Beton je široce používaný stavební materiál, který se snadno vyrábí, snadno zpracovává a má výborné užitné vlastnosti. Díky vlastnostem betonu v čerstvém stavu je možná realizace takřka jakéhokoliv tvaru konstrukce. Pro většinu lidí se beton skládá z cementu, písku a vody. Ti znalejší vědí, že do betonu se dávají také větší kameny (drcené kamenivo nebo říční „kačírek“). Čím více cementu se do betonu dá, tím je beton „mastnější.“ A beton se může také vyztužovat, čímž vzniká tzv. vyztužený beton neboli železobeton. Možná také někdo z Vás používal dokonce i přísady do betonu, které snižují potřebnou vodu při míchání betonu a zvyšují jeho kvalitu.
Proč je výztuž v betonu nezbytná?
Přestože je beton obecně poměrně tvrdý, nemá příliš velkou tahovou pevnost. Tato „nízká“ tahová pevnost se projevuje praskáním betonu, pokud je namáhán v tahu, nebo je-li ohýbán. Při jednostranném zatěžování, například pokud použijete beton na vytvoření zdi tvořící terasu, která brání posunu zeminy, může dojít k namáhání. Podobné namáhání může vyvolat vítr. Kromě toho je beton náchylný ke smršťování. Vlastností betonu (respektive cementu) je, že se v průběhu tvrdnutí smršťuje. Nejdříve dochází k odpařování vody z betonu a následně chemickou reakcí cementu dochází k dalšímu smršťování betonu.
Typy základů a jejich vyztužení
Základy patří zdánlivě k nejjednodušším stavebním prvkům. Kvalitní základy jsou základem každé stavby - a jedním z nejdůležitějších faktorů jejich pevnosti je správné armování základových pásů. Základové pásy slouží k přenosu zatížení stavby do podloží. Aby byly dostatečně pevné a odolné, je potřeba je vyztužit ocelovou výztuží - tedy armaturou. Pokud je únosnost základové zeminy nedostatečná, volí se založení domu celoplošné na tzv. základové desce. Tento způsob je o něco nákladnější, než založení na tzv. pasech, umožní však rovnoměrné sedání objektu a eliminuje trhliny ve zdivu, vznikající nerovnoměrným sedáním objektu na základových pasech. Základová deska přenáší zatížení všech pater domu do základové zeminy.
Postup realizace základů s důrazem na vyztužení
Příprava staveniště
Samotný postup realizace základů začíná skrývkou ornice v ploše budovaného objektu. Radíme, uložte ji stranou, později se vám bude hodit na finální úpravu pozemku. V souladu s projektovou dokumentací se poté provádí vytyčení stavby. Podle vyznačeného obrysu základů se realizují výkopy základových pasů. V této fázi doporučujeme přizvat technický dozor, který zkontroluje stav tzv. základové spáry.
Separaci betonu od zeminy zajistí podsyp těženým kamenivem (štěrk), ideálně frakce (tj. hrubosti) 16/32. Na dně základové rýhy se obvykle provede první úroveň základu z betonu litého do vykopané rýhy. Pro zvýšení stability a ochranu výztuže se často na dno výkopu lije tenká vrstva chudého betonu, která slouží jako podklad pro armování. POZOR: Při špatné návaznosti jednotlivých kroků přípravy a betonáže vzniká časová prodleva, kdy hrozí, že se do výkopu začnou sunout stěny, což má za následek špatné navázání nebo nenavázání jednotlivých částí pasu.
Čtěte také: Složení betonu
Po ošetření základové spáry proběhne na úrovni základové spáry montáž zemnící pásoviny, jejíž vývody nad úroveň základů navážou na budoucí napojení hromosvodu. Prostupy pro následnou montáž kanalizace, napojení vody, elektřiny a další instalace umístěte dle projektu a před betonáží důkladně utěsněte.
Armování základů
Hlavním prvkem armování jsou ocelové pruty (roxory), které se nejčastěji používají v kombinaci s třmínky a distančními podložkami. Třmínky jsou kratší kusy výztuže ohnuté do tvaru obdélníku nebo čtverce. Nejznámější výztuží do betonu jsou buď „kari sítě“ nebo „roxory“. Jedná se o ocelové svařované sítě nebo pruty o různých tloušťkách a délkách. Hlavní nosné pruty se kladou do výkopu podle projektové dokumentace.
