Acest articol este la a doua versiune, el fiind reformulat pentru o mai bună înțelegere a noțiunior descrise aici. Betonul armat este materialul de construcție al secolului 20. Din ce în ce mai mult el este înlocuit de oțel, iar așa cum betonul a înlocuit cărămida, oțelul va avea o pondere tot mai mare de utilizare. Până atunci însă, probabil că merită să înveți să construiești cu beton și cu beton armat. Schimbarea de la beton armat la profile de oțel se va simți cu adevărat abia peste câteva decenii.
Betonul este în continuare un material de construcții ieftin, iar oțelul rămâne în continuare relativ scump din cauza prețurilor energetice, dar și a lipsei de resurse umane care pot înțelege și urma instrucțiuni ceva mai complexe decât la beton armat. Unele lucruri pe care le menționez aici sunt valabile și pentru structurile de cărămidă. Mai ales că mortarul care se utilizează pentru zidăria are unele din slăbiciunile betonului.
Betonul ca material de construcții
Betonul este un material cu care putem construi o gamă largă de structuri. Conlucrarea dintre beton şi oţel este deseori neînţeleasă. Betonul este un material ieftin cu o rezistenţă foarte bună la compresiune, însă cu o rezistenţă îndoielnică la tensiune. Dintre toate materialele de construcții, betonul este unul din puținele materiale care pot fi turnate în bucăți așa de masive la un preț așa de redus. Problema betonului ca material de construcții este că el necesită personal bine instruit pentru a putea fi corect pus în operă, iar aceștia sunt din ce în ce mai greu de angajat.
În articolul Cum să procedezi corect la turnarea betonului am explicat pe scurt unele proceduri care îți vor îmbunătății șansele de reușită. Există o arie de aplicare unde oțelul nu va înlocui prea curând betonul. Subliniez acest aspect pentru că este unul din argumentele principale care recomandă betonul ca material de construcții. Fundațiile și elementele de infrastructură vor fi construite în special din beton. Putem utiliza orice tip de material de construcții dorim, însă după ce ieșim din sol.
În interiorul solului unde compresiunea este foarte mare și unde avem un nivel crescut de umiditate, ne putem baza pe elementele de beton și beton armat. Personal, acesta este motivul principal pentru care scriu aceste articole despre beton. De aceea insist și asupra unui standard minim de calitate. Cu alte ocazii am să menționez că o clădire subterană va beneficia mai mult de elemente din beton simplu, decât de cele din beton armat, dor voi argumenta că putem să armăm acel beton cu polimeri.
Tranziția betonului din material vâscos în material solid
Amestecul de beton are o compoziție vâscoasă cu diferite clase de consistență. Acest amestec de agregate, nisip, ciment și apă se va solidifica în aproximativ 2 ore de la turnare. Apoi un proces continuu de întărire va avea pentru o perioadă. Când betonul se întărește, el degajă căldură. Spunem că are o reacție exotermă, iar din cauza acestei călduri, betonul dezvoltă porozitate și fisuri. Microfisurile din beton sunt absolut normale. Ele se numesc microfisuri pentru că sunt microscopice sau de dimensiuni mici.
Aceste dimensiuni mici sunt cât un fir de păr. Dacă poți observa o fisură stând în picioare pe o placă de beton și uităndu-te în jos, atunci aceea este o fisură, nu o microfisură.
Uneori ne dorim un beton cu microfisuri cât mai reduse. Sunt aplicații unde mediul de expunere poate deteriora rapid un element de beton. Betoanele hidrotehnice se mai numesc betoane cu căldură redusă de hidratare.
Când betonul este mai rece când se întărește, fisurile sunt mai mici. Acest beton hidrotehnic va performa mai bine în majoritatea mediilor de expunere pentru că are o porozitate mai mică și o permeabilitate mai scăzută. Un beton hidrotehnic se consideră întărit complet după 90 de zile, pe când toate celelalte tipuri de betone uzuale se consideră întărite după doar 28 de zile. Atunci se și testează epruvetele, după perioada de 28, respectiv 90 de zile de la turnare.
