Objevte Všechny Druhy Betonu Podle Struktury: Kompletní Průvodce Pro Stavitele

Beton, neboli umělý kámen, je stavební surovina skládající se z plniva, pojiva, vody a speciálních příměsí. Beton je jedním ze základních stavebních materiálů, který se používá po celém světě. Slouží stejně dobře pro výrobu dlažby na obyčejný chodník jako při stavbě monumentálních přehrad a mrakodrapů. Za oblíbeností a hojným využitím betonu je třeba hledat jeho vhodné vlastnosti.

V čerstvém stavu je dobře zpracovatelný, ztvrdlý beton má vysokou pevnost v tlaku, je trvanlivý a nehořlavý, lze jej opravit i recyklovat. V moderních konstrukcích se setkáváme nejčastěji se železobetonem, který je tvořen betonem vyztuženým ocelovými pruty a sítěmi, případně drátky, tzv. rozptýlenou výztuží. Beton přitom ve stavitelství není žádnou novinkou. Při pátrání po jeho kořenech musíme zabrousit daleko do historie. Cement, nejdůležitější složka betonu, která pojí dohromady ostatní složky, byl objeven již v antickém Římě. Předchůdce betonových konstrukcí bychom však mohli najít ještě o hezkou řádku let dříve. Moderní beton, jak ho známe dnes, pak vznikl v první polovině 19. století (portlandský cement byl patentován v roce 1824) a od přelomu 19. a 20. století se beton stal jedním z nejpoužívanějších stavebních materiálů.

Složky betonu

U běžného betonu je pojivem kvalitní portlandský cement. Stejně jako ZAPA nemůže existovat bez betonu, tak i beton nemůže fungovat bez cementu. Cement a voda vytváří cementový tmel, který pojí dohromady kostru tvořenou jemným a hrubým kamenivem. Nedílnou součástí moderního betonu jsou přísady a příměsi, které zlepšují vlastnosti čerstvého i ztvrdlého betonu.

Cement

Cement je hydraulické pojivo, tj. jemně mletá anorganická látka, která po smíchání s vodou vytváří kaši, která tuhne a tvrdne v důsledku hydratačních procesů a reakcí. Po zatvrdnutí si zachovává svoji pevnost a stálost také ve vodě.

Starší označení druhů (např. SPC, PC, VPC) a tříd cementů (např. 325, 425, 525) jsou nyní nahrazena normou ČSN EN 197-1 (72 2101): Cement - Část 1: Složení, specifikace a kritéria shody cementů pro obecné použití.
Obecně platí, že čím je vyšší pevnostní třída cementu a čím méně obsahuje příměsí, tím rychleji probíhá jeho tvrdnutí a tuhnutí a cement je vhodný např. do konstrukcí s požadavky na krátké odbedňovací lhůty nebo pro zimní betonáže.
Naopak cementy nižších tříd s vysokým obsahem příměsí tuhnou a tvrdnou pomaleji a jsou vhodné např. pro masivní konstrukce nebo do chemicky agresivního prostředí.
Dále se cementy dělí dle obsahu hlavních a doplňujících složek a podle nárůstu počátečních pevností. Například dříve označený CEM II/B-S 32,5 je dle současné normy CEM II/B-S 32,5 N. Značení cementů s vysokými počátečními pevnostmi je stejné (např. CEM I 52,5 R).

Kamenivo

Kamenivo je anorganický pevný materiál, který tvoří kostru betonové směsi. Skládá se z několika frakcí, které spolu tvoří pevnou matrici a slouží - jako plnivo. Může být buď přírodní (těžené, např. písek, štěrk, drcené kamenivo - tzv. široké frakce, nebo umělé (nejčastěji lehčené a pórovité kamenivo, např. keramzit, agloporit, Liapor).

Čtěte také: Složení betonu

Příměsi

Příměsi jsou jemnozrnné pevné látky, které ovlivňují vlastnosti betonu v čerstvém i ztvrdlém stavu. U čerstvého betonu se jedná zejména o konzistenci a zpracovatelnost a u ztvrdlého betonu o pevnost, hutnost, trvanlivost, odolnost proti chemicky agresivnímu prostředí, atd.

