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Beton

Einführung

Beton ist das am häufigsten verwendete künstliche Material der Erde. Es ist ein wichtiges Baumaterial, das häufig in Gebäuden, Brücken, Straßen und Dämmen verwendet wird. Die Einsatzmöglichkeiten reichen von baulichen Anwendungen bis hin zu Bordüren, Bordsteinen, Rohren und Abflüssen.

Beton ist ein Verbundwerkstoff, der hauptsächlich aus Portlandzement, Wasser und Zuschlagstoffen (Kies, Sand oder Gestein) besteht. Wenn diese Materialien miteinander vermischt werden, bilden sie eine verarbeitbare Paste, die mit der Zeit allmählich aushärtet.

Für die verschiedenen Arten siehe Betonarten.

Geschichte

Von den Ägyptern wurde zunächst ein materialähnliches Material entwickelt, das aus Kalk und Gips bestand. Typischerweise wurden Kalk-, Kreide- oder Austernschalen bis Anfang des 19. Jahrhunderts als Zementbildner verwendet.

Im Jahre 1824 wurde Portlandzement, eine Mischung aus Kalkstein und Ton, verbrannt und gemahlen, und seitdem ist dies das vorherrschende Zementierungsmittel, das bei der Betonherstellung verwendet wird.

Vorteile von Beton

Es gibt zahlreiche positive Aspekte von Beton :

  • Es ist ein relativ billiges Material und hat eine relativ lange Lebensdauer bei geringem Wartungsaufwand.
  • Es ist stark in der Kompression.
  • Bevor es aushärtet, ist es eine sehr biegsame Substanz, die leicht geformt werden kann.
  • Es ist nicht brennbar.

Einschränkungen von Beton

Die Einschränkungen von Beton umfassen:

  • Relativ geringe Zugfestigkeit im Vergleich zu anderen Baustoffen.
  • Geringe Durchlässigkeit
  • Geringes Verhältnis von Festigkeit zu Gewicht.
  • Es ist anfällig für Risse.

Eigenschaften von Beton

Die Eigenschaften des Betons werden durch das verwendete Aggregat oder Zement oder durch die Methode bestimmt, mit der er hergestellt wird. Das Wasser-Zement-Verhältnis ist der bestimmende Faktor für gewöhnlichen Konstruktionsbeton mit einem niedrigeren Wassergehalt, der zu einem stärkeren Beton führt .

Dies reduziert jedoch die Verarbeitbarkeit (und Pumpbarkeit) des Betons, die mit dem Slump-Test gemessen werden kann. Einen ähnlichen Einfluss haben auch die Sortierung, Form, Textur und der Anteil des Aggregats. Wenn ein besonders fester Beton benötigt wird, kann die Aggregatmenge im Verhältnis zum Zement reduziert werden. Zement ist jedoch ein erheblicher Kostenfaktor, und die Erhöhung seines Anteils an der Mischung wird den Gesamtpreis erhöhen.

Betonstärke

Die Betonfestigkeit wird durch die zum Zerquetschen erforderliche Kraft bestimmt und in Pfund pro Quadratzoll oder Kilogramm pro Quadratzentimeter gemessen. Die Festigkeit kann durch viele Variablen beeinflusst werden, einschließlich Feuchtigkeit und Temperatur.

Die Zugfestigkeit von Beton kann durch Hinzufügen von Metallstäben, Drähten, Kabeln oder Maschen verbessert werden. Wenn sehr hohe Zugspannungen zu erwarten sind (wie z. B. bei großen Stützfeldern in Dächern oder Brücken), kann Beton vorgespannte Stahldrähte umfassen. Dadurch werden im Beton Druckkräfte erzeugt, die dazu beitragen, die Zugkräfte auszugleichen, denen die Konstruktion ausgesetzt ist.

Opfersonden können in Beton integriert werden, um die Festigkeitsbestimmung zu ermöglichen. Dies wird wahrscheinlich dazu beitragen, die Konstruktionsmethoden zu verbessern.

Schalung

Schalung ist eine temporäre Form, in die Beton gegossen und geformt wird. Traditionelle Schalungen werden aus Holz gefertigt, sie können jedoch auch aus Stahl, glasfaserverstärktem Kunststoff und anderen Materialien hergestellt werden.

Schalung kann sein; temporär, wiederverwendbar oder an Ort und Stelle bleiben. Es gibt auch eine Reihe proprietärer Systeme, z. B. solche, die vertikale Schalungen unterstützen, während Beton aushärtet und aus einer Reihe von Rohren und Krawatten besteht.

Die Effizienz im Betonbau wird durch die Einführung von Hybridlösungen und Schalungsinnovationen wie selbstkletternde Formen verbessert.

Weitere Informationen finden Sie unter Schalung.

Nachhaltigkeit

Beton hat eine relativ hohe Energie, die durch die Gewinnung, Herstellung und den Transport entsteht. In der Betonmischung können Abfälle enthalten sein, wie z. B. Recycled Crushed Aggregate (RCA), gemahlene granulierte Hochofenschlacke (GGBS) und pulverisierte Brennstoffasche (PFA).

Darüber hinaus werden Maßnahmen ergriffen, um das Potenzial der Verwendung von Recyclingbeton zu bewerten, jedoch können Probleme wie der Feuchtigkeitsgehalt und die Materialvariabilität dies unrentabel machen.

Beton ist ein sehr langlebiges, wartungsarmes Material und kann thermische Masse liefern, was den Energieverbrauch von Gebäuden im Betrieb senkt.

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