1. Šta je beton?

Iako se u savremenoj gradnji koristi bezmalo svuda, beton nikako nije moderan izum. Još su ga Rimljni koristili za svoje objekte kakav je Panteon. Današnje betonske smjese od portlandskog cementa su pronalazak britanskog inženjera Džozefa Aspdina koji je ga je napravio u 19. veku u svojoj kuhinji. Aspdin je zapravo tražio kombinaciju sastojaka u odgovarajućoj proporciji, a sve ih je našao u prirodi. Portlandski cement je tako sastavio u jedinjenju s dva ključna elementa i dobio beton, građevinski materijal koji se svakodnevno koristi širom svijeta.

1.1. Osnovni sastojci betona

Iako svakako ima razlika između raznih vrsta betona, svaki sadrži tri glavna sastojka: portlandski cement, vodu i agregat sastavljen od šljunka ili pjeska ili oba. Dobijena čvrsta smjesa ima pritisnu čvrstoću čelika. Portlandski cement sadrži prirodne minerale koji uključuju krečnjak, peščar, škriljac, gvožđe, glinu i pepeo. Proizvođači sipaju ove sirovine u cilindrične betonske peći i zagrijavaju ih do 1.500 °C. Tokom ovog procesa voda i ugljen-dioksid isparavaju i nastaju nova jedinjenja zvana klinker. Klinker se zatim melje u fini prah, u koji se dodaje gips za kontrolu i regulaciju brzine očvršćavanja kada se ponovo kombinuje s vodom. Ova smješa je poznata kao portlandski cement. Betonske mješavine postoje u različitim oblicima za različite namjene. U standardnoj betonskoj smjesi agregat je mješavina pjeska i sitnog šljunka. Takozvana „smješa pjeska“ je smješa u kojoj je samo sitniji pijesak i u njoj nema šljunka. Pogodan je za krpljenja i razne betonske zanatske radove. Još finiji agregati su u smješa a maltera koji se koriste za spajanje opeka i blokova. Da bi se promijenila njegova svojstva, u beton se mogu dodati i različiti aditivi. Na primjer, betonske mješavine za temelje i sidra uključuju epokside koji povećavaju čvrstinu betona. Armirani beton uključuje staklena vlakna koja smanjuju pucanje. Ima i drugih aditiva koji ubrzavaju ili usporavaju vrijeme vezivanja i sušenja betona.

1.2. Šta treba da znate o trajnosti betona?

Korozija metala, ciklusi zamrzavanja i odmrzavanja i hemijske reakcije alkalnih agregata mogu biti uzroci pucanja betona. Glavni krivac propadanja betona je ipak izloženost vlazi. Međutim, uvreženo je pogrešno mišljenje da je beton nepropusan, iako voda vrlo lako prodire kroz mikropore na betonu. Kvalitetno urađena i sasvim osušena betonska podna ploča debljine 4 cm ili više ne propušta vodu s površine, ali nije imuna na vodenu paru. Zbog toga je neophodno učiniti beton manje propusnim, a čime će se usporiti i njegovo propadanje. Između ostalog, to se postiže umanjenjem razmjere vode i cementa, ravnomjernošću i gustinom agregata kao i koršićenjem aditiva i inhibitora pare. Smanjenjem propusnosti betona i odgovarajućim sistemom prozračivanja trajnost betona može da se poveća. I pored toga, skupljanje betona može da izazove podizanje ivica ploče na spojevima kao i naprsline. Ako gornja i donja površina ploče imaju različit nivo vlažnosti i neujednačenu temperaturu, dolazi do skupljanja gornje površine i savijanja cijele ploče.

2. Pronađite dobrog ponuđača betona

Izbor pravog dobavljača i izvođača betoniranja igra vrlo važnu ulogu u dugotrajnosti konstrukcije objekta, prilaznog puta ili dvorišnih staza ili platoa. Iskusni izvođači radova znaju koliki treba da su temelji, kakva mješavina betona je neophodna za postojeće klimatske uslove, razmake između armatura i nosećih konstrukcija, koliko beton treba da bude tvrd da bi se sprečilo pucanje i skupljanje, ali i brojne druge faktore. Svega ovoga radi, pažljivo izaberite pouzdanog i iskusnog izvođača radova s dobrim referencama.

