1

 

BETON 

 
 
I. Historia cementu i betonu 
 
· Rzym PANTEON – KOPUŁA z zaprawy wapiennej z domieszką 

popiołów wulkanicznych 

· XVIII w. Anglia, Francja - produkcja wapna hydraulicznego 

(wodotrwałego) 

· 1825 r., Anglia – początki produkcji pierwszego cementu (portlandzki, 

ponieważ miał barwę jak skały Portland) 

·  lata  sześćdziesiąte  i  siedemdziesiąte  XIX  w.  –  początek  żelbetu 

(Francja) 

 
 
II. Polska Norma Beton zwykły - PN-EN 206-1:2003 
 
III. Literatura przedmiotu 

opracowano na podstawie m.in.: 

1.  Praca  zbiorowa pod kier.  Małolepszego  J.:  Materiały  budowlane:  podstawy  technologii  i 

metody badań. Uczelniane Wydawnictwa Naukowo-Dydaktyczne AGH, Kraków, 2004. 

2.  Osiecka  E.:  Materiały  budowlane:  spoiwa  mineralne  i  kruszywa.  Oficyna  Wydawnicza 

Politechniki Warszawskiej, Warszawa, 2005. 

3.  Praca  zbiorowa  pod  kier.  Stefańczyka  B.:  Budownictwo  ogólne.  Materiały  i  wyroby 

budowlane, t. 1, Arkady, Warszawa, 2005.  

 
1. Definicja betonu 

 
Beton

 jest to sztuczny kamień powstały po związaniu i stwardnieniu mieszanki 

betonowej. 
 
cement + woda + kruszywo drobne + kruszywo grube + domieszki = 

mieszanka 

betonowa

 

 
cement + woda = zaczyn cementowa 
 
cement + woda + kruszywo drobne = zaprawa cementowa 

 

2 

2. Klasyfikacja betonu 

 

a) 

ze względu na 

r

p

 

 

b) 

ze względu na rodzaj 

składnika wiążącego

 

  c) 

ze względu na rodzaj 

kruszywa

 

 

d) 

ze względu na 

funkcję

 

· beton ciężki r

p

 > 2600 kg/m

3

 

np. na kruszywie bazaltowym 
· beton zwykły r

p

 = 

1800÷2600 kg/m

3 

na kruszywie naturalnym 
· beton lekki r

p

 < 1800 kg/m

3

 

 

beton komórkowy, 
keramzytobeton 

 

· beton cementowy 
· beton żywiczny 

(na żywicach 
syntetycznych -  

polimerowy, cementowo- 

polimerowy) 
· beton asfaltowy 

 

· beton żwirowy 
· beton tłuczniowy 
· beton keramzytowy 
· beton żużlowy 

 

· beton konstrukcyjny 
(nośny - służy do 
przenoszenia obciążeń) 
· beton izolujący 
termicznie (na przegrody 
zewnętrzne) 
· beton żaroodporny 
(przeznaczony do 
temp.>200

0

C) 

· beton wodoszczelny 
na zbiorniki na ciecze 
· beton nawierzchniowy 
nawierzchnie dróg i 
lotnisk 
· beton odporny na 
ścieranie (nawierzchnie 
podłóg przemysłowych) 
· beton osłonowy 
(do osłabienia 
promieniowania 
jonizującego) 

 

3

3. Składniki betonu 

· cement ~200 (300) ÷ 450 (550) kg/m

3

 

· woda ~150 ÷ 200 l/m

3

   

 

 

przy stosunku c/w . 1,6 (1.8) 

· kruszywo > 1 m

3

 na 1 m

3

 betonu 

· domieszki do kilku % 

 

3.1.  Cement  portlandzki

  –  spoiwo  hydrauliczne  powstałe  poprzez  zmielenie 

klinkieru  cementowego  z  gipsem  i  dodatkami  hydraulicznymi  (np.  żużel 
wielkopiecowy). 
 
Rodzaje cementów 

 

 
Klinkier  cementowy  powstaje  poprzez  wypalenie  surowców  zawierających 
wapień i glinokrzemiany. 
 
Minerały zawarte w klinkierze cementowym: 

·  krzemian trójwapniowy - alit - C

3

S, 

·  krzemian dwuwapniowy - belit - C

2

S 

·  glinian trójwapniowy - C

3

A 

·  żelazoglinian wapniowy - braunmilleryt - C

4

AF 

 

4

 

 

 

 
Schemat produkcji klinkieru portlandzkiego i cementu 

 

 

 

5

Wiązanie  cementu – hydratacja (uwodnienie), hydroliza – następuje na skutek 
reakcji między minerałami zawartymi w cemencie i wodą. 
 
