Polski English Croatia Germany Czech Republic Slovakia Russia Lithuania Latvia Estonia Bulgaria Denmark Hungary Romania Saudi-Arabia

U ovom članku ćemo se usredotočiti na beton kao materijal i objasniti zašto je to materijal s više nedostataka nego prednosti kada se radi o balkonima i u usporedbi s dogradnim balkonima. Sljedeći članak uvodi niz sveobuhvatnijih i detaljnijih opisa fizikalnih i kemijskih svojstava betona.

Prednosti betona

Beton je vrsta kompozitnog materijal, odnosno nije homogena kemijska tvar. Beton je vrsta heterogene smjese (kao što su i metalne legure smjese) , odnosno, takve u kojoj se fizikalno-kemijska analiza može svesti na analizu pojedinih sastojaka. U skladu s definicijom danom od npr. Maloj enciklopediji tehnike betona je mješavina cementa, agregata (pijesak, šljunak...). Beton se obično sastoji od slijedećih komponenti: cement, koji je i sam smjesa (sinterni gips s glinom, vapnenac) i djeluje kao mineralno vezivo. Ovdje možemo postaviti pitanje: što je ljepilo? Vezivno sredstvo vezuje u beton dijelove agregata ili pijeska, koji ispunjavaju ulogu punjenja. Zanimljivo je dodati da se trenutno betonu dodaje cijeli niz tvari koji mu daju poželjne fizičke osobine. Može biti u boji, a dodaju mu se i plastifikatori te za korištenje u nuklearnim elektranamadodaju mu se spojevi olova. Beton ojačan olovom je izuzetno težak, ali je vrlo dobra zaštita od prodornih zračenja. Vrlo dobar usporedni primjer je tijesto: brašno služi kao punjenje, jaja i maslac djeluju kao vezivo, a začini se mogu usporediti s plastifikatorima. Beton dijelimo na:

  • teške betone gustoće 2600 kg /m3 - za njihovo dobivanje koriste se posebni agregati poput barita (oksida barija),
  • normalne betone (2200 kg /m3 - 2600 kg /m3),
  • lake betone (s gustoćom od ispod 1800 kg /m3)
  • Teški beton je jači od laganog betona i imaju vrhunske krakteristike kad su u pitanju upijanje i propusnost (teški beton propušta manje od laganog betona).

    U osnovi, u ovom trenutku možemo staviti točku nad prednostima betona koji se koriste za balkon i završne radove. Beton, unatoč tome što je najsvestraniji građevinski materijal ima cijeli niz nedostataka, koje čine materijal je u osnovi smetnja za korištenje od strane građevinskih radnika.

    Pogreške u betonu

    Prvi i temeljni nedostatak betona je vrlo dugo vrijeme spajanja. Vrijeme stvrdnjavanja određuje kemijski proces, kao i u spomenutom tijestu, između spojeva kalcija, silicija uz različite transformacije koji rezultira formiranjem kompaktne strukture. Beton se izlijeva na konstrukciju u obliku kvazi-tekuće (što je u fizici nenjutnovska tekućina), koji se tijekom postupka mora stalno miješati u miješalicama. Ponekad treba održavati i određenu temperaturu kako bi održao svojstva, što stvara dodatne troškove.

    Priprema betona je naizgled jednostavan postupak. Beton treba na odgovarajući način uskladiti s vrstom zgrade, vrstom podloge i tako dalje. Ova vrsta projekta može obavljati samo građevinski tim s „borbenim iskustvom”. Beton može biti i ćudljiv i promjenjiv ovisno o parametrima miješanja, zbog već navedene temperatura mogu se pojaviti mikro pore, a unutarnja struktura može biti poremećena. Općenito, možemo zaključiti da je beton u mnogočemu kompliciran, što ovisi o mnogim čimbenicima.

    Što se tiče vremena stvrdnjavanja betona dodajmo još jednu važnu stvar, a to je da najpopularnija klasa komercijalno dostupnog betona zahtijeva mehaničko ojačanje pomoću električnih vibratora (nastavci za miješanje), što također povećava troškove ulaganja. Zbijanje betona potrebno je zbog potpornih osobina građevinskih elemenata poput greda, betonskih temelja, klupa. Zbijanje betona (koje se u žargonu također naziva i vibriranje) je proces u kojem se svježe izliveni beton tretira vibracijama, što uzrokuje pravilan fizički raspored agregata s premještanjem zraka i viška vode. Standardni vibratori osciliraju pri približno 5000 vibracija u minuti (833 Hz). U drugom članku ćemo vam dati više detalja, ali kao primjer može poslužiti količina cementa i agregata za 1m3 betona. Za dobivanje omjera 1:3 treba 415 kg cementa i 1040 kg agregata. Ako krenemo dalje, za 1m3 betona od tri sastojka (od najjednostavnijih 1:1,5: 3) dolazimo do 350 kg cementa, 440 kg pijeska i šljunka 880 kg (ne računajući vodu u ovom trenutku).

