Suchý beton je suchá betonová směs, ve které je přidáno minimum vody a má sušší „přesýpavou“ konzistenci. Pod pojmem suchý a zavlhlý beton se nabízí hned několik produktů, všechny však spojuje suchá (S0) až zavlhlá (S2) konzistence, ve které jsou vyráběny. Suché a zavlhlé betony se vyrábí podle norem ČSN EN 206+A2 a ČSN P 73 2404 od pevnostní třídy C -/5 do C 30/37. Vzhledem k nedostatku záměsové vody jsou vyráběny pouze pro stupeň vlivu prostředí X0, tedy pro prostředí bez nebezpečí koroze nebo narušení betonu.
Konzistence a zpracovatelnost betonu
Odpor proti přetváření, to je vlastně konzistence čerstvého betonu. Ta vyjadřuje sypkost, či naopak tekutost betonu. Existuje několik úrovní konzistence betonu neboli stupně zpracovatelnosti, které jsou značeny od S1 až do S4. Konzistence je dělena do několika tříd, a to podle zvolené metody zkoušení. Stupeň S1 je v podstatě označení pro směs zavlhlou, kterou mohou převážet sklápěcí vozy a u ostatních konzistencí S2 -S4 je dobrá doprava na stavbu autodomíchávačem. Jednotlivé stupně zpracovatelnosti betonu se přirozeně liší svojí recepturou a to je důvod, proč zpracovávat směs v dané konzistenci.
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.
Typy betonových směsí podle obsahu vody
- Bez přídavné vody - obsahuje pouze vodu z kameniva. Je určen k okamžitému přemíchání v místě ukládání vlastní míchačkou v konzistenci maximálně S1.
- 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.
Doprava a doba zpracování betonu
Suchý beton je vyráběn v konzistenci S1 a převáží se pomocí sklopek (nákladních aut s korbou) anebo i mixem (speciální postupy použití). K dopravě betonových směsí používáme autodomíchávače značek MAN, IVECO, MERCEDES aj. o objemu 6-8m3. Dopravu pro suché/zavlhlé směsi (např. potěry/mazaniny) některé firmy nenabízí, ale na vyžádání mohou doporučit partnery.
Vzhledem k tomu, jakou obsahuje vlhkost, je doba zpracování suchého betonu stejná jako u zavlhlých betonů anebo potěrů, což je obvykle 2 - 3 hodiny od namíchání. V závislosti na teplotě a okolním prostředí se obvykle liší doba jeho zpracování.
Čtěte také: Tvrdnutí betonu a faktory
Doba pro zpracování betonu je závislá na teplotě betonu a teplotě okolí. V létě je tato doba kratší, v chladnějších částech roku je pak delší. Za běžných podmínek je možné počítat, že objednaná zpracovatelnost betonu (konzistence) vydrží cca 90 minut od jeho namíchání. Poté beton ztrácí konzistenci a je čím dál tím těžší ho požadovaným způsobem zhutnit.
Standardní doba zpracovatelnosti betonu od namíchání po uložení do bednění je 60 až 90 minut v závislosti na druhu betonu a teplotě prostředí. 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. Se zpracováním betonu je třeba začít ihned po dodávce betonu, nejčastěji tyto činnosti zajistí odborná realizační firma.
Míchání betonu
Hlavními složkami betonu jsou cement, voda a písek nebo štěrk. Stejně snadné jako jeho složení je také míchání betonu. Při míchání betonu je důležitý správný poměr mísení. Jedna jednotka cementu se rovná čtyřem jednotkám písku. Voda se následně přidá podle potřeby. Množství vody určuje pozdější konzistenci betonu. S větším množstvím vody bude směs kašovitější a základy se tak budou snáze zalévat. Méně vody vytváří vlhký beton, který se lépe nanáší třeba na svislou podpěru obrubníku.
Doporučujeme míchat cement a vodu s pískem nebo štěrkem tak dlouho, dokud směs nedosáhne požadované pevnosti. Vždy je výhodnější na míchání betonu použít míchačku. Pro stanovení vhodného poměru cementu, štěrku a vody existují tabulky a také přepočty na litry. Obvykle se počítá jako jeden díl = jedna lopata. Obecně je doporučováno využít pro získání kvalitního betonu 2,3 díly štěrku a 1 díl cementu.
Jak poznat dobrý beton?