- Při pokládání výztuže je důležité dodržet správné krytí betonem, tedy vzdálenost výztuže od povrchu betonu - obvykle 40-50 mm.
- Jednotlivé pruty je třeba pevně spojit pomocí vázacího drátu nebo plastových spojek.
- Před samotným litím betonu je nutné zkontrolovat, zda je výztuž správně uložená, všechny spoje pevné a není zde riziko vychýlení výztuže při betonáži.
Ztracené bednění a jeho vyztužení
Nové projekty si říkají o nové základy. Vsaďte na ztracené bednění - nabídne vám snadné řešení pro pevné základy, které zvládne i začátečník. V praxi má ztracené bednění velmi široké využití, a to především pro stavbu základových pasů rodinných domů, základových patek pro založení dřevostavby nad terénem či stavbu terasy, pergoly a zahradního domku. Dále nachází své využití i při stavbě zídek, plotů, podzemních stěn a dalších stavebních konstrukcí.
Systém tvarovek, které do sebe díky zámkům zapadají, funguje jako jednoduchá stavebnice. Tvarovky zůstanou po vylití betonem součástí základu, odtud název ztracené bednění - bednění v konstrukci již zůstane, „ztratí se“. Nemusíte se tudíž bát toho, že by výsledný beton časem ztratil požadovaný tvar nebo nosné vlastnosti. Moderní technologie výroby navíc dávají tvarovkám vynikající vlastnosti - jsou mrazuvzdorné, rozměrově přesné, minimálně nasákavé a odolné vůči požáru.
Při provádění základů ze ztraceného bednění se postupuje podle projektové dokumentace stavby. Tvar základů a hloubku založení navrhuje projektant s ohledem na geologické a klimatické podmínky v místě stavby a v závislosti na zatížení, které je třeba přenést do podloží. Je-li to předepsáno, umísťují se do podkladového betonu svislé kotevní pruty výztuže. Pro tu část základu, která musí být přesná (bude na ni navazovat vrchní stavba a bude vyčnívat nad povrch terénu), se použijí tvárnice ztraceného bednění.
Čtěte také: Betonová dlažba Brož
Po zatvrdnutí podkladového betonu vkládejte první řadu tvárnic do vrstvy čerstvé cementové malty, další řady se na sebe skládají již na sucho. Tvárnice v dalších řadách pokládejte na vazbu tak, abyste překryli spáru mezi tvárnicemi v předchozí řadě, stejně jako kdybyste stavěli cihlovou zeď. Současně se skládáním tvárnic se do konstrukce ukládají pruty ocelové výztuže obvykle o průměru 8-10 mm. Ocelová výztuž je ukládána jak vodorovně, tak svisle. Pro vložení vodorovné výztuže jsou na bocích betonových tvárnic již z výroby potřebné výkroje. Průměr a množství prutů výztuže určuje statický návrh. Svislá ocelová výztuž je v patě ztraceného bednění již osazena v betonovém základu (výztuž by měla ze základu přečnívat alespoň o 0,8 m).
Vyztužování podkladního betonu
Nyní se podrobněji zaměříme na vyztužování podkladního betonu. Před tím, než si řekneme, kde a jak podkladní beton vyztužit, je nutné si uvědomit několik souvislostí, a především způsob namáhání této nenosné konstrukce. Nejedná se o základovou desku, která se navrhuje v podstatně větších tloušťkách, je vyztužena nosnou výztuží dle statického návrhu a lze ji zatěžovat nosnými konstrukcemi kdekoliv.
Častým argumentem stavebníků, sousedů a zedníků je, že podkladní desky nevyztužujeme, jelikož v době minulé se toto nedělávalo. Ano nedělávalo se to, jelikož většinou kari sítě nebyly k dostání a zejména se tyto podkladní betony prováděly až po dokončení hrubé stavby. Podkladním betonem se vylévaly jednotlivé místnosti, byly tedy minimálně po místnostech dilatované, byly prováděny v malých tloušťkách 6 cm až 10 cm a beton nedosahoval takových kvalit. Tyto aspekty mají samozřejmě významný vliv na snížení vlivu smršťování betonu a jeho ošetřování, které bylo nepochybně jednodušší. Rovněž nároky na hydroizolace a protiradonové izolace byly často opomíjeny a nekladla se na ně taková důležitost jako v nynější době.
Způsoby provedení podkladního betonu
V zásadě jsou tři možnosti, jak podkladní beton provést, což také okrajově zmiňuje ČSN 730601 Ochrana staveb proti radonu z podloží:
- podkladní beton se ukončí u základového pasu.
