Beton is een populair bouwmateriaal, universeel gebruikt voor zijn duurzaamheid en zijn weerstand tegen hitte. De Portland Cement Association geeft aan dat beton verschillende sterktes kan hebben en daarom moet rekening worden gehouden met de warmtebelasting of de specifieke hoeveelheid warmte die beton kan weerstaan in geval van brand. Beton wordt over het algemeen geclassificeerd op basis van drie hoofdkenmerken. Deze classificaties worden bepaald op basis van het type materiaal of aggregaat dat het beton bevat. Kiezel- en carbonaatbeton zijn aanzienlijk sterker dan het derde type, lichtgewicht beton.
credit: Thinkstock Images / Comstock / Getty ImagesBekend om zijn sterkte en duurzaamheid, is beton nog steeds onderhevig aan spanningsbreuken.Samenstelling
Het primaire verschil tussen kiezel- en carbonaatbeton is het type materiaal waaruit elk bestaat. Carbonaatbeton bestaat uit aggregaat dat voornamelijk bestaat uit dolomiet en kalksteen. Kiezelbeton bestaat daarentegen hoofdzakelijk uit zandsteen en graniet, maar bevat ook siliciumdioxide. Deze zijn sterker dan lichtgewicht beton, bestaande uit leisteen, klei en leisteen.
Warmtegeleiding
Een manier waarop zowel kiezelhoudend als carbonaatbeton verschillen, is hun thermische geleidbaarheid. Thermische geleidbaarheid is het vermogen van een materiaal om warmte te geleiden. Kiezelbeton heeft een hogere warmtegeleiding dan carbonaatbeton. Kiezelbeton heeft een hogere warmtegeleiding voornamelijk omdat het een hoger niveau van kristalliniteit heeft dan carbonaatbeton.
Sterkte
De sterkte van carbonaatbeton is meestal groter dan die van kiezelbeton wanneer beide worden blootgesteld aan extreme hitte. De Portland Cement Association geeft aan dat de sterkte van kiezelhoudend beton begint af te nemen bij ongeveer 800 graden F en zijn sterkte met meer dan de helft wordt verlaagd zodra het een temperatuur van 1200 graden F bereikt. Carbonaatbeton behoudt het grootste deel van zijn sterkte helemaal omhoog tot 1.200 graden F.
Thermische uitzetting
Thermische expansie is een andere manier waarop de verschillen tussen kiezel- en carbonaatbeton worden gezien. Het type aggregaat beïnvloedt ook het niveau van thermische uitzetting. Voor carbonaatbeton neemt de thermische expansie aanzienlijk toe boven 932 graden F als gevolg van de dissociatie van dolomiet, volgens de National Research Council van Canada. Kiezelhoudend beton daarentegen zal uitzetten tot ongeveer 1,292 graden C, op welk punt de uitzetting van het beton zich stabiliseert.