Jedná se například o mletou strusku, vápenec, kamenné moučky, křemičitý úlet (tzv. mikrosilika) a popílek.
Nejvíce je využíván černouhelný nebo hnědouhelný popílek z elektrostatických odlučovačů tepelných elektráren a tepláren. Podmínkou využití popílku je, aby vyhovoval ČSN EN 450-1 a 2 (72 2064): Popílek do betonu.
Obecně není vhodné používat popílek do provzdušněných betonů.
Výjimečně jsou používány tzv. expanzní příměsi (někdy též přísady), zabraňující smršťování betonu v průběhu jeho tvrdnutí, při kvalitním ošetřování (udržování betonu ve vlhku) může dojít i k mírné expanzi (rozepnutí) betonu.

Přísady

Přísady jsou chemické látky, které se přidávají do betonu během míchání. Obecným účelem dávkování přísad je zlepšení vlastností čerstvého nebo ztvrdlého betonu nebo získání zcela nových vlastností (např. provzdušněné nebo samozhutnitelné betony).

Nejrozšířenější oblastí je používání plastifikačních, případně superplastifikačních přísad, umožňující snížení obsahu záměsové vody a tím úsporu cementu. Vodní součinitel (v/c = množství vody/množství cementu) je důležitým parametrem pro složení betonu. Při dané konzistenci má beton s nižším vodním součinitelem vyšší pevnost a vyšší trvanlivost.
Dávkování přísad se liší podle požadavků, typu, účinnosti, atd., mělo by být ověřeno průkazní zkouškou. Pro přísady do betonu platí v současné době řada evropských norem ČSN EN 934 (72 2326): Přísady do betonu, malty a injektážní malty.
V současné době jsou intenzivně rozvíjeny a stále širší uplatnění nacházejí tzv. speciální přísady do betonu, např. inhibory koroze výztuže, stabilizátory betonové směsi, přísady pro zimní betonáže, atd.

Voda

Voda používaná pro výrobu betonu musí v současné době vyhovovat požadavkům ČSN EN 1008 (73 028): Záměsová voda do betonu - Specifikace pro odběr vzorků, zkoušení a posouzení vhodnosti vody, včetně vody získané při recyklaci v betonárně, jako záměsové vody do betonu. Jakost záměsové vody při výrobě betonu může ovlivnit dobu tuhnutí, vývoj pevnosti betonu a ochranu výztuže proti korozi. Pokud je používaná voda pitná, je považována pro výrobu za vyhovující. Za stanovených podmínek je používána také voda ze zařízení pro zpracování zbytkového betonu (tzv. recykling).

Klasifikace betonu

Dnes již neplatí žádná univerzální definice, jak beton připravit a jak má výsledek vypadat. Existuje totiž velké množství druhů betonu. Pryč jsou doby, kdy musel být beton pouze fádní, šedý, jednolitý blok čehosi, co se nakonec něčím zakryje. Pozornější oko tak může spatřit i pohledový beton nahrazující fasádu, hladký i s reliéfem, barevný beton, a dokonce lze na beton obtisknout již i fotografii. Využít je přitom možné i různých funkčních kvalit betonů.

