Beton a malta jsou stavební materiály, které vidíme doslova na každém kroku. Od základů domů až po obrovské mosty - spoléháme na jejich pevnost a odolnost. Ale co vlastně spojuje písek, štěrk a vodu do tak pevného celku? Je to cement, nenápadný šedý prášek, který funguje jako klíčové pojivo. Pojďme se podívat na to, jak dlouho zasychá cement a beton a jaké faktory tento proces ovlivňují.
Co je beton a z čeho se skládá?
Beton je směs cementu, hrubého kameniva a drobného kameniva, vody, přísad do betonu a příměsí do betonu. V čerstvém stavu je beton dobře zpracovatelný, naopak ztvrdlý beton má vysokou pevnost v tlaku (nikoli však v tahu), je trvanlivý a nehořlavý a lze jej opravit, ale i poměrně dobře recyklovat. Má velmi dobrou schopnost tepelné akumulace.
V moderních konstrukcích se setkáváme nejčastěji s tzv. železobetonem, tj. armovaným betonem. Ten je tvořen betonem vyztuženým ocelovými pruty a sítěmi nebo dráty, tzv. rozptýlenou výztuží. Prostý beton je odolný především stran namáhání tlakem, snese ale jen malé namáhání v tahu a snadno při této formě namáhání praská.
Složky betonu
- Cement: V betonu působí jako pojivo. Portlandský cement a podobné materiály jsou vyráběny pálením vápence (zdroj vápníku) s jílem nebo s pískem (zdroj křemíku), čímž vzniká tzv. slínek, ke kterému se v procesu mletí přidá sádrovec, který slouží jako regulátor tuhnutí.
- Kamenivo: Je sypký materiál jako např. písek, štěrk, drcený kámen apod. Spolu s vodou a cementem je nezbytnou součástí při výrobě betonu. Dělí se na jemné kamenivo a tvrdé kamenivo. Drobné nebo také jemné kamenivo je obvykle tzv. písek či štěrk s jemností zrna do 4 mm. Hrubé kamenivo je kamenivo vyšší frakce a tzv. drcené kamenivo.
- Voda: Přidáním vody do směsi pro přípravu betonu to vše začíná! Po přidání vody dochází k chemické reakci, tj. hydrataci cementu a krystalizaci zrn a tím i vytváření pevné vazby v betonu, tj. k jeho tvrdnutí. Voda použitá jako záměsová i ošetřovací musí být čistá, tj. bez chemických přísad a příměsí, které by mohly nepříznivě ovlivnit proces hydratace cementu.
- Přísady a příměsi: Použít můžeme také speciální příměsi, které upravují vlastnosti betonové směsi. Příměsi jsou práškovité anorganické či organické látky přidávané do betonu za účelem zlepšení některých vlastností čerstvého nebo ztvrdlého betonu.
Co je portlandský cement?
Tzv. portlandský cement je nejčastěji používaným druhem cementu při výrobě betonu, ale i malty. Obsahuje směs oxidů kovů alkalických zemin vápníku, dále pak oxidy křemíku a hliníku. Základnímu, „čistému“ portlandskému cementu říká evropská norma ČSN EN 197 - 1 zkráceně CEM I. Jeho hlavní a nejdůležitější složkou (minimálně 95 %) je tzv. portlandský slínek. Cementy se dělí do tříd (32,5, 42,5, 52,5) podle pevnosti po 28 dnech. Písmeno R značí rychlý nárůst počátečních pevností.
I když je CEM I základ, na stavbách se mnohem častěji setkáte s portlandskými směsnými cementy, značenými jako CEM II. Ty obsahují kromě slínku (kterého je tam 65 - 94 %) ještě další přidané složky, které vylepšují vlastnosti nebo snižují ekologickou zátěž. Výběr mezi CEM I a různými typy CEM II tak závisí na tom, co přesně stavíte - jak rychle to potřebujete, jak pevné to má být, v jakém prostředí to bude stát a jak moc myslíte na ekologii.
Čtěte také: Tvrdnutí betonu a faktory
Tuhnutí a tvrdnutí betonu
Tuhnutí je chemický proces, při kterém směs záměšové vody, kameniva a cementu tuhne v pevnou hmotu - beton. Správnější je hovořit o tzv. hydrataci cementu, přesněji hydrataci cementových zrn. Po smíchání cementu s vodou dochází vlivem chemických reakcí ke vzniku jemných krystalků, které vzájemně prorůstají. Začátek tuhnutí je určen podle pevnostní třídy použitého cementu. Nejběžnější cement pevnostní třídy 42,5 má stanoven začátek tuhnutí nejdříve po 1 hodině (čas začátku tuhnutí), nejpozději však po 12 hodinách po přidání a zamísení záměsové vody. Doba počátku tuhnutí se reguluje již při výrobě a mletí cementu a to přidáním sádrovce (maximálně 5% hmotnosti cementu).
