Betonářská výztuž, také nazývaná výztužná vložka, betonářská ocel nebo měkká výztuž, je klíčovým prvkem při posilování betonu s cílem zvýšit jeho nosnost a snížit deformaci. Beton má vysokou pevnost v tlaku, ale v tahu je jeho odolnost minimální. Bez výztuže by při ohybu rychle praskal. Ocelová výztuž tento problém řeší, přebírá tahová napětí, rozkládá síly a spolu s betonem vytváří trvanlivý celek.
Jde v podstatě většinou o ocelové tyče vložené do čerstvého betonu. Pro vytvoření železobetonu je klíčová soudržnost mezi výztuží a betonem. Při použití kruhové výztuže se soudržnost zajišťuje pomocí výstupků, které jsou speciálně tvarovány na povrchu tyče. Životnost železobetonové konstrukce je také ovlivněna krycí vrstvou, která chrání ocelové vložky před korozi. Hloubka krycí vrstvy je důležitá, protože čím hlouběji je výztuž uložena pod povrchem, tím lépe je chráněna před korozi.
Díky železobetonu vznikají mosty s velkými rozpětími, pevné stropy i základové desky, které bez problémů unesou celé budovy. Další výhodou je, že beton i ocel mají podobnou teplotní roztažnost, a proto při změnách počasí pracují společně, bez nadměrného namáhání spojů. Výztuž tak nejen zajišťuje stabilitu, ale také prodlužuje životnost celé stavby. Správně navržený a provedený železobeton vydrží desítky let bez větších oprav a odolá extrémním podmínkám, od mrazů po letní horka.
Označení a třídy betonářské oceli
Betonářská ocel se nevyrábí jen v jednom univerzálním provedení. Základní označování betonářské oceli klasifikuje norma ČSN 420139 „Ocel pro výztuž do betonu - Svařitelná žebírková betonářská ocel - Všeobecně“. Podle české normy ČSN 42 0139 se rozlišuje několik tříd podle tažnosti neboli schopnosti materiálu odolávat ohybu a deformacím. Právě tato vlastnost rozhoduje o tom, zda se ocel hodí spíš do plošných konstrukcí, do nosných věnců nebo do speciálních prvků s vysokými nároky na pružnost a pevnost.
Základní a v ČR nejpoužívanější je betonářská ocel s označením B500B, u sítí B500A. První písmeno znamená, že se jedná o betonářskou ocel, číslo udává mez kluzu Re = fyk v MPa a poslední písmeno třídu tažnosti. Oceli třídy tažnosti C se v ČR nevyrábí.
Čtěte také: Betonová podlaha: detaily a postup
Tabulka: Třídy betonářské oceli
| Třída | Označení | Vlastnosti | Použití |
|---|---|---|---|
| A | B500A | Normální tažnost | KARI sítě, plošné konstrukce |
| B | B500B | Vysoká tažnost, vhodná k ohýbání | Tyče, pruty do základů a věnců |
| C | B500C | Velmi vysoká tažnost | Speciální konstrukce |
Typy betonářské výztuže
V betonových prvcích rozeznáváme výztuž podélnou (nosnou) a výztuž příčnou. Příčná výztuž se dělí na rozdělovací, která je používána v plošných konstrukcích a třmínky, které se používají ve sloupech, překladech, trámech a věncích. Je důležité upozornit, že veškerá výztuž je v betonových prvcích důležitá a zejména spolupůsobí. Například třmínky nám vymezují svým tvarem polohu podélné výztuže, zároveň však přenášejí smyková napětí od posouvajících sil, které na konstrukci působí.
Výztuží je mnoho typů:
- Tyčová výztuž: Klasické žebírkové pruty o průměru 6 až 32 mm, nejčastěji ve třídě B500B. Používají se do základů, věnců i nosných konstrukcí a tvoří „kostru“ většiny železobetonových prvků.
- KARI sítě: Svařované sítě z ocelových drátů, nejčastěji B500A. Jelikož jsou KARI sítě plošné prvky, předpokládá se využití v plošných konstrukcích jako jsou desky, podkladní betony, cementové potěry a stěny. Jsou ideální pro podlahové desky, potěry nebo základové desky, kde rozkládají zatížení a brání vzniku prasklin. KARI sítě jsou oblíbeným typem betonářské výztuže, protože urychlují práci a zajišťují rovnoměrnou pevnost konstrukce. Místo vázání jednotlivých prutů se používá hotová svařovaná síť, kterou stačí položit na podklad. Vyrábějí se v různých velikostech ok a průměrech drátů, takže lze vybrat variantu pro lehké i náročnější konstrukce.