Dobrý beton by se měl v míchačce převalovat a při vysypání do stavebního kolečka by měl vytvořit kužel. Po uložení by neměl odlučovat vodu. Řídké betony s vysokým obsahem vody bývají po vytvrdnutí velmi prašné, nasákavé a mají nízkou odolnost vůči mrazu. Mrazuvzdorný beton musí obsahovat malé vzduchové póry. Ve stavebninách lze sehnat provzdušňující přísadu do betonu.
Čtěte také: Proces schnutí betonu
Suché betonové směsi v pytlích vychází finančně dráž, než klasický beton namíchaný v betonárně. Ovšem při menší ploše se práce se suchými betonovými směsmi vyplatí, hlavně kvůli snadnější manipulaci. Suché betonové směsi obsahují jemnější plnivo a větší množství cementu, díky tomu je možné dosáhnout přesnější roviny.
Podmínky a postup ukládání betonu
Nejvhodnějším počasím pro ukládání betonu jsou dny, kdy se teplota pohybuje mezi 15 a 25 °C a navíc je dostatečně vysoká relativní vlhkost vzduchu. Při vyšších teplotách je už nutné beton co nejrychleji zpracovat, neboť rychleji tvrdne, jelikož dochází k rychlému odpařování vody z jeho povrchu. Tomu se dá zabránit přikrytím betonu PE fólií.
Naopak, jakmile teploty vzduchu klesnou pod 5°C, způsobí to zastavení procesu 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.
Betonová směs se ukládá a zpracovává ve vodorovných vrstvách stejné tloušťky. Plynulým postupem se samozřejmě zajišťuje perfektní spojení jednotlivých vrstev. Ukládání betonu se provádí vždy do vyčištěného bednění, při ukládání na základovou spáru se nesmí čerstvý beton znečistit zeminou. Ukládání betonu nejlépe zajistí jak speciální technika dodavatele, ale samozřejmě i prostředky stavební firmy. Beton nesmí padat z výšky větší než 1,5 metru a narážet do bednění.
U větších staveb se beton zpravidla čerpá. Kromě čerpání je možné ukládání betonu do konstrukce i dalšími způsoby jako jsou bádie, speciální trychtýřovité nádoby se spodním uzávěrem nebo skluzem přímo z autodomíchávače. U základových desek je třeba uložený beton již v průběhu betonáže začít zpracovávat do roviny základové desky tzv. nivelační nebo vibrační lištou.
Čtěte také: Jak dlouho chránit beton?
Hutnění betonu
V betonu obsažený vzduch snižuje jeho pevnost, proto je třeba vzduchové póry odstranit hutněním. Hutnění vyžadují všechny typy betonů, tedy jak čerstvé z betonárny, tak pytlované betony. Realizační firmy používají speciální ponorné vibrátory, individuální stavebník si může vibrační techniku zapůjčit v půjčovně stavební mechanizace. Vzduch lze z betonu odstranit i propichováním tyčemi, například zbytky betonářské výztuže. U zavlhlých směsí se využívá pěchování pomocí trámků nebo speciálních pěchů.
Zavlhlé směsi je dále vhodné hutnit plošnými vibračními deskami, směsi konzistence S3 a S4 zase pomocí ponorných vibrátorů. Pokud se jedná o horizontální plošné konstrukce, tak by měly přijít na řadu vibrační lišty. Samozhutnitelné betony je vhodné hutnit vpichem tyče nebo vůbec. Výjimku tvoří betony samozhutnitelné, označené jako SCC, které se naopak hutnit nesmí. Tyto betony nabízí vysokou rychlost ukládání betonu, rychlejší výstavbu a tím i úsporu nákladů. K hutnění se nejčastěji využívají ponorné vibrátory (s mechanickým pohonem, planetové, vysokofrekvenční, s elektromotorem či pneumatické). Po celou dobu hutnění je nutné dát pozor na přehutnění, které by vedlo k segregaci čerstvého betonu.
Při nedostatečném zhutnění dochází k poklesu pevnosti řádově o 5 % na každé procento vzduchových pórů. Pokud beton není zpracován do doby, než začne tuhnout, pak se dostatečně nespojí, a následná konstrukce nebude řádně funkční.
