalékanyagokkal kompenzálni lehet, így akár fagypont alatti hőmérsékleten is végezhető betonozás. Ezek az adalékszerek alacsony hőmérsékleten végzett betonozásnál a friss betonba keverve fagyásgátló, kissé képlékenyítő hatásúak. Figyelni kell az adalék összetételére, mert egyes szilárdulás-gyorsító és fagyásgátló adalékszerek klorid tartalmúak, emiatt vasalt betonhoz nem alkalmazhatók. Különböző adalékokkal a beton más tulajdonságai is módosíthatók, javíthatók.
A megfelelő szilárdságú beton kiválasztásánál a tervezői előírásokat minden esetben be kell tartani! A szükséges szilárdságú betonok kiválasztásánál mindig figyelembe kell venni a külső befolyásoló tényezőket. Ilyenek a talajvíz minősége, területi adottságok, statikai méretezés, vasalás milyensége, alapanyagok tulajdonságai, időjárási viszonyok stb. Ugyancsak figyelembe kell venni a kivitelezési technológiát, valamint azt, hogy helyszíni keverésű vagy transzportbeton kerül-e felhasználásra. A bedolgozás módja is módosíthatja a kiválasztott beton összetételét.
A homokos kavicsnál fontos az egyenletes szemcseszerkezet és az agyag-iszap minél kisebb mértéke. A cement kiválasztásánál csak megbízható és ellenőrzött hazai cementet használjunk. Zsákos cementnél ügyeljünk arra, hogy ne öszszeállt, kemény cementet vásároljunk. A minőségi felirat, a gyártási hely és időpont jól olvasható legyen! A papirzsákban tárolt cementet mindig száraz helyen kell tartani.