Beton – a szuper építőanyag

Már az ókori rómaiak is…

Modern korunk legfontosabb építőanyaga a beton. Az ipari forradalom óta töretlen a sikere, és – látva a folyamatos innovációkat – nagy a valószínűsége annak, hogy még hosszú évszázadokon át támaszkodunk rá, amikor házakat vagy egyéb műtárgyakat építünk. 

Gondolhatnánk, hogy a betonnak mindössze 200 éves történelme van, de ez bizony nagy tévedés lenne, mivel már az ókori rómaiak is felhasználták. Elég csak a Pantheon kupolájára utalni, amelyet – egyebek mellett – beton erősít meg. 

A betonnal sokáig az volt a probléma, hogy bár a nyomószilárdsága nagy, ám a hajlítószilárdsága ezzel fordított arányban kicsi. Ez volt az alapvető oka annak, hogy a beton nem tudott élre törni az építőanyagok között egészen a XIX. század közepéig. Ekkor fedezték fel, hogy a beton és a vas hőtágulási együtthatója azonos, így a két anyag együttes használata hihetetlen előnyökkel járhat. Ez a felfedezés biztosította, hogy a vassal szívóssá tett beton minden terhelésnek ellent tudjon állni.

Ettől kezdve nem volt megállás, mivel a vasbeton nagyon egyszerűen kivitelezhető, nagy tömegben gyártható, egyszerű anyagokból készül, ergo: még olcsó is. Ráadásul nem igényel karbantartást – már amennyiben kiváló a beton minősége. Nem lehet a fentiek alapján csodálni, hogy ettől kezdve egész betonvárosok épültek fel világszerte.     

De miből is áll a beton? 

Betont gyakorlatilag négy elem vegyítéséből tudunk gyártani, és ezek az anyagok a természetben bőséggel előfordulnak. Ennek a mesterséges építőanyagnak az alkotóelemei: a kavics, a homok, a cement és a víz. Ezeknek az anyagoknak a keverési arányán múlik, hogy milyen szilárdságú lesz a beton, amely a keverés utáni kémiai folyamatoknak köszönhetően szilárdul meg. A kavics adja a beton erejét, ez tehát az építőelem. A homok a kavicsok közötti hézagok kitöltését biztosítja, a cement és a víz elegye pedig a kötőanyag. 

Lássuk, milyen kémiai folyamat vezet el a betonkeménységhez! A cement, vízzel elegyítve oltott mésszé alakul át, majd a levegőben lévő szén-dioxiddal érintkezve lassan megindul egy mészkővé alakulási folyamat. Ehhez a folyamathoz viszonylag sok vízre van szükség, ez az oka annak, hogy a betont locsolni kell legalább egy héten keresztül. Ellenkező esetben a beton kirepedezik és morzsalékossá válik, elveszítve homogén kötőjellegét.     

A betonnak jó tulajdonsága, hogy amikor még folyékony, prímán alakítható. Formázhatóságának köszönhetően épületek legkülönbözőbb formájú alkotóelemei – födémek, tartóoszlopok, lépcsők -, és díszítő elemek is kiönthetők belőle. Ezek alapján már nem is lehet csodálni, hogy a beton az építőipar első számú anyaga lett. 

A beton osztályozása és fajtái  

Az egyszerű felhasználó nem is gondolná, hogy a betonnak mennyiféle változatát állítják elő. Osztályozását a beton elsődleges tulajdonságai alapján határozzák meg. Az elsődleges tulajdonságok fogják meghatározni, hogy az egyes típusokat milyen épületek, szerkezetek építésére fogják használni. 

A betont a sűrűsége alapján három nagy csoportba sorolják: könnyű-, normál- és nehézbeton. A besorolás alapja a beton nyomószilárdsága, amelyet sokféleképpen lehet ellenőrizni. Hazánkban ezt egy próbahengerrel végzik el, ez az oka annak, hogy a minőségi paramétereknél a hengerszilárdságot jelölik meg.   

A normálbeton kerül a leggyakrabban felhasználásra. Ebből építik a házakat, középületeket, utakat és az alapozások nagy részét is. A könnyűbetont leginkább hőszigetelő szerkezetek beépítésénél használják, és az adalékanyagok hozzáadásával nagyon meg tudják növelni a szigetelő képességét. A nehézbeton még a sugárzást is elnyeli, ezért elsősorban erőművekben használják fel. Nem meglepő, hogy Csernobilban nehézbetonból öntötték a szarkofágot. 

A beton állagát, vagyis konzisztenciáját a cement és az adalékanyagok minősége, valamint a szemcseszerkezete határozza meg. Ennek alapján is osztályozzák ezt az anyagot. Támfalakat, gátakat vagy gyenge vasalással rendelkező szerkezeteket gyengén földnedves betonnal öntik. De ezt a típust olykor vasalt szerkezeteknél is felhasználják. A képlékeny betont sűrű vasalással készülő szerkezetek építésénél vetik be.      

És vannak a speciális betonok

A beton attól válik igazán univerzálissá, hogy egészen speciális tulajdonságokkal lehet felruházni attól függően, hogy milyen adalékanyagokat kevernek hozzá. Ez az oka annak, hogy még az extrém körülmények sem jelentenek akadályt a felhasználásában. Készíthető extra kopásálló típus, de erősen sós vagy hideg környezethez is alkalmazkodik a megfelelően kevert változat. A speciális betonok száma és fajtája évről évre gyarapszik, ezért felsorolni is sok lenne, hol és milyen beton állítható elő, elég csak a magyar vívmányra, az üvegbetonra gondolni.   

A fentiek alapján azt hihetnénk, hogy a betonra egyetlen rossz szavunk sem lehet, de aki nagyvárosban él, az tökéletesen tudja, hogy mi a kellemetlen tulajdonsága. A beton szinte habzsolja a hőt, és tárolja is azt, majd hűvösebbre fordulva szépen kiengedi magából. Ez az oka annak, hogy korunk betonvárosai nyáron szinte belefulladnak a melegbe. Egyszerű méréssel kimutatható, hogy a nagyvárosokban az éjszakai levegő akár 8 fokkal is magasabb lehet, mint egy beton nélküli kistelepülésé. A szakemberek már ezen a problémán is dolgoznak, s talán nincs messze az az idő, amikor a beton levetkőzi ezt a kellemetlen tulajdonságát és tényleg szuper építőanyaggá válik.