Druhy betonu podle struktury a použití

Čerstvý beton: Čerstvý beton neboli také běžný beton, je základním stavebním materiálem používaným v širokém spektru konstrukčních projektů, od malých domácích úprav po velké stavební konstrukce. Jeho univerzálnost a adaptabilita z něj činí nezbytnou součást moderního stavitelství. Čerstvý beton je směs cementu, vody, písku a štěrku (nebo jiného kameniva), která tvrdne a vytváří pevný a odolný materiál. Čerstvý beton má mnohostranné využití ve stavebnictví, od základů domů až po složitější struktury jako jsou mosty, přehrady a vysoké budovy.
Nekonstrukční beton: Nekonstrukční beton se obvykle používá pro aplikace, kde hlavní požadavky nejsou na pevnost nebo strukturální integritu, ale spíše na jiné vlastnosti, jako jsou estetika, izolace nebo jednoduchost aplikace.
Konstrukční beton: Základní stavební materiál pro mosty, budovy a další nosné konstrukce. Díky své pevnosti a odolnosti zajišťuje stabilitu a bezpečnost staveb.
Vysokopevnostní beton: Extrémně pevný a odolný beton, který se používá pro náročné projekty, kde jsou kladeny vysoké nároky na mechanické vlastnosti. Je to beton, který se vyznačuje vysokou pevností, resp. pevností v tlaku větší než 50 MPa.
Těžký beton: Beton, který má po vysušení při 105°C objemovou hmotnost větší než 2 600 kg/m3.
Vláknobeton a drátkobeton: Speciální typy betonu, které jsou vyztuženy vlákny nebo drátky. Díky tomu vykazují zvýšenou odolnost proti praskání a větší tahovou pevnost. Polypropylénová vlákna (nejčastěji délky 12 mm) zabraňují vzniku smršťovacích trhlin v raném stadiu tuhnutí a tvrdnutí betonu. Po ztvrdnutí betonu jeho vlastnosti již prakticky neovlivňují. Nejčastěji se používají u jemnozrnných potěrů a vodotěsných betonů. Dávkování se pohybuje v rozmezí 0,6 až 0,9 kg/m3. Ocelové drátky (tzv. rozptýlená výztuž) se používají nejčastěji do průmyslových podlah. Zcela nebo částečně nahrazují klasické síťové výztuže a ve ztvrdlém betonu příznivě působí zejména na pevnost v tahu za ohybu. Dávkování se nejčastěji pohybuje v rozmezí 20 až 40 kg/m3 a je možné buď do míchačky nebo autodomíchávače. Způsob a doba míchání má zásadní vliv na homogenitu drátkobetonu (negativním jevem je vznik tzv. „ježků“).
Vodostavební beton: Speciální druh betonu, který je navržen tak, aby odolával dlouhodobému působení vody a chemických látek.
Lehčený beton: Charakteristický svou nižší hmotností a lepšími tepelně-izolačními vlastnostmi.
Vodopropustný beton Pervia: Inovativní beton s vysokou propustností pro vodu, který umožňuje rychlý odvod dešťové vody z povrchů.
Samozhutnitelný beton Compacton (SCC): Speciální beton, který se díky svému složení a konzistenci dokáže sám zhutnit bez nutnosti vibrování. Je ideální pro konstrukce se složitými tvary a hustou výztuží, jako jsou mosty, tunely nebo komplikované architektonické prvky. Samozhutnitelné betony jsou vysoce tekuté betony určené zejména pro složité, tenkostěnné konstrukce s hustou výztuží, kde není možné beton zpracovat klasickou vibrací. SCC beton obsahuje výrazně vyšší podíl jemných částic (cement, popílek, drobné kamenivo), nejčastěji se používá s maximální frakcí do 8 a 16 mm. Z těchto důvodů je také vhodný pro konstrukce s požadavky na pohledovost. Výroba SCC vyžaduje zvýšené požadavky na rovnoměrnou kvalitu vstupních složek a kontrolu čerstvého betonu. Požadavky na specifikace, výrobu a použití jsou zpracovány v evropské směrnici pro samozhutnitelný beton z r. 2002.
Pěnobeton Poroflow: Lehký beton s pórovitou strukturou, který vyniká svými tepelně-izolačními a zvukově izolačními vlastnostmi.
Ohnivzdorný beton: Beton, který je vyráběn z kameniva s co nejmenším obsahem živce a křemene. Nejčastěji se používá čedič, diabas nebo sopečné tufy.
Předpjatý beton: Beton, který má výztuž předem předpjatou ve výrobě nebo dodatečně předpjatou např. lanovými vložkami.
Vertua® beton: Ekologická volba pro každou stavbu. Snižte uhlíkovou stopu svého projektu až o 50 % díky Vertua® betonu, který je vyroben s použitím inovativních technologií a recyklovaných materiálů. Tento ekologický beton je vhodný pro širokou škálu projektů, od rodinných domů a bytových komplexů až po průmyslové haly a infrastrukturní stavby.
Betonové podlahy Duramo: Hladké, odolné a esteticky přitažlivé podlahy, které nacházejí uplatnění v široké škále interiérových i exteriérových prostor.

Pevnostní 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. Třída betonu původně označovala jeho pevnost v tlaku. Ta se určovala podle velikosti napětí, které bylo potřeba k porušení struktury zkušebního betonového vzorku.

