Ipari technológiák
Dr. Német Béla (2013)
Pécsi Tudományegyetem
A beton (http://hu.wikipedia.org/wiki/Beton) kötőanyagból (cementből) és adalékanyagokból (homokos kavicsból) álló, a hidratáció hatására megszilárduló anyag. Az alkotóelemek még kiegészülhetnek különböző funkciójú adalékanyagokkal. Az alkotórészek elnevezése még római korból származik - latinul: caementum – durva kőtörmelék, concretus (beton) – összekevert, összenőtt.
A cement, a portlandcement és a beton épített környezetben történő felhasználásának története:
A rómaiak ú.n. római cementet (alumínium- és szilíciumtartalmú törmeléket) használtak utak, fürdők, vízvezetékek építésére. Technikailag kifinomultan a Pantheon kupolájának szerkezetében jelent meg a beton, amely szerkezete közepe felé haladva egyre vékonyodik a kedvező terhelés miatt. 27-ben Pollio Vitruvius építészeti könyvében szerepel a beton leírása.
1779-ben Bry Higgins szabadalmaztatta a stukkóvakolatot, amely hidratált cementből állt.
1793-ban John Smeaton tanulmányozta a kiégetett mész víz alatti szilárdulását, illetve azt, hogy a más anyagokkal elegyítve szilárdabb formát ölt. Újjáépítette a cornwalli világítótornyot.
1800-ban használtak először nagy mennyiségű betont a West India Dock brit kikötő építésénél, amit William Jessop tervezett.
1812 és 1816 között épült Franciaországban az első betonszerkezetű híd Souillacban, amely még nem tartalmazott semmiféle vasalást.
Az 1820-as években több angol, francia és amerikai szabadalom is született a mész felhasználásával, cementtel, betonnal kapcsolatban:
James Parker az ún. Parker (más néven római) cementtel kísérletezett.
Edgar Dobbs a habarccsal és a gipsszel foglalkozott.
Louis Vicat agyaghoz adagolt meszet készített.
Canvass White a természetes cementet ismerte fel.
Maurice St. Leger és John Tickell olyan természetes cementet készítettek, amelyek a víz alatt is megkötöttek.
Ralph Dodd foglalkozott azzal, hogy a húzóerőket kovácsoltvas rudakkal vegye fel a beton belsejében.
Abraham Chambers és James Frost különféle cementfajtákkal kísérleteztek.
1824-ben Joseph Aspdin angol kőműves szabadalmaztatta az egységesen finomra őrölt portlandcementet, amit a Portlandnál fejtett építési kőről nevezett el. Ez az elnevezés a mai napig megmaradt.
Zielinski Szilárd (1860-1924) építőmérnök, a vasbeton építészet magyarországi meghonosítója.
(http://hu.wikipedia.org/wiki/Vasbeton)
A vasbeton betonból és a betonba ágyazott acélbetétekből álló építőanyag. A beton és a vasbeton a világon a legelterjedtebb építőanyag, mivel kivitelezése viszonylag egyszerű és a készítéséhez felhasznált anyagok olcsóak, valamint a vasbeton szerkezetek alig igényelnek karbantartást.
A vasbetonban általában a nyomófeszültséget a beton veszi fel, ugyanis a beton a nyomásnak jól ellenáll. A beton húzószilárdsága viszont kicsi, így a szerkezetek azon részeibe, ahol húzófeszültség ébred, acélbetéteket helyeznek. Méretezése a homogén anyagokhoz képest más, mivel a szerkezetben több fajta anyag van jelen.
A terhelt vasbeton tartónál a beton már kis teher hatására meg fog repedni, a további húzóerőt az acélbetét veszi fel, a nyomóerőt pedig a beton be nem repedt része. A teherbírás kimerülését a beton összemorzsolódása, vagy az acél elszakadása jelenti.
A vasbeton előnyei
Viszonylag alacsony építési költségek
A vasbeton szerkezetek különleges tűz elleni védelem nélkül is állékonyabbak más szerkezetekkel szemben
Lényegesen merevebbek, mint például a fa- vagy az acélszerkezetek
Alacsony fenntartási költségek, viszont bizonyos környezeti hatásokkal, például sózással szemben védeni kell
Az alapanyagok sok helyen hozzáférhetőek, egyszerűen szállíthatóak
A vasbeton szerkezetek szinte tetszőleges alakban elkészíthetőek
A vasbeton hátrányai
Az alacsony húzószilárdság miatt a vasbeton szerkezetek hajlamosak a repedésre
A helyszínen készített vasbeton szerkezetek betonozása előtt zsaluzatot kell készíteni
Az acélhoz képest a beton szilárdsága jóval kisebb, viszont térfogatsúlya nagyobb
A vasbeton szerkezeteket utólag átalakítani legtöbbször igen körülményes
http://hu.wikipedia.org/wiki/Puskás_Ferenc_Stadion
A Pekingi Nemzeti Stadion, külseje alapján Madárfészeknek becézett épület az olimpiai események központja volt, 2008-ban Az építmény 330 méter hosszú, 220 méter széles, a magassága 69,2 méter. A használható terület nagysága 204 000 m². Az építmény acélszerkezetének összhossza nagyjából 36 km, tömege 45 000 tonna.