3. Vrste betona

3.1. Običan beton

Ovo je jedna od najčešće korišćenih vrsta, i to najviše za gradnju staza, prilaza i jednostavnih objekata jer ne zahtijevaju visoku zateznu čvrstoću. Sastavljen je od cementa, pijeska i agregata pomiješanih s vodom, najčešće u razmjeri 1:2:4. Pošto ničim nije ojačan, neprimijeren je za noseće konstrukcije obzirom da slabo prenosi napetost koju uzrokuju vibracije, opterećenja, vjetar i slično.

3.2. Laki beton

Ova vrsta betona je poznata i kao ćelijasti ili termoizolacioni beton, i on je tečan te ga je moguće napraviti i uliti u oplatu, a da se on dalje sam razliva pod silom gravitacije i sopstvene težine. Najčešće se koristi za pravljenje podnih i prozorskih ploča te krovova. Vrste agregata koje se koriste za laki beton su plavućac, ekspandirani škriljci i glina. Ovakav beton ima nisku termoprovodljivost, uglavnom oko 0,3 W/mK u poređenju s običnim koji ima 10-12 W/mK.

3.3. Betoni visoke gustine

Ovakvi betoni se nazivaju teškim i gušći su od drugih, jer se proizvode od drobljenog kamena, odnosno, grubljih agregata. Ovakav beton pruža bolju zaštitu od zračenja te se najčešće koristi za gradnju nuklearnih elektrana i sličnih objekata.

3.4. Armirani beton

Armirani beton (AB) je kompozit vrlo široke upotrebe u savremenoj gradnji. Da bi se povećala njegova ukupna čvrstoća, dodaju mu se čelične šipke, žice, mreža ili vlakna prije nego što se stvrdne (ili se postavljaju prije izlivanja betona). Ta ojačanja poznata pod zajedničkim nazivom armatura, služe za otpor vučnim silama, pošto se beton sam po sebi odupire pritisnim silama. Ovako kombinovani armatura i beton zajedno stvaraju čvrstu vezu i efikasno djeluju kao jedinstven strukturni element.

3.5. Prefabrikovani/montažni betonski elementi

Beton u ovakvom obliku se pravi, uliva u kalupe i suši u fabričkim uslovima. Kalupi se prave prema potrebi, odnosno, prema traženom obliku i veličini te se mogu koristiti više puta. Ovako dobijeni betonski elementi najčešće služe za montažnu gradnju pošto uz druge elemente čine potpunu strukturu. Obično se koriste kao strukturne komponente poput zidnih ploča, nosača, stubova, podova, stepeništa, cijevi, tunela i drugih.

3.6. Prenapregnuti beton

Prenapregnuti beton je konstruktivni materijal koji omogućava takvu, unapred proračunatu napetost konstrukcionih elemenata da oni mogu da izdrže i napetost koju će imati pod opterećenjem. Prenapregnuti beton ujedinjuje visoke čvrstine pritisnih karakteristika betona i visoku zateznu čvrstoću čelika. U armiranom betonu napetost prenosi čelična armatura dok prenapregnuti beton prenosi opterećenje indukovanom napetosti cijelog konstrukcionog elementa. Zato se često koristi za podne nosače, stubove, pilone, železničke pragove i konstrukcije kakve su mostovi, rezervoari, krovovi i uzletno-sletne piste.

3.7. Staklobeton

Stakleni beton, odnosno, beton armiran staklom je građevinski materijal koji se često koristi za oblikovanje spoljnih obloga. Sastoji se od vrlo tvrdih vlakana otpornih na alkale dodatih smješi betona. Vlakna djeluju kao glavna noseća komponenta dok ih beton drži u određenom položaju i prenosi opterećenje. Na taj način i beton i vlakna zadržavaju svoje fizičke i hemijske karakteristike, dok su im kvaliteti sjedinjeni te tako tvore vrlo jak kompozit.

