Betonování v zimních podmínkách představuje značnou výzvu. Na konci podzimu se stroje na mnoha stavbách zastaví a vyčkává se, až zase přijde teplejší období. Někdy ale není času nazbyt, a tak je potřeba v pracích pokračovat i během zimy.
Zejména práce s betonem je v chladných dnech problematická, protože teplota zásadním způsobem ovlivňuje vlastnosti materiálu. Největším nepřítelem betonování v zimním období jsou samozřejmě nízké teploty. Při nich dochází ke zpomalení hydratace betonu, a tak přestává schnout.
Hydratace cementu a vliv teploty
Při smíchání cementu s vodou dochází k reakci "hydrataci," při které se cement mění na tuhou látku. Hydratace je exotermní reakcí, tj. dochází při ní k uvolnění tepla, které urychluje proces tuhnutí betonu. Hydratační proces se však u běžných cementů zastavuje již při teplotách pod +5 °C. 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.
Normy a požadavky na teplotu betonu
Technologický proces betonování je pevně zakotven v normách, konkrétně např. v ČSN 73 2400. Podle ČSN EN 206-1 nesmí být teplota čerstvého betonu v době dodávání nižší než + 5°C. Podle ní nesmí teplota povrchu betonu klesnout pod 5 °C po dobu nejméně 72 hodin. V souladu s požadavky platných norem ČSN EN 206+A2, kapitola 5.2.9, a ČSN P 73 2404 nesmí být teplota čerstvého betonu v době jeho dodávání menší než +5 °C.
Čtěte také: Dokonalá podlaha s stěrkou
Tento požadavek je na betonárnách s celoročním provozem dodržován s dostatečnou rezervou. Pokud se požaduje jiná minimální teplota betonu nebo se požaduje maximální teplota, pak musí být uvedena s dovolenými odchylkami. Pokud se požaduje jiná minimální teplota betonu, nebo se požaduje maximální teplota, pak musí být uvedena s dovolenými odchylkami.
CEMEX Czech Republic, s.r.o. vyrábí a dodává betony v souladu s platnými předpisy ČR (ČSN EN 206-1 změna Z3, STO). V souladu s požadavky platné normy ČSN EN 206-1 změna Z3 kapitola 5.2.8. nesmí být teplota čerstvého betonu v době jeho dodávání menší než +5 °C.
Opatření pro betonáž v zimě
Betonování je možné i při venkovních teplotách pod 5 °C. Je však nutné přijmout speciální opatření, která přinesou zajištění požadované teploty při jeho výrobě i tuhnutí a tvrdnutí. I betonárny jsou na betonování v zimě technologicky vybavené. Při výrobě a dopravě betonu používají nejen teplou vodu, ale často i ohřáté kamenivo.
Když je potřeba spustit hydratační procesy betonu při nižších teplotách, používají se betony s větším vývinem hydratačního tepla. Řešením je využití cementů s vyšším obsahem slínku. Vhodný je portlandský cement typu CEM I nebo směsný portlandský cement typu CEM II. Doporučuje se také používat cementy, které mají rychlý náběh počátečních pevností.
Pro zlepšení hydratačních procesů lze do betonové směsi přidat přísady, které snižují množství záměsové vody a díky tomu urychlují tuhnutí a tvrdnutí betonu. Pro betonování v zimě se pak používají i speciální zimní přísady do betonáže. Nejdůležitějšími přísadami pro betonování v zimě jsou tzv. nemrznoucí přísady. Tyto přísady jsou navrženy tak, aby snížily bod mrazu vody v betonové směsi a urychlily proces tuhnutí. Je důležité, aby výběr těchto přísad byl ponechán na odbornících, jako jsou vedoucí staveb nebo pracovníci betonáren, aby bylo zajištěno správné dávkování a kompatibilita s ostatními složkami betonu.
Čtěte také: Optimální hydratace betonu
Při betonování v zimě vás čeká obtížný úkol - musíte zajistit, aby po dobu 2 až 3 dnů neklesla teplota tuhnoucího betonu pod 5 °C. Po této době (resp. ve chvíli, kdy bude pevnost betonu nad 4 MPa) se beton stane mrazuvzdorným. V některých případech se přistupuje i k aktivní ochraně foukáním horkého vzduchu pod zaplachtovanou konstrukci či zapnutím elektrického ohřevu umístěného v bednění.
Základní opatření pro ochranu betonu před mrazem:
- Zakrytí a izolování konstrukce z důvodu zabránění úniku hydratačního tepla.
- Ochrana před deštěm a sněhem.
- Zajištění stejnoměrného vychládání (tj. tenčí části izolovat více).
- V bednění nemá být led a sníh.
- V době betonování má být teplota povrchu pracovní spáry vyšší než 0°C.
