Beton, építésben, szerkezeti anyag, amely kemény, kémiailag közömbös szemcsés anyagból áll, mint aggregátum (általában homok és kavics), amelyet cement és víz köt össze.
építés: korai betonszerkezetek
A betonépítés egyik legkorábbi fennmaradó példája a Sybil temploma (vagy a Vesta templom) Tivoliban, amelyet a
Az ókori asszíriaiak és babilóniak körében a kötőanyag agyag. Az egyiptomiak olyan anyagot fejlesztettek ki, amely jobban hasonlít a modern betonra, kötőanyagként mész és gipsz felhasználásával. A mészkőből, krétából vagy (ha rendelkezésre áll) kagylóhéjból származó mész (kalcium-oxid) az 1800-as évek elejéig továbbra is az elsődleges pozzolanikus vagy cementképző anyag. 1824-ben egy angol feltaláló, Joseph Aspdin égette és őrölte mészkő és agyag keverékét. Ez a portlandcementnek nevezett keverék továbbra is a betongyártásban használt domináns cementálószer.
Az aggregátumokat általában finomnak (méretük 0,025–6,5 mm [0,001–0,25 hüvelyk]) vagy durvanak (6,5–38 mm [0,25–1,5 hüvelyk] vagy annál nagyobb) jelöljük. Az összes alapanyagnak tisztanak kell lennie, és nem kell hozzákevernie lágy részecskékkel vagy növényi anyagokkal, mivel még kis mennyiségben a talaj szerves vegyületei kémiai reakciókat eredményeznek, amelyek súlyosan befolyásolják a beton szilárdságát.
A betont a felhasznált adalékanyag vagy cement típusa, az általa kifejezett speciális tulajdonságok vagy az előállításához alkalmazott módszerek jellemzik. A szokásos szerkezeti betonban a beton jellegét nagymértékben a víz / cement arány határozza meg. Minél alacsonyabb a víztartalom, mindegyik egyenlő, annál erősebb a beton. A keveréknek elegendő mennyiségű vízzel kell rendelkeznie annak biztosításához, hogy minden egyes aggregátum részecskét teljesen körülvegyen a cementpaszta, hogy az aggregátum közötti terek kitöltődjenek, és hogy a beton elég folyékony legyen ahhoz, hogy önthető és hatékonyan elterjedjen. Egy másik tartóssági tényező a cement mennyisége az adalékanyaghoz viszonyítva (három részarányban kifejezve: cement és finom adalékanyag durva aggregátumként). Ahol különösen erős beton szükséges, viszonylag kevesebb adalékanyag lesz.
A beton szilárdságát font / négyzet hüvelyk vagy kilogramm / erő centiméter centiméterben mérik, amely egy adott korú vagy keménységű minta összetöréséhez szükséges. A beton szilárdságát befolyásolják a környezeti tényezők, különösen a hőmérséklet és a nedvesség. Ha idő előtt hagyják száradni, akkor egyenlőtlen húzófeszültségeket tapasztalhat, amelyek nem tökéletesen megszilárdult állapotban nem képesek ellenállni. A kikeményedésnek nevezett eljárás során a betont az öntés után egy ideig nedvesen tartják, hogy lassítsák a megszilárdulást, amely megszilárdul. Az alacsony hőmérsékletek is hátrányosan befolyásolják annak szilárdságát. Ennek kompenzálására adalékanyagot, például kalcium-kloridot keverünk össze a cemenssel. Ez felgyorsítja a beállítási folyamatot, amely viszont elegendő hőt termel ahhoz, hogy ellensúlyozza a mérsékelten alacsony hőmérsékleteket. A nagymértékben beton formákat, amelyeket nem lehet megfelelően lefedni, nem öntik fel fagyhőmérsékleten.
A beágyazott fémre (általában acélra) edzett betont vasbetonnak vagy vasbetonnak hívják. A találmányt általában Joseph Moniernek, egy párizsi kertésznek tulajdonítják, aki vasráccsal megerősített kerti edényeket és kádokat készített betonból; 1867-ben szabadalmat kapott. A megerősítő acél, amely rudak, rudak vagy háló formájában is kialakulhat, hozzájárul a szakítószilárdsághoz. A sima beton nem képes könnyen ellenállni az olyan feszültségeknek, mint a szél, földrengések, rezgések és más hajlító erők, ezért sok szerkezeti alkalmazásban alkalmatlan. Vasbetonban az acél szakítószilárdsága és a beton nyomószilárdsága lehetővé teszi, hogy az elem képes bármilyen típusú nehéz terhelést megtartani jelentős távolságra. A betonkeverék folyékonysága lehetővé teszi az acél azon a ponton vagy annak közelében történő elhelyezését, ahol a legnagyobb igénybevétel várható.
A falazat építésének újítása az előfeszített beton használata. Ezt előfeszítéssel vagy utófeszítéssel lehet elérni. Az előfeszítés során az acélhuzal, kábelek vagy kötelek hosszát az üres sablonba helyezzük, majd megfeszítjük és rögzítjük. A beton öntése és rögzítése után a horgonyokat elengedik, és mivel az acél visszatér eredeti méretéhez, összenyomja a betont. Az utófeszítés során az acélt a betonban kialakított csatornákon vezetik át. Amikor a beton megszilárdult, az acélt valamilyen megfogószerkezettel rögzítik a tag külsejéhez. Az acélra mért mértékű nyújtóerő alkalmazásával a betonba jutó nyomás nagysága gondosan szabályozható. Az előfeszített beton semlegesíti azokat a nyújtóerőket, amelyek szakíthatják a szokásos betonokat azáltal, hogy egy területet olyan helyre préselnek, ahol nincs feszültség, amíg a tömörített szakasz szilárdsága meg nem szűnik. Mivel nagy szilárdságú acél megerősítések nélkül érhető el, nagy hatásfokon használták könnyebb, sekélyebb és elegánsabb szerkezetek építéséhez, például hidakhoz és hatalmas tetőkhöz.
A hatalmas szilárdságon alapuló képességén és a gyakorlatilag bármilyen formához való alkalmazkodási képességén túl a beton tűzálló, és a világ egyik leggyakoribb építőanyagává vált.