3.8. Pjenasti beton

Ova je vrsta običnog betona poznata i kao pjenobeton zbog mehurića mikroskopske veličine (od nekoliko hiljaditih dijelova do nekoliko stotih dijelova centimetra) koji čine 4-7% zapremine betona. Ovi mehurići su u stvari mikrokomore u kojima se voda zadržava i ledi, čime se smanjuje unutrašnji pritisak na beton.

3.9. Samozbijajući (samougrađujući) beton

Pronalazak ovog samozbijajućeg betona je po mišljenju mnogih stručnjaka jedan od najvažnijih novijih prodora u tehnologiji betona. To je nesegregirajući beton koji se sasvim lako razliva pod sopstvenom težinom i ispunjava cijeli prostor omeđen oplatom bez potrebe da se dodatno sabija i vibracijama čini kompaktnijim. Zbog ovakvih, izuzetnih karakteristika samorazlivanja i samozgušnjavanja, najviše se koristi u izgradnji kompleksnih betonskih okvira.

3.10. Pametni beton

Tehnologija pametnog betona nudi alternativnu metodu očuvanja stanja armiranobetonskih konstrukcija. Betonu se u proizvodnji, u uobičajenu smjesu, dodaju sitnija karbonska vlakna koja poboljšavaju mehaničke karakteristike betona i time konstrukcija ima bolji odgovor na deformacije i opterećenja. Smanjuju se naprezanje i deformacije betonskih konstrukcija, ali i identifikuju eventualni problemi prije nego što beton propadne. Pametan beton prepoznaje sitnije greške u strukturi betona i zato se koristi za provjeru stanja i sanaciju konstrukcija, naročito poslije zemljotresa.

3.11. Betonska vlakna

Betonska vlakna su kao kompozitni materijal sastavljena od smješe cementa, betona ili maltera i sitnih, ravnomerno raspršenih vlakana.

3.12. Polimerni beton

Polimerni betoni se razlikuju od epoksidnih, poliesterskih, vinilnih i drugih. Epoksidi su najveća kategorija budući da se u građevinarstvu najviše i koriste. Vrlo su popularni zbog svojih vrhunskih karakteristika čvrstine, otpora na vibracije koliko i zbog odličnog spajanja s betonskim i metalnim površinama.

4. Načini pravljenja betona

4.1. Savjeti za mješanje betona

Poznato je da se beton stvrdne kada mu se doda voda. Hemijska reakcija koja se pri tom odvija naziva se hidracijom i, budući da cement sadrži pet elemenata koji učestvuju u ovoj reakciji, proces je složeniji. Za čvrstinu betona su najbitniji kalcijum-silikati koji čine 75% smjese. Tokom hidratacije daju natrijum-hidroksid i toplotu, pa se tokom mješanja moraju nositi rukavice. Ph vrednost mokrog betona dostiže 12 i više te je smjesa vrlo abrazivna i neretko rad s betonom može izazvati opekotine. Za potpunu hidrataciju neophodne su precizne količine vode. Sipate li manje od preporučene količine, beton neće biti dovoljne jačine, a ako bude više, smjesa će biti slaba. Beton ne treba da se suši da bi se stvrdnuo i zato konstrukcije mogu da se liju i ispod vode. Tako, kada se proces hidratacije završi, višak vode u betonskoj smesi prelazi u pore zbog čega cijela struktura može oslabiti. Veliki dio te vode odmah izlapi, mada mogu proći i godine dok sva voda iz smješe sasvim ne nestane. Pri mješanju betona, vode mora biti dovoljno da smjesa bude tečna i upotrebljiva, ali ne previše, da se ne razredi kao supa. Manje količine betona mogu se umiješati i u mješalici ili zidarskom koritu od veštačkog materijala, tako da se betonska smješa pomješa s vodom i dobro ujednači ručnom mutilicom. Za veće količine se preporučuje električna mješalica ili da se naruči isporuka gotovog betona koji dolazi u kamionu-mikseru.     