Náklady na betonování v zimě
Rozhodnete-li se pro realizaci základové desky v zimním období, musíte počítat s vyššími náklady. Mnohé betonárny navyšují v období od listopadu do března cenu betonu o 5 až 10 % kvůli potřebným zimním opatřením. Betonování při teplotě pod 5 °C se prodraží kvůli nutnému použití betonu vyšší pevnostní třídy nebo přidávání zimních přísad. A budete-li chtít betonovat při teplotách -5 až -10 °C, prodraží se realizace až o desítky procent. V takovém případě musí totiž betonárna výrazně upravit recepturu betonu a přidat do něj superplastifikátory, které výrazně urychlí tuhnutí.
Vývoj stavebních materiálů jde stále kupředu. Díky tomu je možné betonovat až do venkovních teplot -10 °C. Realizace je však podstatně náročnější a dražší. Nespěcháte? S betonováním raději počkejte na teplejší dny. Pokud ale nemáte na výběr, nevěste hlavu. Beton je na nízké teploty choulostivý v době několika dnů po uložení betonové směsi. Po tuto dobu je dobré ho chránit.
Jak zabezpečit čerstvý beton před mrazem?
Ochrana čerstvě nalitého betonu před zamrznutím je nezbytná pro zajištění jeho kvality. Beton je třeba chránit plachtami nebo stavebními fóliemi, které udrží teplo vyzařované během tuhnutí. V extrémních případech se mohou použít i elektrické vyhřívací rohože. Dalšími možnostmi jsou izolační materiály jako panely ze slámy nebo pěnový polystyren.
Po uložení betonu do konstrukce je nutné jej chránit vhodnými opatřeními tak, že teplota povrchu betonu neklesne pod + 5 °C dokud beton nedosáhne pevnosti, při které může odolávat mrazu bez poškození (obvykle > 5 MPa, záleží na třídě betonu,- orientačně po dobu min.
Čtěte také: Důležitost ochrany čerstvého betonu
Urychlovače tuhnutí
Prvním pomocníkem při betonování za nízkých teplot může být chemie, respektive urychlovač tuhnutí betonu. Jde o tekutý přípravek, který seženete v každých stavebninách. Když si nejste jistí, zda během několika dnů po betonáži neklesnou teploty pod 5 °C, můžete ho využít. Chemie urychlí tuhnutí betonu a zároveň dovoluje přidávat do směsi méně vody, čímž se riziko zničení betonu mrazem dál snižuje. Urychlovač tuhnutí se přidává rovnou do míchačky.
Využití polystyrenu
Při nízkých teplotách je zároveň vhodné beton po uložení zakrýt. Princip je jednoduchý - chemické procesy při tuhnutí betonu uvolňují teplo, které beton zahřívá. Když zabráníme úniku tohoto tepla, můžeme bez potíží betonovat i za nižších teplot. Nejde o žádnou vědu - beton zkrátka zakryjte polystyrenem nebo skelnou vatou, tu překryjte fólií, aby nenavlhla.
Jak rozpoznat zamrzlý beton?
Zamrzlý beton může být identifikován podle jeho vnějšího vzhledu a struktury. Typické znaky zahrnují mikrotrhliny a praskliny na povrchu, které mohou pronikat hluboko do betonu. Pro ověření, zda došlo k poškození mrazem, je důležité provést pevnostní testy. Pokud beton nevykazuje očekávanou pevnost, je pravděpodobné, že došlo k jeho poškození mrazem.
Co dělat, když beton zamrzne?
Beton, který byl poškozen mrazem během tuhnutí, obvykle nevyhovuje stanoveným normám a musí být nahrazen. Poškozený beton je třeba odstranit a konstrukční prvek je nutné vybetonovat znovu. Tento proces vyžaduje opatrnost, aby nedošlo k dalšímu poškození konstrukce.
Kdy nebetonovat
V domácích podmínkách se vyhněte betonáži při poklesu teplot pod 5 °C. Teplota betonové směsi nesmí při ukládání klesnout pod 10 °C. Když jdou teploty pod tyto stanovené hranice, nebetonujte. Při teplotách vzduchu pod -10°C nedoporučujeme provádět ukládání betonových směsí. Čerpání betonových směsí je možno do -5°C.
Doba ochrany betonu
Co se týče samotné doby ochrany betonu před nízkými teplotami, je potřeba udržovat teplotu betonové směsi nejméně na 5 °C po dobu alespoň 72 hodin. Pak by měl být beton proti mrazu odolný. Nicméně čím déle necháte beton zakrytý, tím lépe. Pozor, všechny uvedené teploty jsou minimální v průběhu 24 hodin.
Pro podkladní betony a nekonstrukční betony postačí délka ošetřování 12 hodin. Pro betony konstrukční (základy, opěry, překlady, nosníky, sloupy apod.) je dle náročnosti konstrukce počítat s ošetřováním po dobu několika dní i týdnů. Běžná doba ošetřování je přibližně jeden týden, což platí zejména pro jarní a podzimní měsíce. V zimním období, především u stropních desek, se beton ošetřuje až několikanásobně déle. V parných letních dnech není nutné prodlužovat dobu ošetřování, ale je nutné jej včas zahájit a zintenzivnit.
tags: #čerstvý #beton #mráz #ochrana