- Třmínky: Uzavřené obdélníkové či čtvercové prvky, které zajišťují správné držení podélných prutů. Zároveň přenášejí smyková napětí a brání rozevření konstrukce, například v pilířích a sloupech.
- Rámová výztuž: Hotové armokoše složené z tyčí a třmínků. Používají se tam, kde je potřeba pevný a přesně připravený základ, například do monolitických základů, nosníků nebo sloupů, a šetří čas na stavbě.
KARI sítě - rozměry a využití
| Označení | Průměr drátu | Rozměr ok |
|---|---|---|
| KA 16 | 4 mm | 100 × 100 mm |
| KD 37 | 5 mm | 150 × 150 mm |
| KY 50 | 8 mm | 150 × 150 mm |
Způsoby výroby betonářské výztuže
Dvoudílný seriál představí současné trendy a způsoby výroby betonářské výztuže, jakostní značky a jejich grafické znázornění.
- Válcováním za tepla s následným řízeným ochlazováním: Po výstupu z „hotovní“ stolice (poslední válcovací stolice, na níž dochází k vyválcování žebírek) prochází tyč speciálním chladicím zařízením (např. Thermex, Tempcore, QTB, …), které způsobuje zakalení povrchu tyče. Výsledkem je ocel s houževnatým feriticko-perlitickým jádrem a zakalenou martenzitickou povrchovou vrstvou. Ocel pro výztuž má zpravidla dvě řady příčných žebírek, je vyráběna v rozměrových řadách (průměrech) od 8 do 40 mm, je dodávána převážně v tyčích a s deklarovanou vyšší plasticitou (s duktilitou B nebo C).
- Válcováním za tepla s následným natažením za studena: Za tepla válcovaná ocel s žebírky je navinuta na svitek. Po vychladnutí je na speciálním zařízení převinuta a dodatečně natažena o cca 4-5 %. Natažení za studena vede ke zpevnění oceli s mírnou ztrátou její plastičnosti. Ocel pro výztuž má zpravidla čtyři řady příčných žebírek, je vyráběna v rozměrových řadách (průměrech) od 6 do 16 mm, je dodávána převážně ve svitcích s deklarovanou vyšší tažností (zpravidla s duktilitou B, výjimečně C).
- Válcováním za studena: Za tepla válcovaná hladká ocel ve svitku je za studena protažena přes průvlak, který způsobí jednak redukci průřezu a zároveň vyválcování žebírek na povrchu. Průchodem přes průvlak dochází ke zpevnění oceli při ztrátě její plastičnosti, přičemž velikost zpevnění závisí na redukci drátu při jeho průchodu průvlakem. Ocel pro výztuž má zpravidla tři řady příčných žebírek, je vyráběna v rozměrových řadách (průměrech) od 4 do 14 mm, je dodávána převážně ve svitcích případně rovnaná v tyčích s deklarovanou normální tažností (zpravidla s duktilitou A, případně B). Takto vyráběná ocel bývá často využívána k výrobě svařovaných sítí a prostorových nosníků (trigonů).
Svařování betonářské výztuže
Problematika svařování betonářských ocelí se v převážné většině dotýká ocelí pro výztuž do betonu s žebírky a souvisí se současnými trendy jejich výroby. Ve snaze změnit přístup ke svařování betonářských ocelí byl v roce 2006 vydán soubor norem EN ISO 17660 „Svařování - Svařování betonářské oceli“, část 1: nosné svarové spoje a část 2: nenosné svarové spoje, který doplňuje požadavky na svařování betonářské výztuže uvedené v ČSN EN 1992-1-1 „Eurokód 2: „Navrhování betonových konstrukcí - Část 1-1: Obecná pravidla a pravidla pro pozemní stavby“.
Normy řady ČSN EN ISO 17660 byly vydány z toho důvodu, že stále se zvyšující nároky na železobetonové konstrukce a s tím související betonářskou ocel, vyžadovaly specifickou úroveň zručnosti a pracovních znalostí svářečského personálu (svářečů a svářečského dozoru) a zavedení zvláštních postupů pro dosažení požadované kvality svarů. Normy řady ČSN EN ISO 17660 platí pro svařování spojů (část 1 - nosných, část 2 - nenosných) ze svařitelné betonářské oceli a korozivzdorné betonářské oceli, ať již při jejím svařování v dílnách nebo na montáži. Normy zahrnují svarové spoje betonářské oceli mezi sebou, ale rovněž mezi betonářskou ocelí a jinými ocelovými součástmi (spojovací prvky, kotvy, aj.). Neplatí však pro výrobu svařovaných sítí a příhradových nosníků na mnohobodových strojích pro bodové a výstupkové svařování. Normy řady ČSN EN ISO 17660 předepisují metody svařování, které lze při svařování betonářských ocelí použít.
