Zaščita armature pred korozijo
Po veljavnih Evrokodih je predpisana minimalna debelina zaščitnega sloja betona (cnom). Debelina takšnega betonskega sloja je najmanjša razdalja od zunanje površine armiranobetonskega elementa do prve armature. Pri linijskih elementih je to stremenna armatura, pri površinskih elementih pa spodnja vzdolžna armatura. Nazivni zaščitni sloj je definiran kot: cnom = cmin + Δcdev
cmin je minimalni predpisani zaščitni sloj, katerega vrednost je odvisna od pogojev oprijema betona in armature, pogojev okolja, premaza na armaturi itd. Δcdev je vrednost, ki predstavlja odstopanje pri izvedbi. Glede na razred izpostavljenosti armiranobetonskega elementa obstajajo različne vrednosti nominalnega zaščitnega sloja; ta se najpogosteje giblje od 2,5 cm do 3,5 cm. Za temelje se vzame, da je 5cm.
Vedenje cementne malte in betona pri pogostem segrevanju in ohlajanju
Trdnost svežega betona se lahko hitro poveča s postopnim segrevanjem s paro ali z zadrževanjem v postopno segreti vodi, nato pa z rahlim hlajenjem. Na ta način se po enodnevnem postopku pojavijo trdnosti, ki jih pri običajnem postopku dosežemo šele po nekaj tednih. Stopnja učinka je odvisna od cementa in vrste agregata, medtem ko se z revnim betonom dosegajo veliko boljši rezultati kot z mastnim betonom.
V prípade, že sa zohrievanie a ochladzovanie vykonávajú v širokých medziach, v betónovom prvku vzniknú značné napätia, ak sa zohrievanie a ochladzovanie uskutočňujú rýchlo. V takom prípade, a najmä pri častom opakovaní, treba počítať s výskytom trhlín, ktoré prenikajú zvonka dovnútra a ovplyvňujú mechanické vlastnosti betónu. Pritom sa rôzne cementy správajú odlišne, preto sa na praktické použitie odporúča starostlivý výber cementu.
Toplotna prepustnost betona
Koeficient toplotne prevodnosti betona je odvisen od lastnosti agregata in cementa, od količine cementa, količine vode za pripravo, vlažnosti betona ter od višine temperature. Z raziskavami s ploščami 10 cm debeline in iz močno sušenega betona je bilo ugotovljeno, da znaša koeficient toplotne prevodnosti λ 1,163 W/mK pri 10 oC, pri ploščah iz betona, ki je ležal v vodi, pa znaša do 2,326 W/mK. Debelejše plošče so dajale večje koeficiente toplotne prevodnosti; največja vrednost je znašala 2,38 W/mK.
Rozťažnosť betónu pri teple
Širjenje je v veliki meri odvisno od agregata, nato od vlažnosti betona in tudi od samega cementa. Doslej znane mejne vrednosti pri 0 do 40 oC znašajo približno 6 do 13*10-6 m/m za vsak stopinjo.
Odolnosť voči častému zaťažovaniu
1. Tlačna trdnost pri utrujanju. Pojem trdnosti pri utrujanju je tu uporabljen v splošnem pomenu; za tehnično uporabo je treba vedno navesti trdnosti pri utrujanju (pritisk, nateg, izmenični pritisk in nateg, upogib, strig, čisti strig, uklon) ter način obremenjevanja (samo mirno, samo pogosto, deloma mirno in deloma stoječe).
Tlačna trdnost pri utrujanju zaradi mirne obremenitve: pričakovati je treba, da odpornost proti dolgotrajni obremenitvi znaša najmanj ¾ trdnosti, ki se pojavi pri običajnem tlačnem preskusu.
Tlačna trdnost pri utrujanju zaradi pogostih obremenitev (osnovna dinamična trdnost): osnovna dinamična tlačna trdnost betonskih stebrov različne sestave, še posebej z različnimi količinami cementa in z različno granulacijo, se je pokazala kot najmanj 0,5 trdnosti prizme pri običajni obremenitvi do porušitve. Pri tem je bilo izvedenih 260 ciklov obremenitve na minuto; skupno število ciklov, za katere je bila določena ta osnovna dinamična trdnost, je znašalo dva milijona. S povečanjem števila ciklov na minuto (preizkušano je bilo s 10 do 450 ciklov na minuto) se je povečalo tudi število ponovitev, ki je vodilo do porušitve.