- podkladní beton se umístí nad základové pasy.
- podkladní beton se konstrukčně spojí s pasem v jeden celek.
Postup dle bodu a) vyžaduje perfektní zhutnění podsypu a nejlépe zajištění podkladního betonu proti svislému posunu - např. vložení výztužných trnů. Obecně se tento postup u novostaveb nedoporučuje a ani nepoužívá. Postup dle bodu c) vyžaduje statický návrh nosné výztuže. Železobetonové desky jsou tak nosnými konstrukcemi ve formě stropu, který se opírá o žebra vyztužené základové pasy. Bod b) navazuje na další článek 6.1.7 výše zmíněné normy, kde je zmiňováno, že podkladní betony se doporučuje provádět v nejmenší tloušťce 100 mm a s celoplošným vyztužením sítí 150 mm krát 150 mm při horním povrchu. Alternativně lze podkladní betony vyztužit rozptýlenou výztuží.
Čtěte také: Půjčovna pil na beton – vyplatí se?
Je nutné si uvědomit, že jsou tyto požadavky na tloušťku a vyztužení podkladního betonu uváděny s ohledem na požadavky pronikání radonu z podloží do obytných a pobytových místností. Vyztužování desky při horním povrchu je tedy z pohledu této normy prováděno z důvodů, aby se nevyskytovaly případné trhliny a praskliny, které by mohly poškodit protiradonovou izolaci. Při návrhu podkladní desky je nutné tento požadavek akceptovat.
Vyztužení podkladní desky nad základovými pasy
V praxi je běžným standardem podkladní beton umístěný nad základové pasy. Kromě požadavků dle normy ohledně ochrany staveb proti radonu působí na podkladní desku další vlivy (vlastní zatížení podlahy a užitné zatížení podlahy). Stanovením těchto vlivů určíme, kde a jak podkladní desku vyztužit. Nejkritičtějším místem podkladní desky je styk se základovým pasem. Základový pas bude zatížen zdivem a velikost zatížení bude vyšší než zatížení na podkladní desku. Základový pas po obvodu stavby tak bude sedat více než podkladní beton, ve kterém mohou vznikat při horním povrchu tahová napětí. Naopak při poklesu pasu pod vnitřním nosným zdivem vzniká namáhání tahem u spodního okraje, a to vlivem spojitosti podkladní desky. Toto namáhání zachycuje výztuž u spodního okraje, kterou navrhujeme vždy a v celé ploše.
Reálné sednutí pasů je s ohledem na 1.GK velice nízké, většinou do jednoho milimetru, případně jednotek milimetrů. Proto provádíme toto vyztužení pouze v místě styku pasu a desky. Výztuž po celé ploše při horním povrchu nemá pro podkladní desku opodstatnění (vyjma dle doporučení normy ochrana staveb proti radonu z podloží). Nyní se dostáváme k vyztužení při spodním povrchu podkladní betonové desky. Toto vyztužení je nezbytné a jeho absence nebo vyztužování jen při horním povrchu je vždy chybným návrhem.
Velmi často na těchto jednoduchých stavbách dochází k nerovnoměrnému zhutnění podloží pod budoucí podkladní deskou. Jednak nelze dostatečně hutnit plochu v místech, kde je uložena kanalizace a jednak se míra zhutnění nijak neměří. Proto mnohem častěji, než že by výrazně poklesl základový pas, má tendenci lokálně poklesnout zhutňovaná zemina pod deskou. V těchto lokálních poklesnutích se deska ocitá ve vzduchu a je tedy namáhána tahovými silami při spodním povrchu. Je nutné tento spodní povrch vyztužit, jelikož tato skutečnost může nastat. Dalším a výrazným aspektem je, že pokud provádíme standardní podkladní desku tloušťky min 150 mm, ukládají se na její povrch příčky, které vyvozují zatížení. Zde už reálně hrozí praskliny při dolním okraji desky. Podkladní deska tak může vykazovat lokální průhyby, které mohou mít za následek také praskání zděných příček. Z těchto důvodů vyztužujeme desku v celé ploše při spodním povrchu.
Požadovanou únosnost podkladní betonové desky betonované mezi pasy zajistíme před betonáží vložením armovací sítě (ocelové sítě menšího profilu drátu), která ji zpevní. Použitý beton pro podkladní desku by měl být minimálně C16/20 - XC2. Svislou výztuž ze ztraceného bednění lze zahnout a provázat s horní výztuží v podkladní desce. Vznikne tak tužší spoj mezi deskou a základovým pasem.