4.2. Oblikovanje betona

Izrada oplate je najkomplikovaniji dio betoniranja. U suštini, svež beton je viskozna tečnost i nekontrolisano će se razliti, ako se ne sipa u pripremljen kalup, odnosno, oplatu. Ako treba da se prave ploče ili neki drugi oblik, neophodno je postavljanje oplate ili šalovanje. Građevinci šalovanje uglavnom rade pomoću OSB ili vezanih ploča. Pošto je šalung privremena konstrukcija, bitno je da je dobro postavljen, a ne da lijepo izgleda. Mora biti dovoljno čvrst da izdrži težinu ulivanja betona i ne smije imati nikakvih rupa ni pukotina kroz koje bi beton mogao da procuri. Važno je da se tamo gdje će se kasnije beton vidjeti, upotrebe glatke vezane ploče, na primjer za zidove, jer će ta površina ostati trajno utisnuta u beton. Iskusni građevinci na takvim mjestima koriste ljepljive trake za vezane ploče tako da nakon uklanjanja oplate ostanu sasvim glatke betonske površine. Oplatu je uvijek bolje sastavljati vijcima, a ne ekserima, jer tokom skidanja oplate ekseri mogu da izgrebu svjež beton. Vijci za oplatu su oni koji se koriste i za suhu montažu.   

4.3. Armiranje betonskih konstrukcija

Iako beton ima visoku pritisnu čvrstoću, njegova zatezna čvrstoća nije ni približna onoj koju ima čelik. Konstrukcije kakvi su zidovi i ploče mogu da ispucaju od težine. Da bi se to sprečilo, građevinci svaku veću konstrukciju ojačavaju armaturom; u zidove i temelje se postavljaju čelične šipke, a pri izradi temeljnih i podnih ploča postavljaju se čelične armaturne mreže. Izrada čelične armature zahtjevna je koliko i šalovanje. Mreža i šipki ima u različitim prečnicima. Veličina, odnosno, fi kako ga majstori zovu, bira se prema zateznoj čvrstoći potrebnoj za određeni objekat. Uvijek je bolje da prečnik bude veći nego manji od potrebnog. Armatura može i da se savija pomoću ručnog alata zvanog uzengija tako da se dobije potreban oblik, mada postoje i mašine ili se o tome možete dogovoriti i s prodavcem betona, ako naručujete gotov.  

4.4. Obrada i farbanje betona

Prema tome kako želite da izgleda beton kada bude završen zavisi i njegova završna obrada, zapravo, postupak rada. Obično se završna obrada počinje šmirglanjem dok je beton još mokar. U nekim slučajevima kao što je recimo izgradnja garaže, estrih može biti završni sloj. Ako lijete beton za terasu ili pod u vikendici, verovatno ćete željeti da on i dodatno bude uglačan prije nego što se stvrdne. To se može uraditi brušenjem ili poliranjem posebnim mašinama, kada beton bude sasvim suv. Poliranje betona je zaista vještina koja traži znanje i iskustvo. Cilj je da se takvom obradom izvuku na površinu sitniji komadi agregata i prah te napravi sasvim glatka površina. Ako se u tome pretjera, površina može posle izvjesnog vremena početi da se ljušti ili puca. Betonu mogu da se dodaju boje neposredno prije izlivanja ili da se kupi već obojen. Kada se stvrdne, beton može da se boji i kiselim premazom ili bojom za beton. Kiselina uzrokuje hemijsku reakciju s hemikalijama u betonu, pa se stvaraju razne zemljane boje. Farba se koristi ako želite neke drugačije boje ili nijanse.

4.5. Zaptivači betona

Ako imate u domu betonsku radnu ploču ili pult ili vam je pod u kupatilu betonski, biće potrebno da se te površine zadihtuju kako ni voda ni nečistoće ne bi ulazile u pore. Većina zaptivača za beton u stvari su poliuretan ili akril koji se rastvaraju u vodi. Prije premazivanja beton mora biti očišćen sredstvom za pranje i vodom ili pištoljem za pranje pod pritiskom i osušen, a premaz se nanosi četkom ili valjkom i onda se ostavi da se osuši. Dobro je da ovaj postupak ponavljate redovno, na svakih nekoliko godina, da bi trajao što duže i izgledao kao nov.