Čtěte také: Betonová dlažba Brož

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. Pevnostní třída betonu se volí dle jeho určení. Třídění čerstvého betonu podle pevnosti je klíčové pro výběr správného materiálu pro vaše stavební projekty. Pevnost betonu se vyjadřuje v megapascalech (MPa) a určuje, jaký tlak materiál vydrží bez poškození.

Jednotlivé třídy jsou rozděleny velmi podrobně, nemělo by se proto stát, že budete váhat mezi dvěma alternativami. Konkrétní specifikaci (pevnost) betonu najdete v projektové dokumentaci. Chcete vědět co přesně znamenají označení beton jako je například C 40/50? Číslo „40“ označuje charakteristickou válcovou pevnost v tlaku v MPa, zatímco „50“ označuje charakteristickou krychelnou pevnost v tlaku v MPa.

Třídy od C 8/10 až po C 10/12 jsou typické pro nekonstrukční beton, což znamená, že jsou ideální pro projekty, kde pevnost není hlavním kritériem.
Třídy od C 12/15 až po C 40/50 představují konstrukční beton, který je určen pro projekty vyžadující významnou pevnost a odolnost.
Pro speciální, vysoce náročné projekty je někdy potřeba sáhnout po betonu ještě vyšších tříd, až C100/115.

Indikativní (minimální) třída betonu závisí na stupni vlivu prostředí, který je definován v tabulce 4.1 normy EN 1992-1-1. Níže je uvedena tabulka indikativních pevnostních tříd dle stupně vlivu prostředí.

Stupeň vlivu prostředí	Indikativní pevnostní třída
X0	C12/15
XC1	C20/25
XC2	C25/30
XC3	C30/37
XC4	C30/37
XD1	C30/37
XD2	C30/37
XD3	C35/45
XS1	C30/37
XS2	C35/45
XS3	C35/45
XF1	C30/37 (C25/30)
XF2	C25/30 (provzd. min.4%)
XF3	C30/37 (C25/30 provzd. min.4%)
XF4	C30/37 (provzd. min.4%)
XA1	C30/37 (C25/30)
XA2	C30/37
XA3	C35/45

Poznámka: Hodnoty v závorce odpovídají národní příloze pro Česko, tabulce E1.CZ.

Vliv prostředí na beton

Beton musí být také tříděn podle prostředí, ve kterém bude použit, a specifických požadavků dané konstrukce. Jak vidíme, při výběru vhodné třídy betonu je nutné brát v potaz jeho zatížení fyzickými, chemickými a mechanickými vlivy.

Čtěte také: Půjčovna pil na beton – vyplatí se?

Expozice chemikáliím: V prostředích, kde je beton vystaven chemikáliím (např. průmyslové provozy, zemědělské budovy), je nutné zvolit beton s vysokou odolností proti chemické agresi.
Mechanické zatížení: Pro konstrukce podléhající vysokému mechanickému zatížení (např. mosty, dopravní plochy) je klíčová vysoká pevnost v tlaku a odolnost proti otěru.
Odolnost proti vodě a průsakové vlhkosti: U konstrukcí, které jsou vystaveny vodě nebo vlhkosti (např. základy, podzemní stavby, nádrže), je nezbytná nízká propustnost vody a mrazuvzdornost.

Konzistence čerstvého betonu

Konzistence čerstvého betonu může být specifikována buď stupněm konzistence, nebo, ve zvláštních případech, určenou hodnotou. Zkoušky se provádějí v době ukládání betonu nebo v případě transportbetonu, v době dodání.

Konzistence S1 (zavlhlá): bez přídavné vody, obsahuje pouze vodu z kameniva. Je určen k okamžitému přemíchání v místě ukládání vlastní míchačkou v konzistenci maximálně S1. Vhodná pro vibrovaný beton netenkostěnných konstrukcí s nehustou výztuží, např. základy, základové desky, nosné stěny, podlahy apod.
Konzistence S3 (plastická): s přídavnou vodou - určena k přímému zpracování směsi. U těchto směsí je zapotřebí provést důkladné zhutnění. Pokud beton nejde hutnit, je zapotřebí přidat takové množství vody s důkladným rozmícháním, až se bude dát beton dobře zpracovat. Při dalším odběru je třeba nahlásit dispečerovi požadavek na jinou konzistenci, aby se nemuselo ředění provádět.
Konzistence S4, S5 (tekutá až vysoce tekutá): Pro pohledové betony a pro „tekuté" potěry. Určena k přímému zpracování bez dalšího zhutňování vibrací.