Schemat hydratacji cementu 

 

 
 
 
 
 
 
 
 
 

 

6

Właściwości cementu 
 

 

symbol R oznacza odmianę cementu o wysokiej wytrzymałości wczesnej  

 
 

 

 
 
 
 
 

 

7

3.2. Kruszywo do betonu 
 

Klasyfikacja kruszyw 

 

 

 
 
 
 
 
 
 
 
 

 

8

Kruszywa kamienne naturalne i łamane 

 

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

 

9

Zalecane krzywe uziarnienia kruszywa naturalnego 
 

 

10

3.3. Domieszki

 (poprawiają właściwości mieszanki betonowej i betonu): 

- uplastyczniające (Kluta Mixbet) polepszają urabialność 

- napowietrzające (abiesod) zmieniają lepkość mieszanki betonowej 

- opóźniające wiązanie 

- przyspieszające wiązanie (chlorek wapniowy) 

- uszczelniające (hydrobet) 

- spulchniające (zwiększają mrozoodporność) 

- przeciwmrozowe (chlorek wapniowy) umożliwiają betonowanie zimą w temp. 

bliskiej 0

o

C 

- barwiące (pigmenty) 

 
 

4. Projektowanie składu mieszanki 

Ustalenie składu mieszanki wymaga: 

· odpowiedniego  zaprojektowania, czyli dobrania  rodzaju i ilości składników, 
np. metodą –  

-  trzech równań 
-  zaczynu 
-  dwustopniowego przepełnienia form 

· należy przy tym określić (uwzględnić) sposób – 

-  wykonania mieszanki betonowej 
-  sposób formowania elementów 

-  pielęgnacji świeżego betonu 

 

 
5. Właściwości mieszanki betonowej 

· urabialność  

– jednorodność rozmieszczenia składników 

 

– jednorodność cech 

 

– zdolność do łatwego wypełniania formy 

· konsystencja  
 

– wilgotna  
– gęstoplastyczna 

 

– plastyczna 

 

– półciekła 

 

– ciekła 

 

11

· podatność mieszanki na zagęszczenie 
Zagęszczenie  ułożonej  w  formie  mieszanki  betonowej  ma  na  celu  ścisłe  i 
jednocześnie 

jednorodne 

rozmieszczenie 

składników 

w 

przestrzeni 

przeznaczonej  do  zabetonowania  (np.  wibrowanie  na  stole,  wgłębne;  ubijanie; 
pracowanie). 

 
6. Pielęgnacja świeżego betonu  

Beton podczas wiązania i twardnienia wymaga pielęgnacji, którą realizuje się 
poprzez: 

– zapewnienie odpowiedniej temperatury 
– zapewnienie odpowiedniej wilgotności 
– ewentualna ochrona przed mrozem 

 

7. Właściwości betonu 

7.1. Właściwości fizyczne 

- 

r

p

, beton zwykły ~2200÷2400 kg/m

3

 

- 

porowatość 

(dla dobrze zagęszczonego betonu 8÷12) 

- 

nasiąkliwość

 (~2÷6% wagowo) 

- 

wodoszczelność

 (zależy od uziarnienia kruszywa, stopnia  zagęszczenia, 

domieszek) 

- 

przewodność cieplna

   

l

bet.zwykły

 1,0 ÷ 1,7 W/m 

× K 

 

 (w warunkach średnio wilgotnych, w zależności od 

r

p

) 

- 

skurcz

 (~0,3%)   

 

7.2. Właściwości mechaniczne 

 
- wysoka wytrzymałość na ściskanie f

c

 (R

bc

) 

zależy od rodzaju i proporcji składników (klasy cementu, c/w), 
warunków dojrzewania, szczelności, wieku betonu 

 

 

12

KLASA BETONU

 – symbol liczbowy określający jego jakość, odpowiadający 

charakterystycznej  wytrzymałości  na  ściskanie  f

ck

    /    gwarantowaną 

wytrzymałość betonu 

G

cube

c

f

,

 (

G

b

R

), 

 np. 

C12/15

 

 

G

cube

c

f

,

  (

G

b

R

)  -  wytrzymałość  na  ściskanie  gwarantowana  przez  producenta  z 

prawdopodobieństwem 95%  
 

 

B10 

C8/10

, B15 

C12/15

, B20 

C16/20

, B25 

C20/25

,  

 

- wytrzymałość na rozciąganie (~1/10 wytrzymałości na ściskanie) f

ct

  

(R

bt

) 

- odporność na ścieranie (zależy od kruszywa) 

- odporność na uderzenie (zależy od wytrzymałości) 

 

- podatność na odkształcenia pod wpływem obciążeń 

w zakresie sprężystym odkształcenia proporcjonalne do naprężeń 

s = E e 

 

 

- odkształcenia na skutek zmian temperatury 
a - współczynnik rozszerzalności liniowej   a = 1,2 × 10

-5

 1/

o

C 

zmiana długości 

Dl = l × Dt × a 

- odkształcenie na skutek zmian wilgotności 

 

 

13

7.4. Właściwości określające odporność na oddziaływanie środowiska 

 

- odporność na agresję chemiczną 

- odporność na wysokie temperatury 

- odporność na niskie temperatury  

- odporność na działanie mrozu 

 

8. Zastosowanie 

Beton jest podstawowym materiałem do wykonywania: 

-  fundamentów budynków i budowli 
-  elementów nośnych ściskanych (słupy, ściany) 
-  nawierzchni dróg 
-  masywnych budowli piętrzących wodę (zapory, jazy) 
-  budowli podziemnych (tunele, kolektory) 
-  budowli przemysłowych (kominy, chłodnie kominowe)