    Drugi od nedostataka koje karakterizira beton je u osnovi ne do kraja poznat sastav. Ovaj problem ne postoji kod monolitnih strukturnih materijala poput aluminijskih greda koje se koriste u izgradnji dogradnih balkona. Betonska mješavina kupljena od vodećih tvrtki i zaista može ispuniti svoju ulogu i sastav standarde, ali to sve ovisi o izboru i kvaliteti materijala, uzrokujući potencijalne probleme razvojnim timovima. Ni agregati nisu imuni na problema, kao ni voda koja se koristi. Agregati ne smiju biti previše sipki (pijesak) ili imati preveliku zrnatost.

    I voda ispunjava važnu ulogu: obično se koristi vodu iz vodovoda, pa čak i oborinske vode, što nije najbolja praksa jer voda može sadržavati otopljene kemikalije, koje će tijekom godina negativno utjecati na beton i uzrokovati koroziju i na duži rok fizikalna i kemijska oštećenja. Ako je voda loše kakvoće može pridonijeti migraciji toksičnih tvari na površinu materijala.

    Kvaliteta betona ovisi prvenstveno o kvaliteti i količini korištenog cementa i fizikalno-kemijskih svojstava agregata koji se koriste, kao i o količini i kvaliteti vode koja se koristi u procesu. Beton je hiroviti materijal na mnogo načina: sastojci trebaju biti tako odabrani da beton u svježem stanju bude odgovarajuće tekuć i obradiv, a nakon stvrdnjavanja mora imati određenu potrebnu čvrstoću. Projektiranje betonske mase, što se utvrdilo pravo proporcije sastojaka kvalitativno i kvantitativno je proces koji zahtijeva specijalizirano graditeljsko znanje. Snaga betona daje se korištenjem pokazatelja cementne vode.

    Treći nedostatak betona je njegova kemijska otpornost. Sve u svemu betoni su smjese koje mogu izdržati godine velikih mehaničkih naprezanja, međutim, ovisno o radnom i atmosferskom okruženju, potrebno je koristiti posebna punjenja za sprečavanje korozije. Nakon što uništeni gornji sloj betona otpadne, otkrije čeličnu armaturu koja postaje izložena svim vrstama uzročnika korozije, od uobičajenih stmosferilija do kiselih kiša. Stoga su potrebne redovite sigurnosne provjere i specijalne mjere na gradilištu koje stvaraju sve veće i veće troškove.

    Betoni nisu otporni na kiseline, a osobito razarajuće djelovanje imaju solna kiselina, HCl, H2SO4, sumporna kiselina, dušična i kiselina HNO3). Beton je tvar koja također nije otporan na plinove sagorijevanja (npr. u kotlovnicama), zbog relativno visokog sadržaja sumpornih spojeva u ispušnim plinovima, i ulja, masti i slane vode. U slučaju morske vode, beton ispiru morske vode koja sadrži magnezijeve spojeve i kalcijev sulfata, tako da građevine na pristaništima, ali i suhi dokovi često moraju biti kontrolirani. Općenito, na beton djeluje vrlo agresivno i destruktivno amonijeve soli, kalcijev klorid.

    Iznenađujuće, pravi "razarač" betona je... šećer, posebno šećerna melasa. Fenoli, mliječna kiselina i sulfati vrlo brzo uništavaju beton. Na „goli“ beton također ne bi trebalo istresati kameni ugljen, koks, a posebno treset. U slabo dreniranim područja na razini podzemne vode u podrumu, ovisno o regiji također može izazvati teža oštećenja - primjer podzemne vode koja sadrži 0,2% sumpornih oksida uništiti beton za nekoliko mjeseci, pa rezultira čak i jamama od nekoliko centimetara.