Betonáž a ošetřování betonu
Jakmile jsou základy ze ztraceného bednění vyskládány, může se začít s betonáží. Beton můžete doma namíchat svépomocí, ale pokud betonujete větší základy domu, tak byste se pravděpodobně hodně nadřeli. Proto je vhodné využít dovezenou namíchanou směs určenou pro výplň ztraceného bednění. Betonovat se však musí po částech. Standardně doporučujeme betonovat max. 3 řady najednou. Další betonáž je následně možno provést za dalších 24 hodin.
Posledním důvodem a neméně důležitým je smršťování betonu, zejména u deskových konstrukcí. Při zrání betonu dochází k vysychání nevázané vody a smršťování při jeho hydrataci (postupné zrání a zvyšování pevnosti). Beton tedy snižuje při zrání svůj objem a tím zejména na jeho horním povrchu vznikají tahová napětí. Smršťování je tím větší, čím je okolní prostředí sušší a teplejší a čím je nižší zrnitost kameniva. Je naprosto nevhodné přilévat do mixu s betonem vodu - tím sice výrazně omezíme následné smršťování, ale také snižujeme jeho pevnost.
Při betonáži a zrání betonu nesmí být teplota nižší než 5 °C, tvarovky se navíc musí před betonáží pokropit vodou, na dně ale nesmí zůstat stát voda. Abychom předešli trhlinám je nutné při ostrém slunci započít po cca 1,5-2 hodinách od betonáže s jeho ošetřováním. Nejúčinnější je v počáteční fázi mlžení nebo kropení vodou a ochrana před sluncem. Mlžíme a kropíme vždy vodou o teplotě shodné s teplotou betonu. Je proto vhodné mít na stavbě plastovou nádrž s odstátou vodou. Naprosto nejlepším ošetřováním betonu je jeho zakrytí geotextílií, kterou následně kropíme vodou. Tímto vhodným ošetřováním, nejlépe po dobu jednoho týdne, přesuneme smršťování do doby, kdy se v betonu vyvine vyšší tahová pevnost a nevzniknou tak trhliny a praskliny. Konečná velikost smrštění je shodná a záleží jen na provádění ošetřování, zdali na konci zrání budou na povrchu trhlinky či nikoliv. Po vybetonování je konstrukci třeba chránit před intenzivním deštěm i před rychlým vysycháním.
Ochrana ocelové výztuže před korozí
Každý ví, že železo na větru a dešti začne rezivět a postupně degraduje. Proč tedy v betonu nerezaví? Je to tak, že někdy rezaví! Přirozené pH betonu je velmi zásadité. V takto vysokém pH betonářská ocel nerezaví ani při styku s kyslíkem a vodou (je tzv. „pasivována“). Je tedy dokonale chráněna do doby, než beton své pH ztratí a výztuž začne rezivět.
V profesionálním stavebnictví se užívá pojem „krytí výztuže“. Je to návrhová tloušťka betonu, která musí minimálně chránit ocelovou výztuž, aby nedocházelo ke korozi alespoň po dobu výpočtové životnosti konstrukce. Co se děje, když už výztuž začne rezivět? Na povrchu výztuže se začne vytvářet zkorodovaná vrstva, která má větší objem než původní výztuž. S růstem tloušťky koroze se zvyšuje tlak této vrstvy na okolní beton, až dojde k popraskání betonu a jeho „odloupání či oprýskání“. Samozřejmě existují profesionální postupy a firmy na sanaci (opravu) betonových konstrukcí.
Existují situace, kdy je ocelová výztuž obzvláště ohrožena korozí:
- Ukládání vyztuženého betonu do země, nebo tam, kde může docházet ke styku s vodou - při betonáži například základů nebo základových desek, kde je třeba vyztužit spodní část betonu, se špatně zajišťuje, aby se vám spodní výztuž nedotýkala zeminy. Zde pak dochází rychle ke korozi ocelové výztuže.
- Podélné vyztužování ztraceného bednění - obzvláště styk jednotlivých tvarovek ztraceného bednění je skoro nemožné utěsnit před vnikající vlhkostí. Zároveň zde zpravidla ocelová výztuž není nijak chráněná betonem, neboť se tento prostor těžko betonem vyplňuje a výztuž rychle koroduje.
