Beton je kompozit s mnoha aplikacemi. Obvykle se používá k pokládání základů, podlah budov a schodišť nebo k vytvrzování podkladů. Architektonický beton se používá například pro úpravu interiérů a fasád. Při výběru směsi pro konkrétní projekt musíme věnovat pozornost třídě betonu. Beton neboli umělý kámen, je stavební surovina skládající se z plniva, pojiva, vody a speciálních příměsí. U běžného betonu je pojivem kvalitní portlandský cement. Pevnost betonu v tlaku je základ stavby - nenápadný, ale zásadní. Tento klíčový parametr určuje, jak dobře bude materiál odolávat tlakovým silám, které na něj působí. Je to jako s lidskou páteří; bez dostatečné pevnosti se pod náporem tíhy zhroutí. V architektuře a stavebnictví je tato pevnost ztělesněním odolnosti a trvanlivosti, a proto je tak důležité ji správně definovat a klasifikovat.
Označení a klasifikace betonu
Ve velkoobchodech se stavebninami nebo v produktových katalozích internetových obchodů najdeme různá označení betonu. Symboly obsahují velká písmena následovaná dvěma číslicemi. Písmeno C znamená beton. "C" v C20/25 označuje slovo "Concrete", což je v angličtině slovo beton. Čísla za "C" nám říkají, jak silný beton je. První číslo (20 v C20/25) říká charakteristickou pevnost. To je minimum, jak silný beton by měl být, když je zatížený. Někdy se nazývá nominální pevnost a dává nám trochu víc prostoru. Tato písmena a číslice označují jakost betonu. Je to parametr, který definuje pevnost materiálu v tlaku, vyjádřenou v megapascalech (MPa).
Beton a jeho klasifikace, jak ji stanovuje norma PN-EN 206.2014, rozděluje tento stavební materiál do několika tříd na základě jeho schopnosti odolávat tlakovému zatížení. Třída betonu původně označovala jeho pevnost v tlaku. Ta se určovala podle velikosti napětí, které bylo potřeba k porušení struktury zkušebního betonového vzorku.
Pevnostní zkoušky betonu
Pevnostní zkoušky se provádějí na betonových blocích ve tvaru válce nebo krychle. První číslo (například C20) definuje měrnou pevnost betonu v tlaku, stanovenou na válcových vzorcích po 28 dnech zrání. Hodnota za znaménkem /, známá jako modul nebo lomítko, představuje specifickou pevnost při stlačení krychlového vzorku o rozměrech 15 cm × 15 cm × 15 cm, stanovenou po 28 dnech. Díky optimálnímu rozložení napětí mají krychlové vzorky vyšší pevnost. V reálných podmínkách však konstrukční prvky často nemají tak ideální geometrii, což znamená, že pevnost určená na základě válcových vzorků poskytuje realističtější hodnoty pro praktické aplikace. Vyšší číslo = beton s vyšší pevností tlaku.
Například třída C 25/30 znamená charakteristickou pevnost betonu 25 MPa (tj. 250 kg/cm2) stanovenou na tělese tvaru válce a pevnost 30 MPa (tj. 300 kg/cm2) stanovenou na tělese tvaru krychle. Dříve používaný a dodnes běžný způsob stanovení pevnosti je na krychelných vzorcích o rozměru 150 mm, tato pevnost je uvedena v označení vždy až za lomítkem. Charakteristická, dříve označovaná jako zaručená, pevnost betonu je minimální pevnost betonu, kterou musí správně zpracovaný beton dosáhnout po zatvrdnutí v konstrukci. Beton je vyráběn s určitou rezervou v pevnosti, proto musí minimální pevnost vyhovujícího betonu při výrobě zkušebních vzorků na betonárně dosahovat pevnosti o 4 MPa vyšší než je pevnost charakteristická.