Vliv teploty na zrání betonu
Teplota okolí má významný vliv na rychlost hydratace a kvalitu betonu. Optimální teplota pro zrání betonu se pohybuje nad +5 °C, ideálně mezi +10 °C a +25 °C. Při nízkých teplotách se hydratace výrazně zpomaluje. Při teplotách kolem 0 °C se prakticky zastavuje. Pokud čerstvý beton zmrzne, voda v něm obsažená zvětší svůj objem a může trvale narušit jeho strukturu, což vede k nevratnému snížení pevnosti. V zimním období je proto nutné betonovat pouze pokud lze zajistit teplotu nad +5 °C po celou dobu raného zrání.
Beton by tedy měl být na stavbu dovezen o teplotě vyšší než 5 °C a pomocí ošetřování by jeho teplota měla být nad touto hodnotou udržena do dosažení dostatečných pevností. Informace platí pro betony dodávané firmou TBG Metrostav, s. r. o.
Vysoké teploty a vítr zrychlují odpařování vody z povrchu. To zvyšuje riziko vzniku smršťovacích trhlin a neúplné hydratace povrchové vrstvy. V horkém počasí je nutné věnovat ošetřování betonu zvýšenou pozornost (intenzivnější vlhčení, zakrytí fólií). Existují i speciální betonové směsi s pomalejším vývinem hydratačního tepla, vhodnější pro betonáž za vysokých teplot. Betonáž za horkého počasí je důležité důkladně připravit. Jde například o navlhčení podkladního povrchu, ochranu betonu před zahřátím, ochranu betonu před přímým slunečním zářením nebo silným větrem. Je důležité brát v úvahu i rychlejší ztrátu zpracovatelnosti betonové směsi a nutný rychlejší nástup úprav povrchu a ošetření betonu.
Naopak betonáž za chladného počasí vyžaduje pečlivou kontrolu teploty betonu. V noci, když se teploty pohybují jen pár stupňů pod bodem mrazu lze beton pouze přikrýt fólií, kolem -5 °C už je ovšem třeba přikročit k použití horké páry, horkého vzduchu nebo ohřívačů a beton striktně udržovat v teplotě prostředí kolem +5 °C. V zimním období je provádění betonářských prací značně ovlivněno nízkými teplotami prostředí. Nízké teploty značně ovlivňují provádění betonářských prací. Je známo, že při poklesu teploty betonu pod limitních 5 °C se hydratace téměř zastavuje.
Možnosti ovlivnění chování betonu v zimním období
Ovlivnit chování čerstvého betonu v zimním období lze záměnou cementu či plastifikační přísady v dané receptuře betonové směsi. V zimním období je rychlost náběhu pevností betonu v konstrukci výrazně ovlivněna i vývojem hydratačního tepla cementu. V chladném počasí přichází v úvahu použití rychlého portlandského cementu CEM I 42,5 R místo standardního cementu CEM II/B-S 32,5 R. Máme tedy stejnou dobu na zpracování a dopravu jako u běžné receptury, ale s podstatně rychlejším vývojem pevností a vyšším ohřátím konstrukce od hydratačního tepla. Tohoto rychlejšího nárůstu pevností dosáhneme jak v chladných, tak v teplých podmínkách.
Vliv plastifikačních přísad
Typ plastifikační přísady ovlivňuje zejména počátek tuhnutí a tvrdnutí betonu. Pro zimní období jsou k dispozici superplastifikační přísady s urychlujícím účinkem. Jejich účinek je v urychlení počátku tuhnutí a tvrdnutí. Betony s těmito přísadami jsou značeny variantou R. Tím se sice určitým způsobem zkracuje doba zpracovatelnosti, ale výrazně se omezí vychládání betonu před počátkem hydratace a započetím samoohřevu betonu.
Efektu urychlení počátku tuhnutí a tvrdnutí se využívá i v případech, kde potřebujeme začít rychle po uložení betonu leštit. Doba zpracovatelnosti zůstane zachována. Pro urychlení nárůstu pevností je třeba zvolit betonovou směs s rychlejším portlandským cementem. Pokud je třeba naopak urychlit počátek tuhnutí a tvrdnutí, je správnou volbou R varianta betonové směsi, nicméně za cenu zkrácení zpracovatelnosti.
Běžné vlastnosti betonu
Beton je směs písků a štěrků nebo drtí, obecně nazývaných kamenivem do betonu, spojená pojivem tvořeným cementem, vodou a přídavkem příměsí a chemických přísad. V současné době (březen 2018) platí pro výrobu betonu v ČR souběžně několik předpisů. Vlastnosti čerstvého a ztvrdlého betonu jsou deklarovány a zaručeny podle příslušných technických norem ČSN P 73 2404 a ČSN EN 206+A1.
