Beton is een materiaal dat wordt gebruikt in de bouw, bestaande uit een harde, chemisch inerte deeltjesvormige stof die bekend staat als een aggregaat (meestal gemaakt van verschillende soorten zand en grind), die door cement en water.
Aggregaten kunnen zand, steenslag, grind, slakken, as, verbrande leisteen en verbrande klei omvatten. Fijn aggregaat (fijn verwijst naar de grootte van de aggregaatdeeltjes) wordt gebruikt bij het maken van betonplaten en gladde oppervlakken. Grof toeslagmateriaal wordt gebruikt voor massieve constructies of stukken cement.
Cement bestaat al veel langer dan het bouwmateriaal dat we herkennen als beton.
Cement in de oudheid
Aangenomen wordt dat cement ouder is dan de mensheid zelf, nadat het 12 miljoen jaar geleden op natuurlijke wijze is gevormd, toen verbrande kalksteen reageerde met schalie-olie. Beton dateert uit minstens 6500 v.Chr. Toen de Nabatea van wat we nu kennen als Syrië en Jordanië een voorloper van hedendaags beton gebruikte om constructies te bouwen die tot op de dag van vandaag bestaan. De
Assyriërs en Babyloniërs gebruikten klei als bindmiddel of cement. De Egyptenaren gebruikten kalk- en gipscement. De Nabateau zouden een vroege vorm van hydraulisch beton hebben uitgevonden - dat verhardt bij blootstelling aan water - met kalk.De adoptie van beton als bouwmateriaal veranderde de architectuur in het hele Romeinse rijk, wat het mogelijk maakte constructies en ontwerpen die niet konden worden gebouwd met alleen de steen die een hoofdbestanddeel van de vroege Romeinse tijd was geweest architectuur. Plots werden bogen en esthetisch ambitieuze architectuur veel gemakkelijker te bouwen. De Romeinen gebruikten beton om nog steeds staande monumenten te bouwen, zoals de baden, de Colosseum, en het Pantheon.
De komst van de donkere middeleeuwen zag echter een dergelijke artistieke ambitie afnemen naast wetenschappelijke vooruitgang. In de Middeleeuwen waren zelfs veel ontwikkelde technieken voor het maken en gebruiken van beton verloren gegaan. Beton zou zijn volgende serieuze stappen niet vooruit zetten tot lang nadat de donkere middeleeuwen waren verstreken.
Het tijdperk van de verlichting
In 1756 maakte de Britse ingenieur John Smeaton het eerste moderne beton (hydraulisch cement) door steentjes toe te voegen als een grof aggregaat en aangedreven baksteen in het cement te mengen. Smeaton ontwikkelde zijn nieuwe formule voor beton om de derde Eddystone-vuurtoren te bouwen, maar zijn innovatie veroorzaakte een enorme golf van het gebruik van beton in moderne constructies. In 1824 vond de Engelse uitvinder Joseph Aspdin Portland Cement uit, dat de dominante vorm van cement is gebleven die wordt gebruikt bij de productie van beton. Aspdin creëerde het eerste echte kunstmatige cement door samen gemalen kalksteen en klei te verbranden. Het verbrandingsproces veranderde de chemische eigenschappen van de materialen en stelde Aspdin in staat om een sterker cement te creëren dan gewoon gebroken kalksteen zou produceren.
De industriële revolutie
Beton zette een historische stap voorwaarts met de toevoeging van ingebed metaal (meestal staal) om zogeheten gewapend beton of gewapend beton te vormen. Gewapend beton werd in 1849 uitgevonden door Joseph Monier, die in 1867 een patent ontving. Monier was een Parijse tuinman die tuinpotten en kuipen van beton maakte, versterkt met een ijzeren gaas. Gewapend beton combineert de treksterkte of buigsterkte van metaal en de druksterkte van beton om zware belastingen te weerstaan. Monier stelde zijn uitvinding tentoon op de Parijse Expositie van 1867. Naast zijn potten en kuipen promootte Monier gewapend beton voor gebruik in spoorbielzen, buizen, vloeren en bogen.
Het gebruik ervan eindigde ook met de eerste met beton versterkte brug en massieve constructies zoals de Hoover en Grand Coulee-dammen.