Stonehenge w Anglii, peruwiańska cytadela w Machu Picchu, piramidy faraonów w Egipcie – wszystkie te wspaniałe dzieła antycznej architektury świadczą o tym, że kamień naturalny jest jednym z najstarszych i zarazem trwałych materiałów budowlanych w historii ludzkości. Ale bardzo trudno z nim pracować, jest trudny w transporcie i niezwykle czasochłonny w obróbce i instalacji.
Jak dobrze byłoby mieć podobny materiał w postaci ciasta, nadając mu dowolny kształt, który po zastygnięciu nabrałby właściwości kamienia. Taki niesamowity „płynny kamień” istnieje i nazywamy go betonem. Jest to materiał kompozytowy, który zawiera trzy główne elementy.
Trzy proste składniki idealnego materiału budowlanego
- Cement (nazwa zwyczajowa krzemianów i glinianów wapnia) - zajmuje 10-15% całkowitej objętości roztworu.
- Woda - 15-20%.
- Mieszanka gruboziarnistai drobne kruszywa (piasek, żwir, duże kawałki tłucznia, szkło z recyklingu itp.) - zazwyczaj 60-75%.
Mówiąc o betonie jako materiale kompozytowym, musisz zrozumieć, że jego składniki, a więc w przeciwieństwie do produktu końcowego, uzyskują wysoką wytrzymałość i trwałość nie tylko w wyniku wysychania zaprawy, ale w wyniku reakcji chemicznej. Po dodaniu wody kryształy hydratu cementu zaczynają rosnąć, tworząc sieć krystaliczną i mocno trzymającą razem piasek i żwir. Dzieje się tak dlatego, że po wylaniu beton musi być nawilżany przez kilka dni, a uzyskanie dobrego efektu jest możliwe tylko przy zachowaniu szeregu wymagań technologicznych.
Dwa etapy „dorastania” betonu
Z uwagi na to, że ten budulec „rodzi się” w stanie ciekłym, formy do wylewania betonu mogą mieć niemal dowolną żądaną konfigurację, po której w wyniku hydratacji następuje wiązanie, a następnie twardnienie betonu etap.
- Twardnienie jest prawdopodobnie najważniejszym i dość krótkotrwałym procesem, rozpoczynającym się około dwóch godzin po zestaleniu roztworu i kończącym się godzinę później (w temperaturze 20ºC). Okres ten jest bardzo zależny od temperatury wylewania betonu i np. przy 0ºC może trwać nawet do 20 godzin, podczas gdy w czasie upałów czas wiązania jest znacznie skrócony.
- Hartowanie to nieliniowy proces, który przebiega najbardziej dynamicznie na pierwszym etapie, gdy beton mniej więcej wmiesięcy, zyskując większość swojej wytrzymałości, natomiast ostateczne utwardzenie następuje dopiero po kilku latach.
Każdy ma wady, ale żelazny pręt w środku rozwiąże wszelkie problemy
Od razu warto zrozumieć, że lepiej wylać beton przygotowany metodą przemysłową, kupując go od zaufanego producenta, który gwarantuje jego zgodność z deklarowaną marką. Tylko w ten sposób można uzyskać materiał spełniający wymagania określone przez klienta, odzwierciedlone w paszporcie betonu (gęstość, frakcja wypełniacza, mrozoodporność, wodoodporność, mobilność mieszanki).
Jedną z głównych cech decydujących o powszechnym zastosowaniu betonu jest jego zdolność do wytrzymywania znacznych fizycznych obciążeń ściskających. Za ten wskaźnik odpowiada gęstość, którą określa stosunek masy materiału do zajmowanej objętości. W ciężkich gatunkach zaprawy z wypełniaczem z kamienia naturalnego o różnych frakcjach (tłuczeń, kamyki lub żwir) waga jednej kostki wylewanego betonu wynosi od 1,8 do 2,5 tony. Materiały tego typu są wykorzystywane do budowy konstrukcji, które podlegają znacznym obciążeniom (podpory, stropy, fundamenty itp.). W betonie lekkim używanym do budowy i izolacji ścian, podłóg i lekkich stropów jako wypełniacze służą perlit, keramzyt i wszelkiego rodzaju spienione polimery. Gęstość takiego roztworu waha się od 0,6 do 1,8 t/m3.
Niestety dużą wadą betonu jest to, że po rozciągnięciu wytrzymuje obciążenia około 10 razy mniej niż w przypadkuściskanie i łatwo ulega zniszczeniu nawet przy lekkim zginaniu. Problem ten rozwiązuje się poprzez wylanie betonu wokół skręconych stalowych prętów (zbrojenia) połączonych ze sobą w formie kraty.
