Beton stanowi mieszaninę cementu, kruszywa (piasku i żwiru) oraz wody. Można wytwarzać go z dodatkami lub bez (np. z popiołem lotnym) oraz domieszkami do betonu (np. rozpuszczalniki /mobile solvents), co ma wpływ na hydratację cementu i w ten sposób oddziaływuje na jakość betonu.
Składniki betonu
Podstawowe składniki betonu to spoiwo hydrauliczne, kruszywo i woda. Spoiwo, czyli cement lub cement z dodatkami mineralnymi, po zmieszaniu z wodą tworzy zaczyn, który na skutek fizyko-chemicznych reakcji twardnieje i powoduje wiązanie mieszanki. Woda, oprócz zapewnienia możliwości wiązania cementu, nadaje też mieszance odpowiednią konsystencję. Kruszywo (piasek lub żwir) jest materiałem wypełniającym, a jego frakcje (czyli średnice ziaren) dobiera się w zależności od wymaganych cech betonu. Te trzy główne składniki dozowane w odpowiednich proporcjach pozwalają stworzyć beton o różnej gęstości i odmiennych klasach.
Cecha wiodąca – wytrzymałość
Wytrzymałość na ściskanie, czyli klasa betonu, określa wielkość naprężeń ściskających, jakie może on przenieść. W budownictwie jednorodzinnym używa się mieszanek o klasach C8/10, C12/15, C16/20, C20/25 i C25/30. Oznaczenia liczbowe dotyczą wytrzymałości charakterystycznej na ściskanie próbek o kształcie walca (pierwsza wartość) i sześcianu (druga wartość). W elementach sześciennych występuje najkorzystniejszy rozkład naprężeń, dlatego ich wytrzymałość jest większa. W praktyce rzadko jednak elementy mają tak foremną budowę, więc wytrzymałość określana na próbkach walcowych jest bardziej bezpieczna. Dawniej klasę betonu określano tylko na kostkach i oznaczano literą B, na przykład beton klasy C8/10 to dawny B10, a C25/30 to dawny B30. Na budowie do tej pory często używa się starych oznaczeń.
Na wytrzymałość betonu największy wpływ ma procentowa zawartość cementu i wskaźnik wodno-spoiwowy. Im więcej spoiwa i mniej wody, tym beton jest mocniejszy. Niestety, zwiększanie udziału cementu w mieszance ma negatywny wpływ na jej właściwości reologiczne, głównie skurcz. Wywołuje on nadmierne naprężenia, zbyt duże do przeniesienia przez beton we wczesnej fazie dojrzewania, dodatkowo zwiększa się też temperatura hydratacji i w rezultacie w strukturze betonu powstają pęknięcia. Częściowo można je ograniczyć odpowiednim zbrojeniem przeciwskurczowym, ale najlepszym rozwiązaniem jest stosowanie w betonach o wysokiej wytrzymałości odpowiednich domieszek chemicznych.
Wytrzymałość na rozciąganie betonu jest dziesięciokrotnie mniejsza niż na ściskanie. Dlatego te elementy, które podlegają zginaniu (a więc większość belek i płyt konstrukcyjnych) dodatkowo zbroi się prętami i siatkami stalowymi. Stal przejmuje wówczas naprężenia rozciągające, a beton pracuje tylko na ściskanie. Umiejscowienie strefy podlegającej rozciąganiu (czyli miejsce ułożenia zbrojenia głównego) zależy od schematu statycznego elementu – na przykład w belce nadprożowej pręty biegną dołem, bo podczas ugięcia to dolna część jest najsilniej rozciągana, a we wspornikowej płycie balkonowej – na górze, bo najmocniej ugina się swobodna krawędź płyty, rozciągając w ten sposób górną powierzchnię.
Beton ze zbrojeniem rozproszonym
Nazywa się go fibrobetonem albo włóknobetonem, bo w całej jego strukturze są równomiernie rozproszone włókna stalowe, polipropylenowe lub szklane stanowiące mikro-zbrojenie. Zwiększają one odporność betonu na uderzenia, ścieranie, ogień, korozję i nagłe zmiany temperatury (mniejsza kruchość), a przy tym sprawiają, że jest on bardziej sprężysty, elastyczny, lepiej zagęszczony i nie rozwarstwia się.
Beton samopoziomujący
Stanowi ulepszoną wersję płynnego jastrychu anhydrytowego i jest przeznaczony specjalnie na podkłady podłogowe. Po ułożeniu rozpływa się po podłożu, a jego górna powierzchnia sama niweluje się pod wpływem działania sił ciężkości. Duża płynność sprawia, że podkład po stwardnieniu jest bardzo gładki, więc nie wymaga zacierania.
Beton lekki
Jego ciężar nie przekracza 2000 kg/m3. Dzięki temu sprawdza się jako warstwa wyrównawcza i podkładowa (także pod ogrzewanie podłogowe) podczas renowacji starych stropów (również drewnianych) czy wykonywania powierzchni o dużym spadku – wszędzie tam, gdzie tradycyjne mieszanki okazują się zbyt masywne.
Beton wysokowartościowy
Jego wytrzymałość na ściskanie przekracza 60 MPa, dzięki czemu jest bardzo trwały, odporny na działanie czynników zewnętrznych i na ścieranie, a także wodoszczelny. Jego skład jest dobrany tak, aby wszystkie parametry techniczne były na jak najwyższym poziomie.
Beton wodoszczelny
Uzyskuje się go dzięki precyzyjnemu doborowi składników i zminimalizowaniu porowatości mieszanki. Wodoszczelność określa się w stopniach (od W2 do W12), liczbowa wartość oznacza wysokość słupa wody oddziałującego bez przesiąkania na próbkę grubości 15 cm.
Beton odporny na ścieranie
Jego główne zastosowanie to podjazdy, nawierzchnie ogrodowe czy podłogi w garażach – te miejsca, które są narażone na większe obciążenia. Rozróżnia się dwa rodzaje ścierania betonu – przedmiotami o płaskich powierzchniach (koła samochodu, buty) i kruszywami sypkimi (na przykład tarcie żwiru, piasku). Składniki mieszanki dobiera się w zależności od tego, który rodzaj ścierania będzie dominujący podczas użytkowania nawierzchni.
Beton architektoniczny
Jego funkcję może pełnić każdy tradycyjny beton, o ile tylko jego cechy odpowiadają zamierzeniom architekta – czyli można mu nadać określony kolor, fakturę i kształt.
