חומרי בניה/בטון: הבדלים בין גרסאות בדף

תוכן שנמחק תוכן שנוסף
שמירה תוך כדי עבודה
שמירה תוך כדי עבודה
שורה 1:
[[תמונה:Rome-Pantheon-Interieur1.jpg|left|thumb|250px|הפנתיאון ברומא. אחד ממבני הבטון הגדולים מהעת העתיקה]]
[[תמונה:ConcreteProduction.png|left|thumb|250px|יצור הבטון בעולם (בכחול) ובארה"ב (אדום)]]
בטון הוא תערובת של חומר מליטה, מים ואגרגטים. כאשר מתייחסים לבטון ללא התייחסות לסוג בטון מסויים, הכוונה היא לבטון המכיל אגרגטים דקים (חול) וגסים (חצץ). בטון שאינו מכיל אגרגט גס נקרא '''מלט'''.
 
בטון הוא חומר הבניה הנפוץ ביותר בארץ, בארופה, דרום אמריקה ובאסיה.מקורותיו עוד בתקופה הפרה היסטורית. נמצאו בארץ שרידים של רצפת בטון מלפני כ- 5000 שנה <!-- להביא מיקום וזמן יותר מדוייקים. לשאול את רינה וסרמן -->, אבל שימוש מסיבי בבטון התחיל רק בתקופה הרומית. לאחר נפילת האימפריה הרומית, השימוש בבטון פסק כמעט לחלוטין למשך תקופה ארוכה. השימוש בבטון חזר וצבר תאוצה במחצית השניה של המאה ה- 19, בד בבד עם שיפור איכות חומרי המליטה. חידושים חשובים שנכנסו בתקופה זו הם: פיתוח של צמנטים הדראולים וצמנט פורטלנד (ארופה, ובעיקר אנגליה), פיתוח הזיון בברזל (צרפת), ופיתוח של תקינה לבדיקת חוזק הבטון והצמנט (גרמניה).
 
בתחילת המאה העשרים, הבניה בבטון צברה תאוצה. תומס אדיסון היה אחד מראשוני היזמים בבניה למגורים מבטון. דוקא בארה"ב, הבניה בבטון לא תפסה נתח שוק ניכר. בתקופה שבין מלחמות עולם הבניה בבטון תפסה תאוצה באירופה, והגיעה לארץ עם העליות מגרמניה <!-- שוב, פרוט היסטורי מקיף יותר לא יזיק -->. בתקופת מלחמות העולם, עקב העליה במחירי המתכות, הבטון שימש לא רק לבניה אזרחית וביצורים, אלה אף לבניה של ספינות ואוניות. למעשה, השימוש במלט ובטון לבניית סירות היה קיים בסין כבר בתקופת הבניה של החומה הגדולה <!-- להביא טווח תאריכים -->.
 
הפיתוח של סוגי בטון שונים, טכנולוגיות יציקה, ועלות מחזור חיים נמוכה הפכו את הבטון לחומר הבניה הפופולרי ביותר בעולם. פרק זה יתמקד בתכונות הבטון וחשיבותן. תוכל ללמוד כיצד לתכנן בטון, עם התכונות הרצויות, בפרק [[חומרי בניה/בטון/תכן תערובת|תכן תערובת]].
==תכונות הבטון הטרי==
 
שורה 13 ⟵ 14:
עבידות של בטון היא מכלול התכונות התורמות לנוחות עבודה עם בטון לצורך מסויים. לשיטות עבודה שונות, ולעבודות שונות נדרשות תכונות שונות. לדוגמה, לצורך יציקה בתבנית מורכבת שלא ניתן להגיע אל כל חלקיה, נדרש בטון בעל יכולת זרימה וציפוף עצמי. בעוד ביציקה במפעל תרומי משתמשים בבטון שלא רק שאינו זורם, כאשר לא מפעילים ריטוט, אלא שגם יכול לעמוד בעומסים תרם התחילה ההתקשרות. בדרך-כלל, כאשר מדברים על עבידות, מתייחסים לתכונות הזרימה של הבטון.
 
הבטון '''אינו''' זורם ניוטוני. קיימים מודלים שונים לתיאור התכונות הריאולוגיות של הבטון, כאשר הפשוט ביותר הוא המודל של בינגהם. לפי מודל זה, הבטון מתנהג כמוצק, עד למאמץ כניעה, ומעומס זה, מתנהג כנוזל ניוטוני, כאשר המאמץ לחישוב הזרימה הוא המאמץ פחות מאמץ הכניעה. אף-על-פי שמול זה פשטני ביותר, הוא מספיק ע"מ לתאר את תכונות הזרימה של הבטון הטרי מעבר לנדרש בספר זה. את התכונות הריאולוגיות של הבטון ניתן למדוד באמצעות ריאומטר. הריאומטר הוא מכשיר יקר ומורכב, והשימוש בו מוגבל למחקר. לצרכים מעשיים, קיימות שיטות בדיקת "סומך" שכל אחת מהן מתאימה לאחד (ורק אחד) מהבטונים הבאים:<br />
* בטון יבש (לשימוש בתעשיה התרומית)
* בטון רגיל (ליציקה באתר)
* בטון מצטופף מעצמו (ליציקות מיוחדות)<br />
בפרק זה לא נדון בעבידות של בטונים מיוחדים אחרים, כגון: מלט, בטון משוריין בסיבים, בטון להתזה ואחרים.
 
בדיקת הסומך של בטון רגיל פותחה בתקופת מלחמת העולם הראשונה, בפרוייקט הבניה של אוניית המטען SS Selma. מספר מפעלי בטון ספקו בטון לבניית האוניה. הבטונים שהגיעו ממפעלים שונים היו בעלי עבידות שונה לחלוטין. כדי ליצור מפרט בטון אחיד לכל הספקים נדרשה מדידה של סומך הבטון. המדד לעבידות הבטון בפרוייקט היה הפרש בין הגובה של הבטון הטרי שהוכנס לגליל בקוטר 6 אינץ' ובגובה של 12 אינץ', לאחר הסרת הגליל לבין גובה הגליל. בהמשך, פותחה הבדיקה לבדיקת הסומך התקני המקובלת היום בעולם כולו ונקראת בעברית '''מבחן חמיטה''' (Slump Test).
 
מבחן החמיטה מתבצע באמצעות קונוס אברהמס, שמידותיו: גובה 300 מ"מ, קוטר תחתון: 200 מ"מ וקוטר עליון: 100 מ"מ. מניחים את הקונוס, כשבסיסו למטה ע"ג משתח מפולס וחלק. יש להדק את הקונוס אל המשטח. ממלאים את הקונוס בבטון עד לשליש הגובה. מצופפים את הבטון ע"י 25 נקישות במוט פלדה חלק שקוטרו 16 מ"מ. ממלאים עוד שליש, ומצופיפים ב- 25 נקישות בין השכבות (לא מגיעים עם המוט עד לקרקעית). ממלאים שליש נוסף, מצופפים ב- 25 נקישות בין השכבות ומישרים. מרימים את הקונוס, ומודדים את הפרש הגובה בין הקונוס לנקודה הגבוהה ביותר בבטון.
 
===משקל סגולי===