Tlačna trdnost pri utrujanju zaradi hkratnega delovanja mirnih in pogosto ponavljajočih se obremenitev: Ko so bili pogosto ponavljajočim se obremenitvam dodani mirni obremenitveni vplivi, so se z naraščanjem mirnih obremenitev zmanjševale vrednosti amplitud pogosto ponavljajočih se obremenitev, ki so se sicer ponovile dva milijona krat. Na primer sl. 1 prikazuje, da so amplitude pogosto ponavljajočih se obremenitev S znašale:
- pri mirni obremenitvi za σu = 6 kg/cm2 S = 109 kg/cm2
- pri pokojnom zaťažení pre σu = 118 kg/cm2 S = 39 kg/cm2
- pri pokojnom zaťažení pre σu = 157 kg/cm2 S = 8 kg/cm2
Obr. 1
Obr. 2
2. Upogibna trdnost betona pri utrujenosti. Preskusi, prikazani na sl. 2 za nosilce, ki so bili stalno vzdrževani v vlažnem stanju, so pri osnovni dinamični obremenitvi pokazali, da znaša upogibna trdnost pri utrujenosti 28 kg/cm2, medtem ko je navadna upogibna trdnost znašala 53 kg/cm2, kar ustreza razmerju 0,53.
Ľahký betón
Lahki beton (beton s težo pod 18 kN/m3) se dobiva z uporabo lahkih, poroznih agregatov, kot so: plovec, plavžna žlindra, kotlovska žlindra, poleg tega pa tudi z uporabo malte iz naravnega ali umetnega peska in moke z dodatki, ki pri pripravi malte razvijajo plin (plinski beton) ali v malti povzročajo penjenje (penasti beton).
Ľahký betón sa okrem iného vo veľkej miere používa na výrobu murovacích tvárnic a dosiek z pemzy na steny a strechy; v suchom stave je zlým vodičom tepla; pevnosť je stredná, ale dá sa ľahko upravovať, takže sa môžu s istotou vyrábať ľahké tvárnice pre nosné steny obytných budov.
Ako prostriedok na vytváranie plynov v pórobetóne sa používa hliníkový prášok. V závislosti od množstva prímesí, ako aj od ďalších podmienok, sa získava viac alebo menej pórovitý materiál, s hmotnosťou v suchom stave približne 3 kN/m3 a viac.
1. Prostorninska teža lahkega betona. Pri naravni plovici je mogoče zagotoviti prostorninske teže – pri čemer se upošteva stanje, posušeno pri 105 oC – od 7 kN/m3 navzgor, z tlačnimi trdnostmi 2 MPa. Prostorninska teža, ki jo je mogoče pričakovati, je približno vsota agregata in cementa v nasutem stanju. Plinski beton s prostorninskimi težami nad 8 kN/m3 je praviloma tehnično neprimeren.
2. Tlačna trdnost lahkega betona. Za nasipni beton je brez posebnih ukrepov mogoče doseči trdnosti 8 MPa, z gramozom pa celo do 12 MPa. Potrebna so stalna preskušanja primernosti. Porozni beton (plinski beton in penasti beton) je primeren za nosilne stene šele po utrjevanju pod parnim pritiskom. Z ustreznimi surovinami je mogoče zagotoviti prostorninske teže 6 kN/m3 in tlačne trdnosti 5 MPa.
3. Pevnosť ľahkého betónu v ohybe. Pomer medzi pevnosťou v ohybe a v tlaku sa v medziach praktických potrieb ukázal ako pomerne veľký a s rastom pevností tento pomer klesá.
4. Stopnja krčenja lahkega betona. Stopnja krčenja je odvisna predvsem od elastičnosti agregata ter od količine sestave utrjenega cementa; krčenje lahkega betona je večje kot krčenje betona iz gramoza. Beton iz opečnih drobcev je v enem letu pokazal skupno stopnjo krčenja okoli 0,65 mm/m. Sveže dobavljeni elementi iz naravne plovec so se v 14 m mesecih skrajšali za okoli 0,8 mm/m. Vzorci iz plinskega betona in penastega betona, ki so utrjevali na zraku, so pokazali še mnogo večja krčenja, celo prek 2 mm/m. Ne smemo pozabiti, da vsak beton pri vlaženju z dežjem in topljenim snegom nabrekne, pri kasnejšem sušenju pa se spet skrči.
Obr. 3
5. Koeficient toplotne prevodnosti. Koeficient toplotne prevodnosti pada z prostorninsko težo in je ob sicer enakih pogojih toliko manjši, kolikor so njegove zračne pore manjše in enakomerneje razporejene. Za zračno suh nasut beton je znašal (λ = 0,4625 za 9 kN/m3; λ = 0,58 – 0,7 za 12 kN/m3; λ = 0,81 – 1,05 za 16 kN/m3). Za zračno suh plinski beton podatke daje sl. 3.
POZNÁMKA:
- 0,1 kcal/mhoC = 0,1163 W/mK
- 0,1 kg/dm3 = 100 kg/m3 = 1 kN/m3