Po utwardzeniu uzyskuje się nowy materiał kompozytowy - żelbet, w którym beton zapewnia wytrzymałość na ściskanie, a stal jest odporna na zginanie i rozciąganie. Czasami do zbrojenia używane są inne materiały, w tym różne rodzaje tworzyw sztucznych, ale stal będzie wypaczać się pod wpływem ciepła i zimna mniej więcej w takim samym tempie jak beton, co oznacza, że materiał nie zapadnie się od wewnątrz.
Podstawy trwałości żelbetu
Oczywiste jest, że z wielu obiektywnych powodów nie jest celowe ani możliwe zamówienie rozwiązania od profesjonalnych dostawców. Co więcej, przestrzegając warunków technicznych, a nawet wylewając beton własnymi rękami, można uzyskać dobry wynik.
Fundacja domu jest jego fundamentem i gwarancją bezproblemowego funkcjonowania wszystkiego, co ma wspierać. Istnieje wiele różnych sposobów układania: od bloku i stosu - po stworzenie taśmy wzmocnionej monolitycznie. Jednak przy całym bogactwie wyboru we wszystkich tych przypadkach będzie to beton, a raczej żelbet. W przypadku rozwoju indywidualnego najczęstszą jest ostatnia z wymienionych opcji. Jednocześnie fundament wylewa się betonem w ciągłej warstwie na całym obwodzie przyszłego budynku, na wierzchu zbrojeniaramka.
Wszystkie prace nad budową fundamentu można podzielić na trzy etapy.
- Przygotowania - planowanie terenu, montaż zbrojenia i montaż szalunku.
- Wylewanie betonu – mieszanie, wylewanie, układanie zaprawy i konserwacja betonu.
- Final - demontaż szalunku, oględziny i eliminacja drobnych wad.
Fundacja: szukanie odpowiedzi na wiele pytań
Całkowite wymiary fundamentu, poza jego oczywistym parametrem - długością, zależą od wielu warunków początkowych: obciążenia nośnego (rodzaj materiału ściany, liczba kondygnacji, obecność podpiwniczenia), rodzaj gruntu, ukształtowanie terenu, poziom wód gruntowych, głębokość zamarzania gleby, wysokość pokrywy śnieżnej i więcej.
Jeżeli mówimy o minimalnych wymiarach, to głębokość fundamentu powinna wynosić co najmniej pół metra, wysunięcie nad grunt powinno wynosić od 30 cm, a szerokość powinna wynosić co najmniej półtora raza rozmiar muru materiału ściennego.
Szalunki: opowieść o tym, jak forma determinuje treść
Szalunek składa się z części osłonowej i ogranicznika. Przy jej formowaniu należy wziąć pod uwagę, że beton w pierwszym etapie jest płynnym roztworem wypełniającym całą wolną przestrzeń. Dlatego, aby uzyskać dobry wynik, powierzchnia osłony powinna być jak najbardziej równa, nie może zawierać pęknięć i różnic wysokości, a dla zachowania idealnej pionu zaleca się zastosowanie poziomu budynku lub pionu. W domu panele szalunkowe wykonane są z desek sosnowych o przekroju 20-25 mm, szytemiędzy sobą deską z tego samego materiału, a także sklejką, płytą wiórową lub blachą.
Jednocześnie niezwykle ważne jest, aby nie zapomnieć o jeszcze jednej właściwości zaprawy betonowej, a mianowicie o jej wysokim ciężarze właściwym, ponieważ grubość elementów szalunku płytowego i ogranicznika (zwykle drewnianego) powinny kompensować do nacisku masy betonowej. Dodatkowo wskazane jest posmarowanie powierzchni roboczej osłon smarem lub pokrycie tuleją polietylenową, co zapewni idealną gładkość podłoża, zapobiegnie wlewaniu się zaprawy w pęknięcia szalunku oraz ułatwi późniejszy jego demontaż.
Rama z prętów zbrojeniowych powinna gwarantować nierozerwalne wiązanie na całej powierzchni przyszłego fundamentu, z reguły jeden metr sześcienny betonu, w zależności od średnicy, stanowi od 70 do 120 kg prętów zbrojeniowych.