- Betonování ze „zavlhlého“ betonu - dovezená zavlhlá směs z blízké betonárny je pak jasná volba, když nemáte prostor či čas beton vyrábět sami. Takovýto beton je ale velmi často hodně porézní, prakticky dokonale nezhutnitelný, nasákavý a rychle ztrácí přirozené pH. Případná vložená ocelová výztuž může začít rychle rezivět.
Kompozitní neocelová výztuž: Moderní alternativa
V některých případech lze velmi dobré houževnatosti betonové konstrukce dosáhnout využitím tzv. drátkobetonu, např. značky STEELCRETE. Ten tak může částečně nebo úplně nahradit výztužné ocelové sítě. V případě podkladního betonu nebo betonové základové desky lze výztužné sítě tímto produktem nahradit zcela. Ocelová vlákna se do čerstvého betonu přimíchávají již na betonárně a spolu s ním se dopravují na stavbu autodomíchávačem.
Kompozitní neocelová výztuž představuje pokrok 21. století i pro domácí stavitele. Neocelové výztuže plní veškeré funkce ocelové výztuže se všemi benefity pro beton, které byly výše popsány. Navíc nikdy nekorodují, jsou lehčí a výrazně skladnější (nechají se rolovat a samy se vracejí do původního tvaru). Tím tedy pozitivně zvyšují vlastnosti betonu, aniž by hrozilo, že vlivem koroze výztuže dojde k rychlejší degradaci betonu. Kompozitní výztuž je obzvláště vhodná pro vytváření tenkých betonových desek venku - u takovéto desky prakticky nelze vytvořit dostatečnou krycí vrstvu betonu chránící ocelovou výztuž.
Kompozitní neocelová výztuž lze ohýbat, je pružná, ale nedrží po ohnutí svůj tvar a navrací se do tvaru původního. To je velká výhoda při manipulaci, ale může to být nepříjemné překvapení při specifických aplikacích. Po kompozitní výztuži lze chodit (například pokud tvoří vyztužení desky, kde se potřebujete ještě před či při betonáži pohybovat). Krácení výztuže se provádí buď štípacími kleštěmi (do ekvivalentu 6mm ocelového drátu to není problém), nebo klasicky pomocí úhlové brusky („flexy“). Spojovat jednotlivé prvky (sítě či pruty) lze jednoduše při ponechání standardního překryvu výztuže pomocí plastových elektrikářských pásek (kdy se doporučuje vždy zakrátit přebytečný kus pásky - nenechávat „dlouhé ocásky“). Další výhodou může být formát dodávaných kompozitů. Díky lehkosti a snadné „rolovatelnosti“ se výztuž dodává i ve větších kusech než standardní ocelová výztuž. Tím ušetříte peníze za „nezbytné překrývání“ jednotlivých výztuží, kdy se standardně doporučuje překryv navazujících roxorů 50cm a u sítí také (samozřejmě v závislosti na použité kvalitě betonu a stupni zatěžování).
Závěrečné doporučení a zatížení základů
Před betonáží by měl správné provedení prací zkontrolovat stavební dozor. Chyby při provádění základů se totiž mohou později vymstít, v extrémních případech může být narušena dokonce statika konstrukce domu. Při návrhu je nutné zohlednit také nerovnoměrné sedání stavby, druh zeminy mezi základy, smršťování betonu a další proměnné, které mohou návrh ovlivňovat. Návrh výztuže doporučuji provádět s ohledem na výše popsané souvislosti.
Jako poslední věc k podkladní desce zmíním, za jak dlouhou dobu po betonáži je možné ji zatížit. Velkým rizikem je zatížení podkladního betonu paletami s cihelnými tvarovkami v prvních 7 dnech po betonáži, jak často vidíme u stavebních firem ženoucích se za termínem stavby. Pokud se bude jednat o zděnou stavbu, tak po cca 7 dnech můžeme začít s natavováním pruhů asfaltových pásů a začít postupně zdít. Upozorňuji, že nelze po sedmi dnech natavit asfaltové pásy v celé ploše. V betonu dochází stále k vysychání.
Pokud se bude jednat o dřevostavbu, kde je nutné kotvení základových prahů (celých dřevěných stěn) závitovými tyčemi do podkladního betonu, je nutné mít beton dostatečně vyzrálý a v oblasti kotvení také správně vyztužený. Tento článek a v něm uvedená doporučení jsou pouze informativního charakteru a nelze jej považovat jako závazný.
tags: #betonové #základy #vyztužení