Čtěte také: Složení betonu
Nové a staré označení pevnostních tříd
C a LC jsou nové třídy betonu, které vznikly jako výsledek zavádění evropských norem na místní trhy stavebních materiálů. Stavebníci, kteří dlouhá léta používali označení B pro betony, často stále používají staré názvosloví. Betonová směs označená písmenem B je starší metoda měření, která byla založena na krychlových vzorcích. Jak vykládat nová označení betonu? Trh stavebních materiálů nabízí stále nové, vylepšené výrobky, což vyžaduje novelizaci a aktualizaci příslušných norem. Třída betonu původně označovala jeho pevnost v tlaku. Ta se určovala podle velikosti napětí, které bylo potřeba k porušení struktury zkušebního betonového vzorku. Nejvíce zažitá byla stará norma ČSN 73 2400:1989. Tu po letech nahradila SN EN 206-1. V roce 2018 pak vyšla nová, aktuálně platná, norma ČSN EN 206+A1.
Pokud do vyhledávacího nástroje zadáme výraz „třídy betonu“, snadno najdeme aktualizovaný seznam a nová označení betonu, která jsou často prezentována jako tabulka. Přesto stojí za to podívat se na tabulku starých a nových jakostí betonu a poté označení porovnat.
| Staré označení | Nové označení (ČSN EN 206+A1) | Pevnost v tlaku (válec/krychle) | Typické použití |
|---|---|---|---|
| B10 | C8/10 | 8 MPa / 10 MPa | Chudý beton, méně náročné aplikace |
| B15 | C12/15 | 12 MPa / 15 MPa | Základy běžných rodinných domů na rovinatých pozemcích |
| B20 | C16/20 | 16 MPa / 20 MPa | Standardní beton pro rodinné domy, základové desky |
| B25 | C20/25 | 20 MPa / 25 MPa | Rodinné bydlení, monolitické stropy |
| B30 | C25/30 | 25 MPa / 30 MPa | Konstrukce s vyššími nároky na pevnost |
| B35 | C30/37 | 30 MPa / 37 MPa | Náročné konstrukce, průmyslové stavby |
Dřívější označení beton B35 odkazuje na skupinu betonů C30/37. Chudý beton (třída B10) je nyní označen jako beton C8/10. Beton C20/25 (B25) se široce používá například v rodinném bydlení. Je to proto, že je snadno zpracovatelný, relativně levný a velmi odolný. Tento běžně dostupný kompozit vykazuje dobré pevnostní parametry: pevnost krychlového vzorku je 20 MPa. U válcových vzorků je index měrné pevnosti 16 MPa. Na mnoha staveništích se stále používá toto starší značení.
Co bychom měli vědět o betonu třídy C a jeho aplikacích? Nové označení jakosti betonu platí v celé Evropské unii. Standardizace výrazně usnadnila stavebníkům výběr vhodných materiálů, které odpovídají konstrukčním předpokladům. Kromě toho laboratoře po celém světě pracují na zlepšování pevnostních vlastností betonu.
Výběr správné třídy betonu
Výběr správné třídy betonu není jednoduchý. V potaz je třeba brát mnoho faktorů, situaci pak neulehčuje ani změť kódových označení, či příslušných norem. Pevnostní třída betonu se volí dle jeho určení. Při výběru betonu je kromě pevnostní třídy klíčové zohlednit i podmínky, ve kterých bude beton použit. Pevnostní třídy, jako jsou C8/10 nebo C25/30, definují odolnost betonu vůči tlakovému zatížení a jsou základním ukazatelem jeho kvality. Jak vidíme, při výběru vhodné třídy betonu je nutné brát v potaz jeho zatížení fyzickými, chemickými a mechanickými vlivy. Jednotlivé třídy jsou rozděleny velmi podrobně, nemělo by se proto stát, že budete váhat mezi dvěma alternativami. Správný výběr betonové směsi tedy vyžaduje pečlivé zvážení obou aspektů - pevnostní třídy pro zajištění strukturální integrity a expoziční třídy pro odolnost vůči vnějším vlivům. Vybírání správné pevnostní třídy betonu není jen o splnění minimálních standardů; jde o zajištění dlouhodobé bezpečnosti a odolnosti vaší konstrukce.
