Beton a jeho historie – maturitní otázka

 

   Otázka: Beton a jeho historie – maturitní otázka

   Předmět: Betonové konstrukce

   Přidal(a): Nikola CH.

 

BETON

Umělý kámen = Vyroben ze 3 základních složek:

• Kamenivo (drobné 0-4, hrubé),
• Pojivo (cement),
• Voda.

Možnost přidávaných přísad

• Upravují vlastnosti čerstvého nebo hotového betonu po 28 dnech,
• Vynikající pevnost v tlaku, ale výrazně nižší pevnost v tahu (10-20 x nižší pevnost),
• Pevný, ale křehký materiál,
• Porušuje se tzv. křehkým lomem.

Vývoj betonu

• Používali již staří Římané a částečně i některé kultury před nimi,
• Stále s vápenným pojivem se začal „beton“ používat jako dnes,
• Římská stavba – pantheon (stavěno dnešním způsobem),
• beton s cementovým pojivem.
  1. Vznik 1824 – Porthland – Anglie
  2. V Čechách 1860 v Bohosudově, 1870 v Podolí – Radotín

Největší rozmach využití betonu

• 1889 Monier – obyčejný zahradník, vynálezce železobetonu.

 

Rozdělení betonu

• Prostý beton – pouze pro tlačené konstrukce,
• Slabě vyztužený beton – výztuž s menším množstvím, než je minimum,
• Železobeton – lze použít i na ohýbané konstrukce,
• Předpjatý beton – ŽB + předpínací výztuž, stropy s velkým přepětím (rozpětí)m – mosty, střešní konstrukce apod..

Přednosti a nedostatky betonu

• Přednosti

1. 1. Pevnost: v tlaku je daná především kamenivem,
   2. Pružnost: napětí je rovno přetvoření,
   3. Trvanlivost: pokud beton není v agresivním prostředí, tak má velmi dlouhou trvanlivost; stářím jeho pevnost roste,
   4. Ohni a žáruvzdornost: odolává ohni a při použití vhodného kameniva (čedič, vyvřeliny) dokáže odolat i žáru; pozor na ztrátu předpjetí při požáru u stropní konstrukce (spiroly),
   5. Monolitičnost: vyrobit konstrukci v jednom kuse; monolit má větší tuhost,
   6. Tvárnost: pokud vytvoříme příslušné bednění vytvoříme libovolnou konstrukci,
   7. Vodotěsnost: ovlivněna množstvím pórů v betonu; důkladné zhutnění; větší množství cementu,
   8. Mrazuvzdornost: ovlivněna velikostí póru; nasákavost použitého materiálu; vadí mu chlór (sůl – NaCl),
   9. Hygieničnost: oproti dřevu a cihlám je hygieničnost a více ji můžeme ovlivnit; fungicidní přísady – nemocnice,
   10. Hospodárnost: vyrábíme z domácích surovin; neobnovuje se, tak rychle; zpřesnění výpočtové metody; recyklace betonu, použití recyklovaného kameniva.

• Nedostatky

1. 1. Statické: velká hmotnost betonu; vlastní tíha konstrukce; velké nároky na bednění u monolitu; čerství beton 2800-3000 kg/m³; prefabrikáty – nutnost zvedacího mechanismu,
   2. Fyzikální: tepelně technické parametry; špatné tepelně izolační vlastnosti; zateplení; vysoká zvuková vodivost (nejvíce ovlivněna objemovou hmotností a pórovitostí); objemová změny betonu (smršťování, dotvarování, mechanické, křehkost),
   3. Technologické: monolit – nutnost technologických přestávek, montovaná – nároky na dopravu a mechanizaci.

Rozdělení betonových konstrukcí

Statické hledisko = Souvisí s přípustným namáháním konstrukce.

• prostý beton = pouze pro konstrukce namáháním tlakem (masivní pilíř, klenby, základové konstrukce (patky a pasy), opěrné zdi,
• železobeton = tlakové napětí přenáší beton v místě vzniku tahového napětí vkládáme ocelovou výztuž, základové pasy pod sloupovým systémem, stropní konstrukce,
• předpjatý beton = konstrukce, do které se záměrně vneseno tlakové napětí pomocí předpínací konstrukce, snaha po celé výšce průřezu,
  •  klady: velké rozpětí konstrukce, výrazně vysoké zatížení, stropní a střešní konstrukce, předpínací stavby, mostní stavby,
  • předem předpjatý beton = výroba prefabrikátu, nejprve napneme předpínací výztuž, vybetonujeme konstrukci, po dosažení potřebné pevnosti betonu, výztuž uřízneme,
  • dodatečně předpjatý beton = předpíná se hotová konstrukce, ve které se předem musí vytvořit kanálky pro předpínač výztuže (husí krky)/mostní konstrukce.

Technologické hledisko: 

• monolitické,
• prefabrikované,
• prefamonolit – stropní konstrukce (filigramové desky, keramické betonové stropy, spřažená ocel, trapézový plech), tvoří ztracené bednění pro monolit.

Konstrukčně technologické hledisko

• konstrukční beton – minimum pórů, přenášení veškerého namáhání a zatížení,
• výplňový beton – tepelně izolační funkce, využití na skeletu a nenosné konstrukci – bývá lehčení (póroeton).