• beton

Betonozás alapjai, a beton tulajdonságai

A beton napjaink leggyakrabban használt építőanyaga. Nincs olyan épület, amelynek építése során ne alkalmaznának betont, és nincs olyan építtető, aki meg tudná kerülni alkalmazását. Betonozzuk az alapokat, támfalakat, födémeket, lépcsőket, betonlapokkal rakjuk ki a kerti utakat, vagyis minden olyan esetben betont alkalmazunk, amikor szilárd, nagy teherbírású szerkezetre van szükségünk.

Okok

Gyakran azért alkalmazzuk ezt az építőanyagot, mert kisebb mennyiségben bárki könnyen el tudja készíteni, nincs szüksége költséges gépekre. Ennek ellenére az elkészítés, a lerakás, az utókezelés és a karbantartás során gyakran követünk el olyan hibákat, amelyek elrontják az elvégzett munka felett érzett örömünket, és amelyeket csak nehezen, sok munkával és komoly költségekkel tudunk kijavítani.

Ezt a cikksorozatot azoknak szánjuk, akik betonozásra készülnek; nem szakembereknek, hanem elsősorban laikusoknak készült, akik csak annyit tudnak a betonról, hogy létezik és jó építőanyag. Könyvünk velük szeretné megismertetni a betont, bemutatva helyes elkészítésének módját, a megfelelő összetétel szállításának, lerakásának és megmunkálásának lehetőségeit. Elsősorban azoknak akar tanácsot adni a betonozás megfelelő módszereiről, akik saját kezűleg készülnek betonozni. Szeretné felhívni figyelmüket a leggyakoribb hibákra, amelyeket a betonozás során el szoktak követni. Ez a kiadvány ismeretterjesztő jellegű, ezért a tisztelt olvasó ne keresse benne a konstrukciós számításokat vagy más, bonyolult elméleti fejtegetéseket, azok más könyvbe tartoznak.

A cikkeinkben hivatkozunk az érvényes szabványokra. Jelenleg a magyar szabványok érvényesek, amelyek jelölése MSz, de velük párhuzamosan érvényesek az európai normák is, amelyek jelölése EN (a magyar kiadványokban gyakran MSz EN megjelölést használnak). Fokozatos bevezetésük során még az MSz jelölésű magyar szabványokkal együtt lesznek érvényesek, az átmeneti időszak után csak az EN európai szabványhoz kell majd igazodni. A beton gyártásához már kiadták az európai normát.

Az új szabványok az Európai Unión belüli egységesítés miatt módosítják a jelöléseket és a szakkifejezéseket, szakterminológiát is. Például a korábban a beton összekevert állapotban lévő alkotóelemeire vonatkozó betonkeverék kifejezést a friss beton kifejezés váltja fel. A közérthetőség kedvéért használjuk a szövegben a köztudatban elterjedt betonkeverék kifejezést is, amelyet az alkotóelemek összekeverése utáni, a szállítás, kiöntés és a kötés fázisában lévő betonra értünk. A friss beton kifejezést a már kiöntött, megkötött betonra használjuk.

A beton és tulajdonságai

A beton szó hallatán mindenki a jól ismert fehéres vagy szürkés építőanyagra gondol, amely cementből, vízből és adalékanyagból készül.

A beton előnyei:

• Nagyon tartós, nemcsak a levegőn, hanem a vízben is. A több mint százéves tapasztalatok azt mutatják, hogy élettartama rendkívül hosszú, néha annyira, hogy ez már nem előnyként, hanem hátrányként jelentkezik. Már ma is küzdünk azzal a gonddal, amit a betonszerkezetű lakótelepi tömblakások okoznak: kérdés, hogyan bontsuk le vagy alakítsuk át a morálisan hamarosan elavuló, de a fizikai élettartam szempontjából még használható épületeket.
• A beton tulajdonképpen művi úton létrehozott kő, amely nagyon ellenálló a mechanikus károsodással szemben.
• Rendkívül jól terhelhető nyomásra. Az építkezéseken általános, hogy terhelhetősége eléri a 10-30 MPa értéket is.
• A beton és az acél együttdolgozása a két anyag egymásra való hatásának köszönhető. Ez teszi lehetővé, hogy a betonba acélbetéteket téve vasbetont hozzunk létre. Ezzel olyan tulajdonsága lesz a szerkezetnek, amellyel a beton önmagában nem rendelkezik: a nyomás mellett elviseli a húzó és hajlító terhelést is. Az együttdolgozás nem romlik a hőmérséklet változásával sem, mivel a betonnak és az acélnak azonos a hő tágulása.
• A beton alakíthatósága és homogenitása olyan tulajdonság, amellyel más építőanyagok nem rendelkeznek.
• Javítja a gazdaságosságát az a tény, hogy a betont formába (zsaluzat) öntjük, vagyis bármilyen alakot adhatunk neki, figyelembe véve az ácsmunka és a fa tulajdonságai adta feltételeket. Mindez azt jelenti, hogy a szerkezet alakját hozzáigazíthatjuk a terheléshez és az arra ható erők nagyságához, vagyis sehol sem kell több anyagot használni, mint amennyit a terhelés igényel.
• A beton általános elterjedését segítette, hogy alapanyagai bőségesen rendelkezésünkre állnak. A kavics, a sóder (homokos kavics), a homok nem drága nyersanyagok. A cementet mészkő és agyag zsugorodásig való égetése által létrejött klinker, valamint gipszkő megfelelő arányú keveréke alkotja. (Az aluminát cementeket rossz tulajdonságaik miatt nem célszerű használni.) Valamennyi nagy mennyiségben található a természetben, vagyis általában mindenhol hozzáférhetőek.

A beton hátrányai:

• Nem alkalmazható, amennyiben olyan vegyi anyagokkal kerülhet kapcsolatba, amelyek károsítják, bomlasztják a betont. Ilyen anyagok megtalálhatók a levegőben is, például vegyi üzemekben, vagy nagyon szennyezett vizekben.
• A vízáramban a betont mechanikusan károsítja az áramlás (kavitációval, amely nem más, mint lassú erózió). A víz ugyanis kimossa a betonból a cement kötőanyagot.
• Rosszul viseli az erős, folyamatos dinamikus terhelést, tehát az olyan terhelést, amely erős, rendszeresen ismétlődő ütésekkel vagy erős rezgéssel jár.
• A beton felületét megbonthatja a légkör hátrányos összetétele, például ha a levegőnek nagy a szén-dioxid-tartalma. Ez ugyanis a beton karbonizációját okozhatja. A beton tulajdonságainak szemmel nem látható változása hatással van a vasalatra is, amely lassan korrodálódik a betonban.
• Szilárdsága, keménysége és tartóssága – azaz előnyként említett tulajdonságai – miatt az átalakítása és a lebontása nehéz és költséges.
• Nagyon nehéz, vagyis nagy a tömege. 1 m³ beton átlagos tömege 2000-2300 kg, a vasbetoné 2300-2600 kg. A nagy tömeget a gyártása során használt természetes kő okozza. Ez a hátránya elsősorban az előre gyártott elemek szállítása során jelentkezik, amikor kénytelenek vagyunk nehéz szállítójárműveket és rakodógépeket alkalmazni.
• Rossz hőszigetelő.

Megjegyzés: Az utoljára említett két hátrányos tulajdonsága kiküszöbölhető ún. könnyű betonok alkalmazásával. A porózus adalékanyag (pl. keramzit, azaz duzzasztott agyagkavics) felhasználásával készült sűrű beton megfelelő szilárdságú, 800-2000 kg/m³-es sűrűség mellett. Amatőr építkezők ezt az anyagot ritkábban használják.

Húzószilárdsága kicsi. A beton törékeny anyag, károsodása hirtelen következik be. Ezért javasoljuk az acélrúddal, acélhálóval merevített beton használatát. Speciális rostok alkalmazásával, amelyet az acélszálakhoz hasonlóan a betonkeverékbe teszünk, ún. rostbeton jön létre, acélrostok (drótok) hozzáadásával pedig drótbeton. Ennek az anyagnak megfelelő tervezés esetén jóval nagyobb a húzószilárdsága, nem törik olyan gyorsan. A drótbetont azonban házilagosan nem lehet előállítani. A beton felületi megmunkálás nélkül általában nem alkalmas belső terek kialakítására.

A beton fajtájának megválasztásánál mérlegelni kell minden hátrányos tulajdonságát, amelyek korlátozzák felhasználhatóságát. Azt is át kell gondolni, hogy hátrányos tulajdonságainak kiküszöbölése és előnyeinek kihasználása kiegészítő szerkezeti elemek alkalmazásával gazdaságos-e.