Survetugevus Survetugevus on betooni tähtsaim omadus, sest ehituses kasutataksegi betooni just survejõudude vastuvõtmiseks. Survetugevus määratakse kindlaks betoonist valmistatud kuubilise või silindrilise proovikeha survekatsega. Survetugevuse järgi jaotatakse betoonid tugevusklassidesse: C12/15, C16/20, C20/25, C25/30, C30/37, C35/45, C40/50, C50/60. Kaldjoone ees olev arv näitab standardse silindrilise proovikeha (Ų150*300mm) survetugevust (Mpa) ning kaldjoone taga olev arv kuubilise katsekeha (150*150*150mm) survetugevust (Mpa).
Kasutatakse ka GOST- standardi järgset tähistust: B-5...B55. Number näitab survetugevust (Mpa).
Veepidavus
Õige koostisega ja hästi tihendatud betoon on vett mitteläbilaskev. Surve all olev vesi võib betooni tungida vaid vähesel määral. Veetiheda betooni saamise eelduseks on sobiva terastikulise koostisega täitematerjali (liiv, kruus, killustik) kasutamine. Kunda tsementidest saab võrdse veetihedusega betooni portland-põlevkivitsemendiga märgatavalt väiksema tsemendi hulga juures kui portlandtsemendiga. Veetihedust iseloomustatakse veepidavuse margiga (W2...W12), kus arv näitab vee rõhku (atm) millele betoon suudab normikohasel katsel vastu panna.
Külmakindlus
Külmakindlust iseloomustab betooni omadus taluda paljukordseid külmumis- ja sulamistsükleid ilma tugevuse ja massi märgatava vähenemiseta ja nähtavate kahjustusteta. Betooni külmakindluse eelduseks on küllaldane veepidavus ja külmakindel täitematerjal. Betooni tööstuslikul valmistamisel kasutatakse külmakindluse tõstmiseks ka õhku sisseviivaid lisandeid. Külmakindlust iseloomustab külmakindluse mark (F10...F500), kus arv näitab külmumis- ja sulamistsüklite arvu kuni normikohase katsekeha purunemiseni.
Betooni omadusi mõjutavad tegurid
Betooni olulisimad omadused -tugevus ja püsivus- sõltuvad komponentide: tsemendi, vee ja täitematerjalide (liiv, kruusliiv, kruus, killustik) omadustest ja vahekorrast.
Betooni survetugevust enim mõjutavad tegurid:
- vesitsementtegur (vee ja tsemendi massi suhe)
- tsemendi liik ja selle tugevusklass
- kivistumise tingimused (temperatuur, niiskus)
- täitematerjalide kvaliteet ning terastikuline koostis
- seguvee kvaliteet
- betoonisegu paigaldamise kvaliteet (tihendamine, järelhooldus)
Vesitsementtegur
Paljudel juhtudel sõltub betooni vesitsementtegur otseselt betooni tugevuse nõuetest. Vesitsementteguri mõju betooni survetugevusele sõltuvalt kivinemise kestvusest iseloomustab joonis 2. Selleks, et kindlustada kõrge vastupidavus agressiivsete ainete sissetungimise vastu, peaks vesitsementtegur olema seda madalam, mida karmimad on betooni kasutamistingimused (külm, päike, vihm). Tagatud peab olema antud vesitsementteguri puhul värske betoonisegu töödeldavus. Vee hulga ja töödeldavuse omavahelist seost erinevate täitematerjalide korral iseloomustab joonis 3. Portland-põlevkivitsementbetooni veevajadus on 20l/m³ võrra väiksem kui portlandtsementbetoonil.
