Beton
Beton er et vigtigt materiale til fremstilling af forskellige bygninger og konstruktioner. Det er en sammensætning af portlandcement, sand, grus eller tilslagsstof og vand i forskellige proportioner afhængigt af opgaven.
Beton anvendes mere end noget andet menneskeskabt materiale i verden. I 2006 blev der hvert år fremstillet omkring 7,5 milliarder kubikmeter beton - mere end en kubikmeter for hver person på jorden.
Ingredienserne blandes sammen til en pasta, lidt ligesom når man laver en dej til brød. Betonen hældes derefter i en ramme. Efter et par timer hærder det. Beton størkner på grund af en kemisk reaktion, der kaldes hydrering. Vandet reagerer med cementen, som binder de andre bestanddele sammen og i sidste ende skaber et stærkt stenlignende materiale.
Beton bruges til at lave belægninger, rør, arkitektoniske konstruktioner, fundamenter, motorveje, broer, parkeringsanlæg i flere etager, mure, fundamenter til porte, hegn og pæle og endda både. Dens største fordel er, at den binder mursten og sten bedre sammen end nogen anden metode, som menneskeheden kender.
Beton er stærk i kompression, men svag i spænding. Til visse formål skal det forstærkes med stålstænger. Armerede betonbygninger kan gøres til at binde alle dele sammen, fundamenter, vægge, gulve og tage, men betonkonstruktioner gør ikke bygningerne jordskælvssikre.
Beton er så gammel som 5600 f.Kr. Det blev ikke opfundet af romerne, men blev brugt meget af dem. Nogle former for beton er vandtætte, og nogle former for beton kan endda sættes under vand.
Hadrians Pantheon i Rom er et eksempel på romersk betonbyggeri.
Udvendigt billede af det romerske Pantheon, som stadig er den største (43,4 m dia.) uarmerede kuppel af massiv beton.
En moderne bygning: Boston City Hall (færdiggjort i 1968) er hovedsagelig bygget af beton, både præfabrikeret og støbt på stedet.
Beton, der anvendes til at bygge en bygning
Tilsætningsstoffer
Der findes mange tilsætningsstoffer, der kan få beton til at hærde hurtigere, hærde langsommere, hærde stærkere, reducere korrosion osv. Romerne opdagede, at tilsætning af vulkansk aske gav en beton, der kunne hærde under vand. Romerne vidste også, at tilsætning af hestehår gjorde betonen mindre tilbøjelig til at knække, når den hærdede, og at tilsætning af blod gjorde den mere frostbestandig.
Moderne beton blev fremstillet i 1756 af den britiske ingeniør John Smeaton. Han tilsatte småsten og pulveriserede mursten til cementen. I 1824 opfandt den engelske opfinder Joseph Aspdin Portlandcement, som fortsat er den vigtigste cement, der anvendes til betonproduktion. Han brændte opmalet kalksten og ler sammen. Brændingsprocessen ændrede materialernes kemiske egenskaber, og Aspdin skabte en cement, der var stærkere end almindelig knust kalksten alene kunne producere.
I det 19. århundrede opfandt den franske gartner Joseph Monier i 1849 armeret beton (patenteret i 1867). François Coignet studerede og forbedrede den. Det er beton med stålstænger i, kaldet armeringsstænger (armeringsstænger). Glasfibre eller plastfibre er begyndt at erstatte stålstænger.
Mange moderne kemikalier kan tilsættes blandingen for at opnå særlige mål. "Superplastificeringsmidler" er kemikalier, der forbedrer bearbejdeligheden, dvs. evnen til at forme betonen, før den er hærdet. Pigmenter kan ændre den kedelige grå farve. Korrosionsinhibitorer kan reducere rustdannelsen på stålstængerne. "Air entrainment" er at blæse små bobler i betonen, før den hærder. Det hjælper betonen til at overleve frysning og optøning i et koldt klima. Slagger fra højovne kan blandes med beton. Det gør farven næsten ren hvid og gør betonen stærkere.
Spørgsmål og svar
Spørgsmål: Hvad er beton lavet af?
A: Beton er et kompositmateriale, der består af portlandcement, sand, grus eller tilslagsstof og vand i forskellige proportioner afhængigt af opgaven.
Q: Hvor meget beton produceres der hvert år?
Svar: I 2006 blev der hvert år fremstillet ca. 7,5 milliarder kubikmeter beton - mere end en kubikmeter til hver person på jorden.
Spørgsmål: Hvad opstår der ved at blande ingredienserne sammen?
A: Når ingredienserne blandes sammen, opstår der en pasta, som svarer til at lave dej til brød.
Spørgsmål: Hvordan størkner beton?
A: Beton størkner på grund af en kemisk reaktion, der kaldes hydrering. Vandet reagerer med cementen, som binder de andre bestanddele sammen og i sidste ende skaber et stærkt stenlignende materiale.
Spørgsmål: Hvad er nogle almindelige anvendelsesmuligheder for beton?
A: Blandt de almindelige anvendelser af beton kan nævnes belægninger, rør, arkitektoniske konstruktioner, fundamenter, motorveje, broer og parkeringsbygninger i flere etager. Det kan også bruges til at lave mure, fundamenter til porte og hegn og endda til både.
Spørgsmål: Hvad er en af fordelene ved at bruge beton frem for andre materialer?
A: En af fordelene ved at bruge beton frem for andre materialer er, at det binder mursten og sten bedre end nogen anden metode, som menneskeheden kender til.
Spørgsmål: Hvornår blev beton anvendt første gang?
A: Beton blev brugt første gang allerede 5600 f.Kr.