Čtěte také: Betonová dlažba Brož
Expoziční třídy betonu
Ztvrdlý beton podléhá vlivům okolního prostředí. Pro zajištění očekávané trvanlivosti a správné funkce betonové konstrukce v dlouhodobém horizontu je nutné, kromě požadavku na pevnostní třídu, dále upřesnit charakter prostředí, kterému bude konstrukce vystavena. Určuje to tzv. expoziční třída. Expoziční třídy, které klasifikují účinky různých environmentálních podmínek na beton, železobeton a zapuštěné kovové části, jsou rovněž důležité. Tyto třídy nejsou zahrnuty do běžných výpočtů zatížení, ale mají zásadní vliv na složení ze kterého je beton vyroben, výběr ochranných opatření a limitní hodnoty pro šířku trhlin.
Typické aplikace pro různé třídy betonu
V oblasti rodinné výstavby je běžně využívána betonová směs tříd: C8/10, C12/15, C16/20, C20/25 a C25/30, kde číselné hodnoty odkazují na charakteristickou pevnost v tlaku. Pro základy běžných rodinných domů na rovinatých pozemcích je zpravidla dostačující beton C12/15 nebo již zmíněný C16/20, beton na základovou desku bývá o třídu vyšší a pro monolitické stropy je nutné využít pevnostní třídu minimálně C20/25. My nabízíme konstrukční betony s pevnostní třídou od C12/15 až do C50/60. To znamená, že jsme schopni dodat i méně pevné nebo naopak mnohem pevnější betony, než je typický beton B20. Pokud budujete něco, co nebude nést mnoho váhy, jako je malý zahradní chodníček, budete Vám stačit beton s nižší pevností.
Normy a specifikace betonu v ČR
V současné době (březen 2018) platí pro výrobu betonu v ČR souběžně několik předpisů. Je to evropská technická norma ČSN EN 206+A1 a doplňková česká technická norma ČSN P 73 2404. Obě normy zahrnují stejné pevnostní třídy betonu se stejnými požadavky na pevnosti betonu, liší se ovšem v dalších požadavcích podle stupně vlivu prostředí (SVP). Obě normy zahrnují část betonů naprosto identických a v části betonů s odlišují. Navíc ČSN P 73 2404 obsahuje požadavky na betony s životností 50 let (tab. F.1.1) a zpřísněné požadavky na betony s životností 100 let (tab. F.1.2.) Kromě technických norem jsou v ČR požadavky na beton obsaženy ještě ve zvláštních předpisech některých investorů, a to pro pozemní komunikace (TKP SPK), pro železniční stavby (TKP staveb SD) a vodní stavby (TKP staveb ŘVC). Pro běžné konstrukce bez speciálních požadavků se obvykle používá beton specifikace podle ČSN P 73 2404, tab. F.1.1. nebo F.1.2.
Objednávka betonu musí mj. obsahovat jednoznačné požadavky na typ a kvalitu betonu, které jsou popsány formou tzv. specifikace. Specifikace betonu je soubor parametrů betonu, sloužící k jednoznačnému výběru vhodné typové receptury betonu do objednávky. Povinné parametry zahrnují českou technickou normu, podle které je beton specifikován, např. C 20/25. Výše uvedené specifikace betonů (C25/30 apod.) nelze brát jako doporučení. Specifikaci (pevnost) betonu najdete v projektové dokumentaci.
Parametry čerstvého a ztvrdlého betonu
- Konzistence betonu: Udává jeho tekutost a zpracovatelnost v rozsahu od zavlhlého (skoro suchého) betonu (S1) přes tuhý (S1/S2), plastický (S2) až tekutý (S3) a velmi tekutý (S4-S5) beton. Konzistenci betonu je nutné volit podle způsobu dopravy betonu a podle možností jeho dobrého zhutnění v konstrukci.