Sekret tworzenia mikstury betonowej
Na kolejnym etapie rozpoczyna się właściwe przygotowanie mieszanki do wylewania betonu. Ponieważ mówimy o budownictwie prywatnym, jako jednostki pomiarowej użyjemy klasycznych wiaderek dziesięciolitrowych. Marka betonu zależy od stosunku jego materiałów składowych, a M300 jest najczęściej używany do fundamentu. Takie rozwiązanie odpowiada następującym proporcjom: na 1 wiadro cementu portlandzkiego klasy 400 przypada 2 wiadra piasku i 4 - kruszony kamień. Ilość wody silnie zależy od wilgotności piasku i jest obliczana doświadczalnie podczas pierwszej partii. Następnie wszystkie składniki są dokładnie wymieszane w dużym pojemniku lub betoniarce. Gotowa zaprawa powinna mieć jednolitą lepką konsystencję, nie spływać przez spoiny szalunku, a jednocześnie dobrze wypełniać wszystkie puste przestrzenie.
Zlecenie układania betonu
Mieszankę betonową należy układać poziomymi, jednolitymi warstwami o wysokości około 20 cm, rozprowadzając zaprawę na całej szerokości szalunku i unikając szczelin. Jest to bardzo czasochłonny i dynamiczny proces, ponieważ aby uzyskać idealną solidność podłoża, kolejną warstwę betonu należy nakładać przed stwardnieniem poprzedniej. Jednocześnie podczas wylewania (przy braku głębokiego wibratora) zaprawę należy stale mieszać i przebijać żelaznym prętem lub złomem, aby wypełnić wszystkie puste przestrzenie i odpowietrzyć beton w celu uzyskania jednolitej wytrzymałości podłoża.
Zdrowe „dzieciństwo” betonu determinuje jego długie życie
Zaraz po zakończeniu wylewania rozpoczyna się etap pielęgnacji mieszanki betonowej, który w zależności od warunków atmosferycznych trwa od trzech do pięciu dni. Przede wszystkim dotyczy to okresowego (co 2-4 godziny) nawilżania powierzchni betonu. Im wyższa temperatura, tym częściej trzeba to robić, ale jeśli prace są prowadzone w chłodnych porach roku i temperaturach waha się od 0 do + 5ºC, to podlewanie w ogóle nie jest wykonywane, chroniąc świeży beton przed bezpośrednim działaniem promieni słonecznych i zmiany temperatury z wilgotnym piaskiem lub trocinami. Konieczne jest również, aby przez pierwsze dwa lub trzy dni nie chodzić po zalanej powierzchni i chronić ją przed innymi uszkodzeniami mechanicznymi. Wytrzymałość betonu rośnie najszybciej w pierwszych dniach, a po półtora tygodniato około 70% deklarowanych wskaźników marki (28 dni).
Teraz możesz ostrożnie usunąć szalunek i ocenić wynik. W przypadku znalezienia łupin i wiórów narożnych powierzchnię fundamentu przeciera się roztworem na bazie piasku i cementu, a nadmiar ugięcia usuwa się za pomocą kielni.
Beton jak zawsze na wierzchu
Wszystkie zalety betonu znalazły swoje zastosowanie w konstrukcji podłóg. To przede wszystkim wytrzymałość, równość, odporność na wilgoć i trwałość, a stosunkowo wysoka przewodność cieplna, w połączeniu z aktywnym wykorzystaniem systemów ogrzewania podłogowego, stopniowo przeszła od niedociągnięć do jednego z priorytetów stosowania tego typu materiału.
Jednocześnie technologia wylewania betonu w posadzkę jest jeszcze prostsza niż opisana powyżej podstawa listwowa. Kluczową kwestią jest tutaj wysokiej jakości przygotowanie powierzchni do pokrycia, co oznacza obecność solidnej podstawy, stworzenie bariery wodnej i izolacji termicznej dla przyszłej podłogi. W rzeczywistości rolę szalunku w tym przypadku odgrywa sama platforma i ściany pomieszczenia, a przy standardowej grubości powłoki od 6 do 8 cm cały proces nie zajmie dużo czasu. Ponadto do takich prac często stosuje się betony lekkie lub drobnoziarniste wypełniacze o niższej klasie w porównaniu do tych stosowanych w podbudowie. Jako wzmocnienie stosuje się murowaną siatkę drucianą, a główna trudność polega na idealnym ustawieniu lamp prowadzących, które mogą służyć jako ozdoby zwykłej rury. Ze względu na znaczącewielkości odsłoniętej powierzchni, szczególną uwagę należy zwrócić na pielęgnację wylewki betonowej po jej ułożeniu, podobnie jak w przypadku powyższych czynności.
Przy ścisłym przestrzeganiu dość prostych warunków procesu technologicznego konstrukcje betonowe są w stanie pełnić przypisane im funkcje przez wiele lat, zachwycając swoją niezawodnością nie tylko Ciebie, ale także Twoje wnuki.