Čtěte také: Betonová dlažba na zahradě
Typy svarových spojů
- Spoj přesahem: Patří mezi nejčastěji využívané způsoby svařování betonářských ocelí (zejména na montážích) za použití přeplátování.
- Spoj s příložkami: Při svařování betonářských ocelí může být podobně jako spoj přesahem proveden jednostrannými nebo oboustrannými svary, přičemž je nutno dodržet předepsanou délku příložek (délku svaru) a velikost svaru. Pokud mají příložky a tyče betonářské oceli stejné mechanické vlastnosti, pak musí být celková plocha průřezu obou příložek stejná nebo větší než plocha průřezu spojovaných tyčí.
- Tupý spoj: Je jedním z dalších způsobů svařování betonářské výztuže.
- Křížový spoj: Je jedním ze způsobů svařování křížících se tyčí betonářské výztuže. Křížový spoj může být proveden jako oboustranný, nebo jako jednostranný. V případě nosných křížových spojů má být na výkresové dokumentaci stanoven tzv. Při svařování křížovými spoji by průměr křížících se tyčí betonářské oceli měl splňovat podmínku dmin / dmax ≥ 0,4.
- Svarové spoje betonářské oceli s jinými ocelovými součástmi.
Druhá část se zabývá procesním přístupem svařování betonářských výztuží, zabývá se požadavky na způsobilost svářečského personálu, kvalifikacemi postupů svařování, výrobními zkouškami svarů a požadavky na způsobilost výrobce pro získání certifikátu způsobilosti dle požadavků ČSN EN ISO 17660.
Správné použití betonářské výztuže
Správné použití betonářské výztuže rozhoduje o životnosti celé stavby. Nestačí jen vložit pruty do betonu - klíčové je řídit se projektovou dokumentací a statickým výpočtem, které určují množství i rozmístění oceli. Specifikaci (pevnost) betonu najdete v projektové dokumentaci. Stejně důležité je dodržet minimální krytí betonu, protože právě vrstva betonu chrání výztuž před vlhkostí a korozí. Výztuž nikdy nesmí ležet přímo na zemi, proto se používají distanční podložky, které zajistí správnou polohu prutů v konstrukci. Nepodceňujte třmínky. Tyto nenápadné prvky přenášejí smyková napětí a drží podélné tyče pohromadě, takže právě díky nim vydrží stropy, věnce či základy zatížení bez prasklin.
Koroze betonářské výztuže a jak jí předcházet
Největším nepřítelem betonářské výztuže je koroze. Pokud se ocel dostane do kontaktu s vlhkostí a kyslíkem, začne rezivět. Následkem toho se objem oceli zvětší a v betonu vzniká tlak, který způsobuje praskliny a odlamování krycí vrstvy. To může ohrozit stabilitu celé konstrukce. Nedostatečné krytí oceli v betonu vede ke korozi výztuže a praskání konstrukce.
Korozi lze předcházet několika způsoby:
- Krytí betonu: Správná tloušťka betonu nad výztuží chrání ocel před vlhkostí a agresivními látkami.
- Kvalita betonu: Vyšší třída betonu s menší propustností omezuje pronikání vody a solí.
- Distanční podložky: Zabraňují, aby výztuž ležela přímo na zemi, kde by byla vystavena vlhkosti.
- Antikorozní nátěry nebo galvanizace: U speciálních konstrukcí lze použít povrchovou ochranu výztuže.
Historický kontext a současné označování
Betonářská výztuž, betonářská ocel, nesprávně a lidově nazývaná také starým názvem roxor. Když ji zalijeme do betonu, vytvoříme železobeton. Dnešní výztuž se nazývá a značí tak, jak jsme si představili. Zjednodušení názvu výztuže může vést neznalé stavebníky k domněnce, že pruty jsou všechny stejné, že mezi nimi není rozdíl a je jedno jaký z nich se využije. Roxor byla dříve používaná betonářská výztuž jiného tvaru a tedy i vlastností. Roxory se používaly od 30. do 50. let 20. století.
Čtěte také: Polské betonové jímky: kvalita
tags: #betonova #vyztuz #asf #informace