Armătura limitează crăpăturile din elementele de beton
Conceptul de armare a betonului vin în continuarea explicației de mai sus și reprezintă o adresare a problemelor care țin de crăpături. Când un element de beton nearmat este predispus eșecului pe o anumită direcție, atunci se amplasează o bară sau un ac/fibră care să contracareze această mișcare distructivă. Armarea corectă a betonului presupune cunoașterea direcției pe care acționează forța. Apoi vom anticipa locul sau locurile unde vor apărea aceste forțe. Dacă amplasăm corect oțelul, atunci betonul va avea o performanță mult superioară comparativ cu situația în care era nearmat.
Sunt clădiri subterane, care se construiesc doar cu elemente masive din beton nearmat.
Tradițional vorbind, betonul a fost armat cu oțel. Motivul pentru care s-a dorit acest lucru este că oțelul poate rezista la o forță tensilă foarte mare și pentru că dilatarea betonului este oarecum similară cu cea a oțelului. Armarea betoanelor se poate face și cu alte materiale precum polimerii.
Aceste mase plastice sunt mult mai rezistente comparativ cu oțelul și sunt mult mai elastice. Orice tip de armătură are avantaje și dezavantaje, dar o bună înțelegere a mediului de expunere în care este amplasat elementul de beton poate ajuta la luarea unei decizii corecte. Nu toate betoanele sunt la fel. Unele sunt foarte dense și se potrivește mai bine un tip de armătură cu o anumită grosime, iar altele sunt mai poroase și mai moi. Cele moi trebuie armate diferite pentru a evita crăpături premature din cauza dilatării armăturii.
Cum obţinem beton armat din beton şi oţel
Am reușit să definim pe scurt câteva lucruri despre beton și armătură. Aceste două elemente vor forma betonul armat doar atunci când ele vor conlucra. Unul nu poate fără celălalt. Acea cușcă construită din bare și fibre de oțel sau polimeri nu este suficient de puternică să susțină forțele la care este supus elementul de beton, iar betonul s-ar fisura imediat fără armătură. Ele sunt un tot unitar, iar când una din ele se mișca de la locul ei, atunci elementul de beton armat va eșua. Poziția armăturii în masa betonului este cheia, nu doar cantitatea materialului.
De fapt, o să aveți nevoie de mai puțină armătură decât credeți. Mulți beneficiari cer detalii despre cantitatea de armătură pe care vor să o cumpere, însă puțini ajung să o amplaseze corect în cadrul elementului de beton. Am creat o serie care se numește Cum să construiești o pardoseală industrială, care arată și explică aceste avantaje ale betonului armat. Acolo vom avea plăci lungi și fragile la tursiune și rupere și tot acolo o să fie cel mai evident cât de utilă este armătura inclusă corect într-un element de beton.
de înot, a adăporturilor anti-atomice, a rezervoarelor de combustibili, a planșeurilor și a învelitoarelor este posibilă din cauza acestei proprietăți a betonului de a fi turnat în formă întinsă și subțire. Armătura permițându-i să rețină această formă după îndepărtarea cofrajului sau a formei în care a fost turnat. Chiar și la clădirile construite din profile din oțel se construiesc în continuare planșee dintr-o singură bucată cu beton armat.
Cât costă să construim cu beton armat?
Costul de construcție pentru o clădire din beton armat este relativ redus adând în vedere avantajele. Aceste structuri nu ard și nu se prăbușesc ca cele din lemn sau oțel când izbucnește un incendiu. Sunt masive și nu pot fi culcate ușor la pământ de vând. Din cauza rezistenței la compresiune a betonului este pot rezista la încărcări foarte mari permanente, temporare și extraordinarea precum o explozie de gaze. Considerând toate aceste avantaje, cred că este util să vă spun că suma pe care o voi menționa face referire la structura de rezistență din beton armat.
