Beton
Beton ist ein wichtiges Material zur Herstellung verschiedener Gebäude und Strukturen. Er ist ein Verbundwerkstoff aus Portlandzement, Sand, Kies oder Zuschlagstoffen und Wasser in unterschiedlichen Anteilen, je nach Aufgabe.
Beton wird mehr als jedes andere von Menschenhand geschaffene Material auf der Welt verwendet. Im Jahr 2006 werden jährlich etwa 7,5 Milliarden Kubikmeter Beton hergestellt - mehr als ein Kubikmeter für jeden Menschen auf der Erde.
Die Zutaten werden zu einer Paste vermischt, ein bisschen wie bei der Herstellung von Brotteig. Der Beton wird dann in einen Rahmen gegossen. Nach einigen Stunden härtet er aus. Der Beton verfestigt sich durch eine chemische Reaktion, die als Hydratation bezeichnet wird. Das Wasser reagiert mit dem Zement, der die anderen Bestandteile miteinander verbindet, wodurch schließlich ein festes steinartiges Material entsteht.
Beton wird zur Herstellung von Bürgersteigen, Rohren, architektonischen Strukturen, Fundamenten, Autobahnen, Brücken, mehrstöckigen Parkplätzen, Mauern, Fußböden für Tore, Zäune und Masten und sogar für Boote verwendet. Sein größter Vorteil ist, dass er Ziegel und Steine besser miteinander verbindet als jede andere der Menschheit bekannte Methode.
Beton ist stark auf Druck, aber schwach auf Zug. Für einige Zwecke muss er mit Stahlstäben verstärkt werden. Gebäude aus Stahlbeton können so gebaut werden, dass sie alle Teile miteinander verbinden, die Fundamente, Wände, Böden und Dächer, aber die Betonkonstruktion macht Gebäude nicht erdbebensicher.
Beton ist so alt wie 5600 vor Christus. Er wurde nicht von den Römern erfunden, aber von ihnen viel benutzt. Einige Betonarten sind wasserdicht, und einige Arten härten sogar unter Wasser aus.
Zur Herstellung eines Gebäudes verwendeter Beton
Ein modernes Gebäude: Das Rathaus von Boston (fertiggestellt 1968) ist weitgehend aus Beton, sowohl vorgefertigt als auch gegossen.
Außenansicht des römischen Pantheons, immer noch die größte (43,4 m Durchmesser) unbewehrte Vollbetonkuppel.
Hadrians Pantheon in Rom ist ein Beispiel für römischen Betonbau.
Zusatzstoffe
Es gibt viele Zusatzstoffe, um Beton schneller abbinden zu lassen, langsamer abzubinden, stärker abzubinden, Korrosion zu reduzieren und so weiter. Die Römer entdeckten, dass durch die Zugabe von Vulkanasche ein Beton entsteht, der unter Wasser abbindet. Die Römer wussten auch, dass das Hinzufügen von Rosshaar den Beton beim Abbinden weniger rissanfällig machte und dass das Hinzufügen von Blut ihn frostbeständiger machte.
Moderner Beton wurde 1756 von dem britischen Ingenieur John Smeaton hergestellt. Er fügte dem Zement Kieselsteine und Ziegelpulver hinzu. Im Jahr 1824 erfand der englische Erfinder Joseph Aspdin den Portlandzement, der bis heute der wichtigste Zement für die Betonherstellung ist. Er brannte gemahlenen Kalkstein und Ton zusammen. Der Brennprozess veränderte die chemischen Eigenschaften der Materialien, und Aspdin schuf einen stärkeren Zement, als einfach zerkleinerter Kalkstein allein herstellen konnte.
Im 19. Jahrhundert erfand der französische Gärtner Joseph Monier 1849 den Stahlbeton (1867 patentiert). François Coignet studierte und verbesserte ihn. Dabei handelt es sich um Beton mit Stahlstäben darin, die als Bewehrungsstäbe (Armierungsstäbe) bezeichnet werden. Glasfaser oder Kunststofffaser beginnt, Stahlstäbe zu ersetzen.
Viele moderne Chemikalien können der Mischung hinzugefügt werden, um spezielle Ziele zu erreichen. Superplasticizer" sind Chemikalien, die die Verarbeitbarkeit verbessern, d.h. die Fähigkeit, den Beton zu formen, bevor er abgebunden hat. Pigmente können die stumpfe graue Farbe verändern. Korrosionsinhibitoren können das Rosten auf den Stahlstäben verringern. Luftporenbildung" bedeutet, dass kleine Blasen in den Beton geblasen werden, bevor er erhärtet. Dies hilft dem Beton, das Einfrieren und Auftauen in einem kalten Klima zu überstehen. Hochofenschlacke kann mit Beton gemischt werden. Sie verwandelt die Farbe in fast reines Weiß und macht den Beton stärker.
Fragen und Antworten
F: Woraus besteht Beton?
A: Beton ist ein Verbundmaterial aus Portlandzement, Sand, Kies oder Zuschlagstoffen und Wasser in unterschiedlichen Anteilen, je nach Aufgabe.
F: Wie viel Beton wird jedes Jahr hergestellt?
A: 2006 wurden etwa 7,5 Milliarden Kubikmeter Beton pro Jahr hergestellt - mehr als ein Kubikmeter für jeden Menschen auf der Erde.
F: Was entsteht, wenn man die Zutaten zusammenmischt?
A: Durch das Zusammenmischen der Zutaten entsteht eine Paste, ähnlich wie bei der Herstellung von Brotteig.
F: Wie verfestigt sich Beton?
A: Beton verfestigt sich durch eine chemische Reaktion, die als Hydratation bezeichnet wird. Das Wasser reagiert mit dem Zement, der die anderen Bestandteile miteinander verbindet, so dass schließlich ein starkes, steinartiges Material entsteht.
F: Für welche Zwecke wird Beton häufig verwendet?
A: Zu den üblichen Verwendungszwecken von Beton gehören Gehwege, Rohre, architektonische Strukturen, Fundamente, Autobahnen, Brücken und mehrstöckige Parkhäuser. Er kann auch für den Bau von Mauern, Fundamenten für Tore und Zäune und sogar für Boote verwendet werden.
F: Welchen Vorteil hat die Verwendung von Beton gegenüber anderen Materialien?
A: Ein Vorteil von Beton gegenüber anderen Materialien ist, dass er Ziegel und Steine besser verbindet als jede andere Methode, die der Menschheit bekannt ist.
F: Wann wurde Beton zum ersten Mal verwendet?
A: Beton wurde bereits 5600 v. Chr. zum ersten Mal verwendet.
