1.1 Beton - Wprowadzenie

Beton cementowy jest najpopularniejszym z konstrukcyjnych materiałów budowlanych. Stwierdzenie to jest dosyć oczywiste, warto jednak przypomnieć skalę tej popularności. Otóż rocznie w świecie używa się go w ilości około 3,5 mld m³, w Polsce zaś, w roku 1999 wbudowano około 15 mln m³ tego materiału. Można szacować, że około 60 - 70 % wznoszonych obiektów budowlanych i inżynierskich to obiekty betonowe. Jeżeli mó­wić na przykład tylko o obiektach mostowych, to w tej grupie obiekty betonowe stano­wią około 80%.

Już samo to wskazuje, jak istotną rolę odgrywa wiedza o tym podstawowym mate­riale. Jak wynika z doświadczeń autorów, zbyt wielu inżynierów roli tej nie w pełni doce­nia. Objawem tego jest częste podczas projektowania konstrukcji ograniczanie wymagań stawianych przed betonem do jego wytrzymałości na ściskanie (klasy) i pomijanie in­nych, w pewnych przypadkach bardziej istotnych cech.

Szeroko rozumiana jakość i trwałość każdego obiektu budowlanego w bardzo istot­nym, o ile nie decydującym stopniu, zależy od jakości i trwałości składników użytych do jego wykonania. Wśród przyczyn mniejszych lub większych niepowodzeń budowlanych bardzo często jako podstawowy ich powód wymienia się niedostatki stosowanego beto­nu. Przykładem takim może być także stan techniczny betonowych obiektów mosto­wych wybudowanych w latach siedemdziesiątych, z których około 40% wymagało inter­wencji po około 15 latach eksploatacji.

Należy też podkreślić, że beton w sposób bardzo istotny różni się od innych materia­łów budowlanych. Główna różnica polega na tym, że nie jest on, jak większość innych materiałów, produkowany w fabryce i dostarczany na miejsce budowy w stanie goto­wym. Jego jakość, kojarzona zazwyczaj z zespołem nominalnych cech uzyskiwanych po 28 dniach dojrzewania, jest zdeterminowana przebiegiem kolejnych etapów jego powstawania. Tak więc zależy ona od jakości projektu składu mieszanki betonowej, wa­runków i sposobu mieszania składników, warunków i czasu transportu, technologii ukła­dania i zagęszczania oraz wykańczania powierzchni elementu oraz od warunków i cza­su dojrzewania.

Należy też dodać, że współczesny beton cementowy przestał już być prostą miesza­niną trzech podstawowych składników (cement, kruszywo i woda). Obecnie coraz czę­ściej jest on skomplikowanym wieloskładnikowym układem zawierającym także domieszki chemiczne, dodatki mineralne czy też włókniste uzbrojenie rozproszone. Typowymi przy­kładami współczesnych betonów, stosowanych ostatnio często także i w kraju, są betony wysokowartościowe, betony samozagęszczalne oraz fibrobetony. Projektowanie składu tych betonów oraz technologia ich wykonywania i stosowania są bardziej złożone, w związku z czym wymagają od inżyniera znacznie szerszej wiedzy niż projektowanie i wykonywanie tradycyjnego betonu zwykłego.

Istotną cechą odróżniającą beton od innych materiałów budowlanych jest także to, że jest to jedyny materiał, który nadal często jest przez inżyniera budownictwa zarówno projektowany, jak i wykonywany i stosowany.

Wszystko to powoduje, że rola wykształcenia inżyniera w zakresie technologii beto­nu, a właściwiej rzecz ujmując w zakresie inżynierii i technologii kompozytów betono­wych z matrycą cementową, stała się w ostatnich latach znacznie bardziej istotna.

---