Betong
Betong är ett viktigt material för att bygga olika byggnader och konstruktioner. Det är en komposit som består av portlandcement, sand, grus eller aggregat och vatten i olika proportioner beroende på uppgiften.
Betong används mer än något annat konstgjort material i världen. År 2006 tillverkades cirka 7,5 miljarder kubikmeter betong varje år - mer än en kubikmeter för varje person på jorden.
Ingredienserna blandas ihop till en pasta, lite som när man gör en deg till bröd. Betongen hälls sedan i en ram. Efter några timmar stelnar den hårt. Betong stelnar på grund av en kemisk reaktion som kallas hydrering. Vattnet reagerar med cementen, som binder ihop de andra komponenterna och till slut skapar ett starkt stenliknande material.
Betong används för att bygga trottoarer, rör, arkitektoniska konstruktioner, fundament, motorvägar, broar, parkeringshus, väggar, fundament för grindar, staket och stolpar och till och med båtar. Dess största fördel är att den binder samman tegelstenar och stenar bättre än någon annan metod som mänskligheten känner till.
Betong är stark i kompression men svag i spänning. För vissa ändamål måste den förstärkas med stålstänger. Man kan göra byggnader av armerad betong för att länka samman alla delar, fundament, väggar, golv och tak, men betongkonstruktioner gör inte byggnader jordbävningsbeständiga.
Betong är så gammal som 5600 f.Kr. Den uppfanns inte av romarna, men användes mycket av dem. Vissa typer av betong är vattentäta, och vissa typer kan till och med sättas under vatten.
Betong som används för att bygga en byggnad
En modern byggnad: Boston City Hall (färdigställd 1968) är till stor del byggd av betong, både prefabricerad och gjuten på plats.
Yttre vy av det romerska Pantheon, som fortfarande är den största kupolen i oarmerad massiv betong (43,4 m diameter).
Hadrianus Pantheon i Rom är ett exempel på romersk betongkonstruktion.
Tillsatser
Det finns många tillsatser för att få betongen att stelna snabbare, stelna långsammare, stelna starkare, minska korrosion och så vidare. Romarna upptäckte att man genom att tillsätta vulkanaska fick en betong som kunde stelna under vatten. Romarna visste också att tillsats av hästhår gjorde betongen mindre benägen att spricka när den satt och att tillsats av blod gjorde den mer frostbeständig.
Modern betong tillverkades 1756 av den brittiske ingenjören John Smeaton. Han tillsatte stenar och tegelpulver till cementet. År 1824 uppfann den engelske uppfinnaren Joseph Aspdin Portlandcementet, som fortfarande är den vanligaste cement som används vid betongtillverkning. Han brände sönder malda kalkstenar och lera tillsammans. Bränningsprocessen förändrade materialens kemiska egenskaper och Aspdin skapade en starkare cement än vad enbart vanlig krossad kalksten kunde ge.
På 1800-talet uppfann den franske trädgårdsmästaren Joseph Monier armerad betong 1849 (patenterad 1867). François Coignet studerade och förbättrade den. Detta är betong med stålstänger i, som kallas armeringsjärn (armeringsjärn). Glasfiber eller plastfiber börjar ersätta stålstängerna.
Många moderna kemikalier kan tillsättas till blandningen för att uppnå särskilda mål. Superplastifieringsmedel är kemikalier som förbättrar bearbetbarheten, dvs. förmågan att forma betongen innan den har satt sig. Pigment kan ändra den tråkiga grå färgen. Korrosionsinhibitorer kan minska rosten på stålstängerna. Luftinblandning innebär att små bubblor blåser upp i betongen innan den stelnar. Detta hjälper betongen att överleva frysning och upptining i ett kallt klimat. Slagg från masugnar kan blandas med betong. Den gör färgen nästan rent vit och gör betongen starkare.
Frågor och svar
F: Vad är betong gjord av?
S: Betong är ett kompositmaterial som består av portlandcement, sand, grus eller aggregat och vatten i varierande proportioner beroende på uppgiften.
F: Hur mycket betong produceras varje år?
S: År 2006 tillverkades cirka 7,5 miljarder kubikmeter betong varje år - mer än en kubikmeter för varje person på jorden.
F: Vad skapas när man blandar ingredienserna tillsammans?
S: Genom att blanda ingredienserna skapar man en massa, ungefär som när man gör deg till bröd.
F: Hur stelnar betong?
S: Betong stelnar på grund av en kemisk reaktion som kallas hydrering. Vattnet reagerar med cementen, som binder ihop de andra komponenterna och skapar slutligen ett starkt stenliknande material.
F: Vilka är några vanliga användningsområden för betong?
S: Vanliga användningsområden för betong är bland annat beläggningar, rör, arkitektoniska konstruktioner, fundament, motorvägar, broar och parkeringsbyggnader med flera våningar. Betong kan också användas för att bygga murar, fundament för grindar och staket och till och med båtar.
F: Vad är en fördel med betong jämfört med andra material?
S: En fördel med att använda betong framför andra material är att den binder tegelstenar och stenar bättre än någon annan metod som mänskligheten känner till.
F: När användes betong för första gången?
S: Betong användes för första gången så tidigt som 5600 f.Kr.
