Wytrzymałość betonu – jak rozumieć oznaczenia?

Beton jest materiałem powszechnie wykorzystywanym, jeśli chodzi o budowanie nowoczesnych konstrukcji. W porównaniu do ubiegłych dziesięcioleci, nasza wiedza w tym temacie uległa znacznemu rozszerzeniu.

Artykuł powstał przy współpracy z firmą BetBlok System.

Dzisiejsi inżynierowie potrafią z dużą dokładnością określić, ile oraz jakiego betonu użyć, aby całość konstrukcji wytrzymała upływ czasu, a w niektórych przypadkach nawet trzęsienia ziemi (Japonia) lub ruchy piasków (Zjednoczone Emiraty Arabskie). Na terenie Polski oczywiście takie ekstremalne zjawiska zdarzają się rzadko, jednak zastosowanie odpowiedniego betonu jest ważne ze względu na bezpieczeństwo domowników oraz wytrzymałość konstrukcji na uszkodzenia spowodowane upływem czasu. W momencie otrzymania projektu możemy czuć się nieco zdezorientowani, gdy przeczytamy, że do wykonania konstrukcji należy zastosować beton C16/20. Jak zrozumieć te oraz inne oznaczenia? Co w przypadku, kiedy zastosujemy nieodpowiedni beton?

Płyty betonowe – jak je odpowiednio dobrać?

Aby zrozumieć, co znaczą poszczególne oznaczenia betonu, najpierw musimy poznać zasadę jego działania oraz dowiedzieć się, jakie są jego rodzaje oraz jak konkretny rodzaj betonu zachowa się w warunkach budowy. Do trzech podstawowych składników betonu należą woda, kruszywo oraz spoiwo hydrauliczne. Wiązanie mieszanki czyli tak zwane „schnięcie betonu lub cementu” to nic innego jak reakcja fizyczno-chemiczna, wskutek której cement, zmieszany z wodą tworzy zaczyn, który to z kolei twardnieje. To właśnie ten moment ma ogromny wpływ na trwałość betonu w późniejszym czasie, dlatego ważne jest, aby w tym czasie chronić mieszankę przed negatywnymi skutkami oddziaływań atmosferycznych. Jeśli tak się nie stanie, płyty betonowe mogą zostać połączenie niezbyt trwale, wskutek czego cały budynek może się zawalić.

Jakie oznaczenia stosuje producent płyt betonowych?

Najbardziej rozpowszechnioną odmianą betonu, która jest stosowana niemal na każdej budowie, jest tak zwany beton zwykły. Jest to rodzaj betonu, który zdefiniowany jest przez normę gęstości w stanie suchym. Norma ta mieści się w przedziałach od 2000kg/m3 do 2600kg/m3. Poszczególne oznaczenia betonu są zdefiniowane więc na podstawie gęstości konkretnego rodzaju betonu, użytego w trakcie budowy. W praktyce więc, jeśli na planie budowy zobaczymy informację, że należy użyć betonu oznaczonego na przykład wspomnianym wyżej C16/20, już będziemy mieli świadomość, że mamy do czynienia z betonem zwykłym. Producent płyt betonowych swój produkt oznacza również jako C8/10, C12/15, C16/20 oraz C25/30. Wszystkie przywołane tutaj oznaczenia dotyczą oczywiście betonu zwykłego, jednak to co je odróżnia, to odporność na ściskanie.

Płyta betonowa – jaką zastosować, aby konstrukcja była wytrzymała?

Opisaną we wcześniejszym akapicie wytrzymałość na ściskanie nazywamy klasą betonu. Informuje ona nas o tym, jakiego rzędu wielkości naprężeń ściskających jest w stanie wytrzymać konkretny rodzaj betonu. Oznaczenia stosowane w przypadku betonu, czyli C12/15, C16/20 itd. są wynikiem eksperymentu, w którym to próbki w kształcie walca oraz sześcianu są poddawane próbie wytrzymałościowej. Pierwsza próbka określa pierwszy człon oznaczenia, czyli przykładowo C12, natomiast wytrzymałość próbki numer dwa stanowi o wartości drugiego członu oznaczenia, czyli liczbie 15. W ten sposób powstaje oznaczenie betonu C12/15. Dlaczego podczas eksperymentu próbie poddaje się dwie próbki, a wartości ich wytrzymałości tak bardzo różnią się miedzy sobą? Tutaj dużą rolę odgrywa fizyka. Płyta betonowa w formie sześcianu będzie charakteryzowała się większą wytrzymałością w niemal każdych warunkach.

Zbrojenie a płyty betonowe. Producent zadba o wszystko!

Rzadko jednak zdarza się tak, że dostarczony beton to sześcienne płyty betonowe. Producent swoje produkty dostosowuje do potrzeb klienta, więc w wielu przypadkach użyty beton przybiera konstrukcję nieregularną. Jak już wiemy z poprzedniego akapitu, kształt betonu ma duży wpływ na jego wytrzymałość. W przypadku nieregularnego betonu warto zastosować dodatkowe zabezpieczenie – zbrojenie betonu. Zastosowana w zbrojeniu betonu stal przejmuje wtedy część naprężeń, oddziaływujących na beton, wskutek czego całość konstrukcji znacznie zyskuje na wytrzymałości.