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 se 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.
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.
Specifikace betonu
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, např. C 20/25. Povinné parametry zahrnují českou technickou normu, podle které je beton specifikován.
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.
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.
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. Chloridové ionty (Cl-) v betonu způsobují korozi ocelové výztuže a tím postupně degradaci celé betonové konstrukce, proto je jejich obsah v betonu omezován.
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. 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 jeho vliv na pevnost
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. Doba tvrdnutí významně ovlivňuje vodní součinitel betonu. Čím více je v betonu vody, tím déle tvrdne. Mimo to je betonová konstrukce náchylná na tvorbu trhlin vlivem nadměrného smršťování betonu.
Tuhnutí vs. Tvrdnutí betonu: U betonových směsí se mluví o tuhnutí a tvrdnutí betonu. Beton zraje celkem 28 dní, po kterých získává 100 % uváděné pevnosti. Při betonování podlah, nebo základové desky však není třeba čekat tak dlouho. Ideální teplota pro betonování je v rozmezí 15 - 25 °C. Při této teplotě dochází k optimálnímu procesu zrání betonu. Čím je teplota vyšší, tím beton rychleji tvrdne. Minimální teplota pro betonování je 5 °C. Teplota by rozhodně neměla klesnout pod bod mrazu.
Ošetřování betonu během zrání
Správné ošetřování čerstvého betonu je klíčové pro dosažení jeho maximální pevnosti a trvanlivosti a pro minimalizaci rizika vzniku trhlin. Cílem je zabránit předčasnému odpařování vody z povrchu betonu, zejména v prvních dnech po pokládce, a zajistit tak dostatek vlhkosti pro úplnou hydrataci cementu. Nejkritičtějších je prvních 7 dní.
O to, aby měl beton dostatek vlhkosti se můžete postarat několika způsoby:
- Nejjednodušší metodou je zakrytí povrchu betonu neprodyšnou PE fólií ihned po zavadnutí povrchu (aby se fólie nelepila). Fólie zadržuje vlhkost odpařující se z betonu a udržuje povrch vlhký. Okraje fólie je třeba zatížit nebo přilepit, aby pod ni neproudil vzduch.
- Kromě toho lze povrch betonu pravidelně jemně kropit vodou, aby byl neustále viditelně vlhký. Toto je nutné provádět několikrát denně, zejména v teplém a větrném počasí, a to po dobu prvních 3 až 7 dnů. Pozor na příliš silný proud vody, který by mohl vyplavit cement z povrchové vrstvy.
- Dalším způsobem je zakrytí povrchu betonu savým materiálem (geotextilie, jutová pytlovina), který se udržuje neustále vlhký. Tato metoda zajišťuje rovnoměrnější vlhčení než přímé kropení.
Nedostatečné ošetřování vede k rychlému vysychání povrchové vrstvy. Hydratace se v této vrstvě zastaví, výsledkem je měkký, drobivý povrch s nízkou pevností a vysokou náchylností ke vzniku smršťovacích trhlin. Ošetřování betonu tedy není pasivní čekání, ale aktivní proces péče, který je stejně důležitý jako správné namíchání směsi.
Doba tvrdnutí betonu ovlivňuje výše zmíněná teplota okolního prostředí, ale také jiné povětrnostní podmínky, jako je intenzita větru a slunečního záření, které se podílí na rychlosti odpařování vody z konstrukce. To je však v mnohých případech nežádoucí a betonovou konstrukci je třeba před slunečním zářením chránit přikrytím plachtou či kartonem. Vhodné je také konstrukce ošetřovat vodou, aby nedocházelo k nadměrnému vysychání betonu.
Pohledový beton
U pohledových konstrukcí tvoří očím a prostředí trvale vystavenou plochu beton, jehož vzhled byl vytvořen nejčastěji otiskem formy, bednění nebo tzv. matrice. Ne vždy je pohledový beton absolutně hladký, v řadě případů je požadována přirozená pórovitá struktura betonu. Výsledný vzhled pohledového betonu by měl být předem jasně definován, aby odpovídal představě architekta. Nezřídka je nutné vyrobit individuální bednění, aby pohledový beton dosáhl požadovaného tvaru a vzhledu.
tags: #bílý #beton #doba #zpracovatelnosti