Betoonisegu töödeldavust hinnatakse vajumiskatsega. Vajum määratakse, mõõtes vormi kõrguse ja vajunud katsekeha kõrgeima punkti vahe -S (joonis 1.) Tüvikoonus, mille alumine läbimõõt on 200 mm, ülemine läbimõõt 100 mm ning kõrgus 300 mm asetatakse rõhtsale alusplaadile. Vorm täidetakse kolmes võrdse paksusega kihis, kusjuures igat kihti tihendatakse tihendamisvarda 25 löögiga. Pärast viimast kihti vormi pealispind tasandatakse. Seejärel tõstetaksevorm ettevaatlikult 5 kuni 10s jooksul püstloodis üles. (Kogu toiming teostatakse vaheaegadeta 150 s jooksul). Vahetult pärast vormi eemaldamist määratakse vajum, mõõtes vormi kõrguse ja vajunud katsekeha kõrgeima punkti vahe. Vajum registreeritakse 10 mm täpsusega.
Joonis 1
Vastavalt vajumi suurusele jaotatakse betoonisegud vajumisklassidesse:
S1 - 10...40mm
S2 - 50...90mm
S3 - 100...150mm
S4 - 160...210mm
Betoonisegu veevajadus sõltub tsemendi liigist, täitematerjali (liiv, kruusliiv, killustik) terastiku koostisest ja peensusest. Seega võib betooni tugevust suurendada vesitsementteguri vähendamise teel. Praktikas toimub see kas tsemendikogust suurendades või veehulka vähendades. Vajadusel võib betooni töödeldavust parandada lisaainetega.
Joonis 2
Joonis 3
Kivistumise tingimused
Olulist mõju avaldavad betooni omadustele kivinemise tingimused, eelkõige temperatuur ja niiskus. Mida madalam on temperatuur, seda aeglasemalt toimub kivistumisprotsess. Teine oluline mõjutegur on niiskus. Kivinemisel õhus betoonisegu maht väheneb, kusjuures pinna lähedal toimub mahukahanemine kiiremini kui sisemuses, mistõttu võivad tekkida praod.
Mahukahanemise pragusid võib vältida betooni järelhooldamisega. Järelhoolduse mõte on betooni tugevustekke tagamine ja betoonipinna liiga kiire kuivamise takistamine, sellega tagatakse eelkõige betooni tõmbetugevuse arenemine. Hästi järelhooldatud konstruktsioonil on paremad kivistunud betooni omadused, nagu näiteks kulumiskindlus ja tihedus. Järelhooldusega tuleb alustada vahetult pärast betoneerimist. Kõige lühem järelhooldusaeg on tavaliselt kolm ööpäeva.
Abinõud kahanemise vähendamiseks:
- vältida või vähenda vee haihtumist betooni pinnalt
- kaitsta betooni tuule ning päikese eest
- järelhooldusega alustada õigeaegselt
- külmades tingimustes kasutada kiiremini tarduvaid betoone
- vältida tardumist aeglustavaid lisandeid.
Enamkasutatavad järelhooldusmeetodid on:
- betoonipinna kastmine
- betoonipinna katmine niiskust mitteläbilaskva kattega (kile)
- järelhooldusained (tekitavad betooni pinnale kile)
- kasutada võimalikult madala vesitsementteguriga betoonisegu.
Seguvesi
Seguveena tuleb kastutada reeglina joogiks kõlbulikku vett.
Täitematerjalid
Täitematerjalide kvaliteet oleneb eelkõige nende terastikulisest koostisest. Täitematerjal peab olema puhas. Liiv ei tohi sisalda huumust, mis halvendab tsemendi kivinemisprotsessi. Nii liiv, kruus kui ka killustik ei tohi sisaldada ülemääraselt tolmu ja savi, eriti tera pinnale tugevalt kleepunult, mistõttu kivinev tsement ei nakku täitematerjaliga ning betooni võib ohtlikult alaneda, halvemal juhul mitmeid kordi alaneda.
Hea struktuuriga betooni saamiseks on soovitav kasutada vähemalt kahte täitematerjali liiki: liiva (kuni 5mm) ja killustikku (5...20mm) või vastavalt kruusliiva. Jämeda täitematerjali terade maksimaalne suurus ei tohi ületada 1/3 konstruktsiooni väikseimat mõõtu. Väikesemahulise töö ja madalama tugevusklassiga betooni puhul, samuti kruusa või killustiku puudumisel, võib piirduda ainult liivtäitematerjaliga, millega aga kaasneb tsemendikulu suurenemine.