Бетон
Бетон является важным материалом для изготовления различных зданий и сооружений. Это композит, состоящий из портландцемента, песка, гравия или заполнителя, а также воды в различных пропорциях в зависимости от поставленной задачи.
Бетон используется больше, чем любой другой искусственный материал в мире. По состоянию на 2006 год ежегодно производится около 7,5 миллиардов кубометров бетона - более одного кубометра на каждого человека на Земле.
Ингредиенты смешиваются вместе в пасту, немного похожую на приготовление теста для хлеба. Затем бетон заливается в каркас. Через несколько часов он затвердевает. Бетон затвердевает в результате химической реакции, известной как гидратация. Вода вступает в реакцию с цементом, который связывает другие компоненты вместе, в конечном итоге создавая прочный камень-подобный материал.
Бетон используется для изготовления тротуаров, труб, архитектурных сооружений, фундаментов, автомагистралей, мостов, многоэтажных парковок, стен, подножек для ворот, заборов и столбов и даже лодок. Самым большим его преимуществом является то, что он лучше всего скрепляет кирпичи и камни, чем любой другой известный человечеству способ.
Бетон прочен при сжатии, но слаб при растяжении. Для некоторых целей его необходимо армировать стальными стержнями. Железобетонные здания можно сделать так, чтобы соединить все части вместе, фундаменты, стены, полы и крыши, но бетонная конструкция не делает здания сейсмостойкими.
Бетон старый как 5600 BC. Он не был изобретен римлянами, но широко использовался ими. Некоторые виды бетона водонепроницаемы, а некоторые даже устанавливаются под водой.
Бетон, используемый для изготовления здания
Современное здание: Мэрия Бостона (построена в 1968 г.) построена в основном из бетона, как сборного, так и залитого.
Пантеон Адриана в Риме является примером римского бетонного строительства.
Внешний вид на Римский Пантеон, по-прежнему самый большой (43,4 м.) неармированный монолитный бетонный купол.
Добавки
Существует множество добавок, которые позволяют быстрее и медленнее схватывать бетон, прочнее схватываться, уменьшают коррозию и т.д. Римляне обнаружили, что при добавлении вулканического пепла образуется бетон, который застывает под водой. Римляне также знали, что добавление конского волоса делает бетон менее подверженным трещинам при застывании, а добавление крови делает его более морозоустойчивым.
Современный бетон был изготовлен в 1756 году английским инженером Джоном Смитоном. Он добавил в цемент гальку и порошковый кирпич. В 1824 году английский изобретатель Джозеф Аспдин изобрёл портландцемент, который оставался основным цементом, используемым в производстве бетона. Он сжег измельченный известняк и глину вместе. Процесс горения изменил химические свойства материалов, и Аспдин создал более прочный цемент, чем мог бы производить обыкновенный измельченный известняк.
В 19 веке французский садовник Жозеф Монер в 1849 году изобрел железобетон (запатентован в 1867 году). Франсуа Кунье изучал и совершенствовал его. Это бетон со стальными прутьями в нем, называемый арматурой (арматурные стержни). Стекловолокно или пластиковое волокно начинает заменять стальные прутья.
Многие современные химические вещества могут быть добавлены в смесь для достижения специальных целей. Суперпластификаторы" - это химические вещества, которые улучшают обрабатываемость, что означает способность формировать бетон до его затвердевания. Пигменты могут изменять тусклый серый цвет. Ингибиторы коррозии могут уменьшить ржавчину на стальных прутках. Воздух увлекает небольшие пузырьки в бетоне до его затвердевания. Это помогает бетону пережить замораживание и оттаивание в холодном климате. Доменный шлак можно смешивать с бетоном. Он превращает цвет в почти чистый белый и делает бетон прочнее.
Вопросы и ответы
В: Из чего состоит бетон?
О: Бетон - это композитный материал, изготовленный из портландцемента, песка, гравия или заполнителя и воды в различных пропорциях в зависимости от задачи.
В: Сколько бетона производится каждый год?
О: По состоянию на 2006 год, ежегодно производится около 7,5 миллиардов кубических метров бетона - более одного кубического метра на каждого человека на Земле.
В: Что образуется при смешивании ингредиентов?
О: При смешивании ингредиентов образуется паста, похожая на тесто для хлеба.
В: Как происходит затвердевание бетона?
О: Бетон затвердевает в результате химической реакции, известной как гидратация. Вода вступает в реакцию с цементом, который соединяет остальные компоненты вместе, в итоге образуя прочный материал, похожий на камень.
В: Каковы некоторые общие области применения бетона?
О: Обычно бетон используется для строительства тротуаров, труб, архитектурных сооружений, фундаментов, автомагистралей, мостов и многоэтажных парковочных конструкций. Из него также можно делать стены, фундаменты для ворот и заборов и даже лодки.
В: В чем одно из преимуществ использования бетона перед другими материалами?
О: Одно из преимуществ использования бетона перед другими материалами заключается в том, что он скрепляет кирпичи и камни лучше, чем любой другой известный человечеству метод.
В: Когда впервые был использован бетон?
О: Впервые бетон был использован еще в 5600 году до н.э.