Poznámka: Nedostatečné zhutnění (obsah vzduchových pórů u neprovzdušněného betonu nad 3 %) významně snižuje pevnost betonu, směrně o 6 % na každé procento vzduchových pórů.

Obecně je jakékoliv přidávání vody nebo přísad při dodání zakázáno. Ve zvláštních případech, pokud je to na zodpovědnosti výrobce, je možné přidat vodu nebo přísady za účelem úpravy konzistence na požadovanou hodnotu, a to za předpokladu, že nejsou překročeny mezní hodnoty uvedené ve specifikaci a přidání přísady je obsaženo v návrhu složení betonu. V každém případě musí být jakékoliv množství vody nebo přísady přidané do autodomíchávače zaznamenáno na dodacím listě. Při dodatečném zamíchání nesmí být doba kratší než 1 min/m3 a ne kratší než 5 minut po přidání přísady. Jestliže je na staveništi přidáno do autodomíchávače větší množství vody nebo přísady než připouští specifikace, pak tuto záměs nebo dávku je nutno zaznamenat na dodací list jako „neshodná".

Teplota čerstvého betonu a zimní betonáž

Teplota čerstvého betonu v době dodávání nesmí být menší než +5°C. Pokud se požaduje jiná minimální teplota betonu nebo se požaduje maximální teplota, pak musí být uvedena s dovolenými odchylkami. Obsah vzduchu v betonu se stanovuje pokud je předepsáno provzdušnění.

Při teplotách nižších než +5°C se výrazně zpomaluje hydratace cementu a při teplotách pod 0°C se prakticky zastavuje. Při přechodu vody do tuhého skupenství se její objem zvětšuje o 9 %. Při jejím zmrznutí v pórové struktuře betonu, který ještě nemá dostatečnou pevnost dojde k nevratnému zhoršení jeho mechanických vlastností, případně naprostému znehodnocení. Z těchto důvodů je nutné při zimní betonáži dodržovat zásady, které jsou uvedeny níže.

Podle ČSN EN 206-1 nesmí být teplota čerstvého betonu v době dodávání nižší než +5°C. Tento požadavek je na betonárnách s celoročním provozem dodržován s dostatečnou rezervou. V bednění nemá být led a sníh, v době betonování má být teplota povrchu pracovní spáry vyšší než 0°C. Uvedená opatření přispějí k tomu, aby beton dosáhl co nejdříve takové pevnosti, aby jej nebylo nutno chránit před mrazem.

Z uvedených bodů vyplývá nutnost alespoň minimální ochrany betonu po jeho uložení na stavbě: zakrytí a izolování konstrukce z důvodu zabránění úniku hydratačního tepla, ochrany před deštěm a sněhem a zajištění stejnoměrného vychládání (tj. tenčí části izolovat více). Nelze také obecně doporučit tzv. protimrazové přísady, jelikož většinou neobsahují látky, které by zabránily zmrznutí záměsové vody v betonu, pouze urychlují tuhnutí a tvrdnutí betonu. Při ukládání betonu a potěru je nutné zabránit znečištění (například zeminou nebo sněhem) nebo odsátí vody z betonu. Teplota podkladu musí být vyšší než 0° C. Konečné parametry ztvrdlého betonu výrazně ovlivňuje ošetřování konstrukce.

Závěr

Při výběru betonu pro váš projekt je důležité zvážit, které vlastnosti jsou pro danou aplikaci klíčové. Pevnost v tlaku, odolnost vůči otěru, vodě a chemikáliím, stejně jako dlouhodobá trvanlivost a ekonomická efektivnost, jsou všechno faktory, které by měly ovlivnit váš konečný výběr. Informovaný výběr betonu zajišťuje, že váš stavební projekt bude nejen úspěšný, ale i dlouhodobě udržitelný.

tags: #druhy #betonu #podle #struktury

Druhy betonu podle struktury: Komplexní průvodce