- Chloridové ionty (Cl-): V betonu způsobují korozi ocelové výztuže a tím postupně degradaci celé betonové konstrukce, proto je jejich obsah v betonu omezován. Kategorie Cl1,0 - max. 1,0 % Cl. Kategorie Cl0,2 - max. 0,2 % Cl. Kategorie Cl0,1 - max. 0,1 % Cl.
- Složení betonu: Beton se vyrábí z drobného kameniva frakce 0/4 mm (písku) a hrubého kameniva (drtě, štěrku) frakce 4/8 mm, 8/16 mm, případně 16/22 mm.
- Objemová hmotnost: Objemová hmotnost obyčejného betonu po správném zhutnění se pohybuje obvykle v rozmezí 2150-2350 kg/m3 a to v závislosti na složení betonu a jeho konzistenci.
Zrání betonu a doba zpracovatelnosti
Pevnost betonu je závislá na době a teplotě zrání; výše uvedené hodnoty pevností předepsaných normami musí být dosaženy po 28 dnech zrání za laboratorních podmínek při teplotě uložení 20 °C a v prostředí 100% relativní vlhkosti vzduchu nebo přímo při uložení ve vodě. I při nižší teplotě zrání, např. 5 °C, je dosažení konečné pevnosti pouze otázkou prodloužení doby zrání. Standardně je pevnostní třída betonu deklarovaná podle pevnosti betonu v tlaku dosažené při normových podmínkách (ve vodě a při 20 °C) ve stáří 28 dní. Zrání betonu a zvyšování pevností betonu ovšem probíhá stále dále i po tomto termínu, jen se snižující se rychlostí. Při použití aktivních příměsí do betonu, jako je popílek, mikromletá vysokopecní struska a podobné materiály, pokračuje znatelný vývoj pevností betonu ještě po 28 dnech. V těchto případech je možné deklarovat pevnost betonu po 56 dnech nebo i po 90 dnech zrání. Takto deklarované betony jsou ekonomicky výhodné a je možné je použít zejména v teplejším období roku. Při době zrání jiné než 28 dní je nutno pevnostní třídu betonu doplnit údajem o době zrání, např. C 20/25 (90).
Čtěte také: Půjčovna pil na beton – vyplatí se?
Standardní doba zpracovatelnosti betonu od namíchání po uložení do bednění je 60 až 90 minut v závislosti na druhu betonu a teplotě prostředí.
Doprava a zpracování betonu
Doprava čerstvého betonu závisí na jeho konzistenci, tj. tekutosti. Beton zavlhlé konzistence může být dopravován běžnými nákladními automobily, pro beton plastické a tekuté konzistence se používají automíchače (automixy, autodomíchávače), umožňující beton během přepravy průběžně promíchávat a udržet tak jeho dokonalou homogenitu a dobrou zpracovatelnost. Zpracování čerstvého betonu zahrnuje včasné uložení betonu do bednění nebo formy (korytem z mixu, čerpadlem, rozvoz stavebním kolečkem apod.) a jeho řádné zhutnění. Pokud potřebujete uložit beton na větší vzdálenost, popř. do výšky, zvolte možnost čerpání betonu. Do pole „Specifikace betonu“ uveďte vzdálenost, na kterou chcete beton čerpat (např. C25/30 čerpat 30m).
Vlastnosti čerstvého a ztvrdlého betonu jsou deklarovány a zaručeny podle příslušných technických norem ČSN P 73 2404 a ČSN EN 206+A1. Dosažení zaručených vlastností ztvrdlého betonu a celé betonové konstrukce je dodavatelem betonu garantováno pouze za předpokladu správného postupu ukládání, hutnění a ošetřování betonu v konstrukci podle výše jmenovaných norem a norem souvisejících (mj. ČSN EN 13670 Provádění betonových konstrukcí).
tags: #beton #pevnosti #tridy #rimska #4 #informace