    Ostala svojstva betona

    U slučaju betona, postoji i fenomen koji se ne smije zanemariti i iz sigurnosnih razloga. Stezanje (ili skupljanje) betona je fenomen u kojem se smanjuje volumen betonske mase uslijed isušivanja. Postupak skupljanja je relativno dug: jasne volumetrijske promjene vidljive su 4-7 godina nakon izlijevanja betona. Međutim, faza skupljanja najbrža je na početku (prvih mjeseci i godina nakon izlijevanja i formalnog sušenja betona), a struktura se smanjuje s vremenom. Fenomen skupljanja se smanjuje na takav način da se beton kroz neko vrijeme polijeva vodom (kada nastaju daljnji dodatni troškovi - ekonomski i ekološki!). Stvrdnjavanje se zaustavlja čim se uspostavi ravnoteža vlažnosti betona i vlažnosti okoline. Skupljanje betona je nepoželjno (ali ne može izbjeći): izlijevanje betona „kontaktno” u svrhu štednje može uzrokovati toliko drastična skupljanja koja stvaraju strukturu sistoličkog stresa, koji su vrlo opasni za cijelu strukturu. Spomenuli smo da umanjivanje procesa smanjivanja betona dobiva se njenim polijevanjem vodom - u tehničkom smislu, obrnuti proces naziva se oticanje betona i nema negativnog konotacijskog procesa.

    Ako smo, kao dio skice, raspravljali o tehničkim svojstvima betona, moramo spomenuti i fenomen karakterističan za sve građevinske materijale - puzanje odnosno rastezanje betona. Puzanje betona (kao u čeličnim elementima) je pojava kod dugoročnog opterećenja materijala (posebno temelji, nosivi zidovi ili elementi završnih građevinskih radova koji nose najviše tereta). Tijekom godina materijal prolazi manje ili više mehaničkih deformacija. Stoga, kao što smo rekli o betonu, pravi izbor sastojaka je apsolutno ključan. Slabije elemente, lakši beton karakterizira veće puzanje od teških betona. Kako bi se ojačala struktura, koriste se umetci u obliku čeličnih šipki, a zatim se takva konstrukcija naziva armirani beton. Uporaba armature znatno povećava čvrstoću konstrukcije, čak i ako su neki elementi beton će se oštetiti ili korozije, smanjuju troškove održavanja i znatno povećavaju otpornost konstrukcije na vatru. Međutim, željezo-betonska konstrukcija ima i nedostatke: dugotrajnost postupka izrade, vrlo visoku potrošnju dodatnih materijala kao što je drvo za šalunge, potreba da se armiranobetonsko pojačanje zadrži u obliku u kojem će pojačavati materija sve do stvrdnuća betona. Zbog korištenja čeličnih dijelova armirani beton povećava toplinsku i zvučnu vodljivost.

    Čak i vrlo dobro pripremljena betonska smjesa, a time i beton, može biti mehanički oštećena: dovoljno je obratiti pažnju na nekoliko desetljeća stare zgrade, pa čak i na neke koje još nisu dostigle punoljetnost. Loše usmjeren tok oborinske vode i odvod, posebno u industrijskim i urbanim područjima, dovodi do ružnih hrđavih mrlja na betonskim zidovima, čije uklanjanje može biti rizičan proces. Ove mrlje boje hrđe, naravno, nisu jedini problem. Loše ventiliran i vlažan podrum može rezultirati u kristalizaciji kalcijevih sastojaka koji se izdvajaju iz betona kalcija, što značajno oslabljuje betonsku konstrukciju.

    Osnovni nedostaci povezani s betonskim konstrukcijama uključuju i vrijeme potrebno za gradnju. U prvom koraku potrebno je pripremiti najprikladnije skele, oplate i šalunge, ojačanja i zaštitu, što je često dugotrajan proces. U zatvorenim prostorima često je potrebno primijeniti dodatnu toplinu koja pomaže fizikalno-kemijskim promjenama u smjesi koja se još uvijek suši. Ako analiziramo balkone od betona dodatno je opterećenje za okoliš buka i vibracije jer izgradnja ili obnova zahtijevaju korištenje udarnih čekića, a koristimo i čitav niz već spomenutih potpornih materijala, koji su vrlo često nakon jedne gradnje izgubljeni nepovratno čime troškovi izgradnje ponovo prilično rastu. To je slučaj s daskama, drvenim oplatama i šalungima koji mijenjaju svoje karakteristike zbog stalnog doticaja s vlagom. Također je vrijedno spomenuti da je izgradnja betonskih konstrukcija u uvjetima smrzavanja može biti posebno teško, jer zahtijeva posebne mjere zaštite: kako u pogledu mehaničke i toplinske (fizički) kao i osiguranja reakcije (kemijski).

    Euro-technics aluminijski balkoni sve ove poteškoće i opterećenja u potpunosti izbjegavaju. Dodajmo da je i transport betonske mase ponekad rizičan i zahtijeva uporabu dodatnih objekata i opreme poput dizalica, skela ili snažnih crpki za beton. U gradnji nebodera poput Burj al-Arab u Dubaiju koriste se pumpe visokih performansi jer beton treba dopremiti na vrlo veliku visinu, ali cijena takve investicije je ogromna.

