Beton kao građevinski materijal

Beton je građevinski materijal koji se dobija miješanjem agregata, vode i nekog vezivnog materijala, kao što je cement, gips, kreč i drugi. Obično se riječ beton veže za očvrslu mješavinu cementa, agregata i vode. Pored osnovnih komponenti, betonu se mogu dodati različiti aditivi koji poboljšavaju određene fizičko-mehaničke karakteristike.

Agregat učestvuje sa 70-80% u ukupnoj masi betona. Za agregat se koriste pijesak, šljunak i rjeđe drobljeni kamen. Nezavisno od tipa agregata, on se može podijeliti na sitan i krupan. Karakteristike betonske smješe i očvrslog betona zavise upravo od učešća krupnih i sitnih zrna u ukupnoj masi agregata. Agregat mora biti čvrst i postojan da bi se dobila kvalitetna betonska mješavina.

Cement učestvuje sa 10-20% u masi betonske mješavine i od velikog je značaja za svojstva koja će posjedovati očvrsli beton. Postoje cementi različitih klasa tj. čvrstoće, toplotne hidratacije i hemijske otpornosti. U zavisnosti od traženi karakteristika betona, koriste se odgovarajuće klase cementa. U praksi se najčešće koriste portland cementi. 

Voda je komponenta betona koja omogućava proces vezivanja i očvršćavanja cementa. Sa vodom se ostvaruje odgovarajuća gustina betonske mješavine radi njene lakše ugradnje. Voda ne smije da sadrži sastojke koji kasnije mogu nepovoljno uticati na proces očvršćavanja betona ili izazvati koroziju armature.

Aditivi su supstance koje utiču na odredjena svojstva betonske mješavine ili očvrslog betona. Mogu biti u tečnom ili praškastom stanju i obično se dodaju u relativno malim količinama.

Plastifikatori smanjuju trenje koje se javlja u betonskoj smjesi što omogućava bolju ugradljivost i obradljivost betonske mješavine.

Aeranti omogućavaju stvaranje mjehurića u betonu čime se smanjuju naponi nastali usled smrzavanja vode unutar betonske mase.  Mjehurići obezbjeđuju rezervnu zapreminu vazdušnih pora, istovremeno ne smanjivajući čvrstoću betona.

Akceleratori ubrzavaju proces vezivanja i očvršćavanja cementa, dok retarderi usporavaju proces vezivanja.

Zaptivači su aditivi koji zaptivaju kapilarne pore u betonu i tako povećavaju njegovu vodonepropustivost.

Antifrizi smanjuju tačku smrzavanja vode i tako omogućavaju ugradnju betona na temperaturama nižim od 0°C.  

Vrste betona

Nearmirani beton predstavlja mješavinu agregata, cementa i vode. Obično se koristi za izradu elemenata konstrukcije koje su izložene samo naponima pritiska. Težina nearmiranog betona se kreće od 1800-2400 kg/m³.

Armirani beton se koristi kod elemenata konstrukije koje su , osim naponima pritiska, opterećenje i naponima zatezanja. U ovom slučaju beton prima napone pritiska, a armatura prima napone zatezanja. Kada se u praksi kaže beton, obično se misli na armirani beton, s obzirom da se od njega prave skoro svi elementi betonske konstrukcije. Težina armiranog betona je oko 2500 kg/m³.

Laki betoni se koriste za betonske elemente kod kojih se zahtijeva manja zapreminska težina. Postoje dvije vrste lakih betona, lakoagregatni i vještački laki betoni. Lakoagregatni betoni se dobijaju miješanjem agregata od lakog poroznog materijala, cementa i vode. Da bi se dobili vještački laki betoni ovakvoj mješavini se dodaju hemijski dodaci koji stvaraju šupljine, mjehriće ili pjenu. Zapreminska težina lakih betona se kreće do 1900 kg/m³..