    Beton ima još jedan bitan nedostatak - u pogledu izolacije nije najsavršeniji građevinski materijal i djeluje kao ogromno hladilo. Jedino uz korištenje odgovarajuće izolacije, čime opet rastu troškovi, lime se postiže značajno smanjenje gubitka topline. Beton je također nepropusni materijal, što je njegova ogromna prednost i ... veliki nedostatak. Za ispravnu ventilaciju betonskih konstrukcija treba koristiti cijeli niz rješenja, kao što su filmovi za odvodnju, kako bi se spriječilo nakupljanje vode na područjima naročito stambenih i poslovnih.

    Vrste

    Komercijalni betoni, kako standardni tako i specijalizirani, podijeljeni su u tzv. kvalitetne betonske marke koje određuju tlačna čvrstoća (u jedinicama kg /m2) betona. Količina i kvaliteta mjerenja provode se na sljedeći način: uzorke betona u obliku valjka dimenzija 0.16m x 0.16m, koji su dobiveni korištenjem različitih udjela vode, cementa i agregata se nakon 28 dana izlaže testu izdržljivosti na temperaturi od 288.15 K. Ako bi se želio postići idealni sastav, dolazimo do točnog zaključka da bi svaki put prije početka gradnje trebalo provesti prethodno opisana ispitivanja. Ovi testovi obično stvaraju ogromne troškove i značajne odgode. Ako ste pažljivo pročitalio - punu čvrstoću beton dobiva tek za 28 dana, to znači da je podloga betonska konstrukcija tek nakon 28 dana dpremna za završne radove, izmjene itd.

    Betoni su, mehanički gledano, materijali niske otpornosti na rastezanja (čvrstoća varira od 1/10 do 1/15), dok je otpornost na smicanje oko 1/6 do 1/4. Beton je, općenito, otporan na požar niske temperature ili kratkotrajno izlaganje visokim temperaturama. Snaga betona u odnosu na temperaturu ovisi ponovo o upotrijebljenom agregatu. To se odnosi na standardne betone, gdje se koristi kvarcni agregat (pijesak). Za vatrostalni beton koristi se kamen od bazalta.

    Primjene i konstrukcije betonskih elemenata

    Ukratko ćemo raspraviti o primjenama i osnovama izgradnje betonskih elemenata. U članku smo se usredotočili na nedostatke betona kao građevinskog materijala u odnosu na izgradnju balkona. Beton, međutim, ima vrlo široku primjenu. Osnovni elementi betonskih konstrukcija su stupovi, T-grede i ploče. Stupovi su najčešće povezani s gredama, stoga su ekscentrično komprimirani. Grede su osnovni element strukture i mogu se ojačati pojedinačno, dvostruko ili trostruko, ovisno o potrebama. Grede kao i betonske ploče jesu monolitne strukture. Navedene ploče su poprečno pričvršćene ili u jednom smjeru, a najčešće se smatraju nosivim elementima. U izgradnji se beton primjenjuje prvenstveno za lijevanje temelja izrađenih u obliku klupe pod građevinskim zidovima, ili kao nosače za stupove. Ovisno o korištenom supstratu, na primjer, različite strukture. Temelji za industrijska postrojenja moraju izdržati dugotrajnu mehaničko opterećenje promjenjive frekvencije (dinamička opterećenja uzrokovana kretanjem strojeva). Druga uporaba betona su stropovi, konstrukcije okvira i okviri koji se koriste posebno u višekatnim zgradama. Beton se također koristi u izgradnji armiranobetonskih krovova i kupola. Na kraju stavka, treba navesti nekoliko konkretnih primjera specifičnih aplikacija: to su betonski spremnici (silosi, spremnici), stupovi (posebice na električnu mrežu), potporni zidovi, i naravno cijeli niz mostova (ploča, greda, elektricitet).

    Zaključak

    U ovom članku smo vam opisali zašto ne preporučujemo izgradnju balkona od betona. Beton je na mnoge načine prekrasan materijal, koji ima veliku primjenu u inženjerstvu, vrijedno je spomenuti i ogromne konstrukcije od betona i njegovih elemenata. Međutim, u ovom smo tekstu željeli pokazati da beton nije uvijek idealan materijal i nije pogodan za bilo koji građevinski projekt, često zahtijevajući dodatna ulaganja koja na prvi pogled nisu vidljiva.