Tuhnutí a tvrdnutí jsou z hlediska vlastností čerstvé betonové směsi a betonu zcela odlišné pojmy. Tuhne vždy a jen pouze čerstvá betonová směs a při tvrdnutí se jedná o pevnost již ztuhlého betonu.
Faktory ovlivňující dobu schnutí betonu
Aby mohl beton plnit svoji funkci, musí nejprve řádně uzrát. Schnutí betonu, neboli zrání betonu, je závislé na několika faktorech. V procesu schnutí existuje mnoho proměnných, které mohou výsledek značně ovlivnit.
Vnitřní činitele
- Druh cementu: Čím je vyšší pevnostní třída cementu a čím méně obsahuje příměsí, tím rychleji probíhá jeho tvrdnutí a tuhnutí. Naopak cementy nižších tříd s vysokým obsahem příměsí tuhnou a tvrdnou pomaleji.
- Vodní součinitel betonu: Vodní součinitel betonu jednoduše říká, kolik vody směs obsahuje v poměru ke své hmotnosti. Čím vyšší vodní součinitel je, tím více vody směs obsahuje a tím déle bude beton tuhnout a schnout. Pevnost betonu roste rychleji s nižším vodním součinitelem.
- Přísady a příměsi: Pro zlepšení hydratačních procesů lze do betonové směsi přidat přísady, které snižují množství záměsové vody a díky tomu urychlují tuhnutí a tvrdnutí betonu. Příměsi a přísady v betonu zaujímají maximálně 5 % z celkové směsi.
- Hodnota vývinu hydratačního tepla: Hodnota vývinu hydratačního tepla je vlastností cementu, která přímo úměrně ovlivňuje nárůst počáteční pevnosti směsi.
- Kvalita materiálu: Kvalita materiálu je pro dosažení kvalitní betonové podlahy stěžejní. Ze špatného písku se kvalitní a rovná betonová podlaha zhotovit nedá.
Vnější činitele
- Teplota: Ideální teplota pro schnutí betonu se pohybuje v rozmezí 15-25 °C. Vyšší teploty schnutí urychlují, stoupá ale i riziko popraskání. Nízké teploty pod 5 °C naopak způsobí zamrzání vody, zastavení procesu hydratace, a tím i kompletní znehodnocení betonované plochy.
- Výměna vzduchu: Beton v uzavřeném místě bez výměny vzduchu schne pomaleji.
- Tloušťka konstrukce: Dobu schnutí nelze jednoznačně určit, záleží na tloušťce konstrukce, ale i na teplotě okolí a výměně vzduchu.
Jak dlouho schne beton?
Jak už bylo řečeno, tuhnout beton začíná hodinu od namíchání směsi. Beton zraje celkem 28 dní, po kterých získává 100 % uváděné pevnosti. Po týdnu má beton cca 70 % deklarované pevnosti.
Doba vysychání záleží na použitém množství vody a dalších faktorech. V praxi zhruba platí, že byste měli čekat jeden týden na centimetr potěru (jeho tloušťky) až do 4 cm. Pro 6 cm silnou betonovou podlahu byste měli vymezit nejméně (4 x 1 týden) + (2 x 2 týdny) = 8 týdnů schnutí. Protože čas schnutí závisí na klimatických podmínkách a větrání v budově, jsou tyto časy pouze indikativní. Vždy je nutné provést měření vlhkosti podle pravidel stanovených v instalačních pokynech.
Čtěte také: Proces schnutí betonu
Pokud se stavbou spěcháte, je vhodné vlhkost podkladu změřit na více místech. Dlažbu je možné pokládat ihned, jak je betonová podlaha pochozí, což obvykle bývá po 48 hodinách po dokončení betonářských prací. Načasování položení ostatních krytin si musí určit sám podlahář.
Doba tuhnutí a schnutí pro různé materiály
| Materiál | Doba schnutí | Poznámky |
|---|---|---|
| Anhydritová podlaha | 48 hodin (začátek vysoušení), intenzivní vysoušení po 4 dnech | Nutno dosáhnout zbytkové vlhkosti pod 1%. Podlahové topení lze spustit po týdnu. |
| Cementový potěr | Závisí na množství vody a dalších faktorech (cca 28 dní) | Lze urychlit použitím speciálních pojiv a směsí. |
| Rychletuhnoucí beton | 5 až 10 minut je tuhý | Používá se na rychlé opravy malého rozsahu, obtížně zpracovatelný. |
Betonování v zimě
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. V chladném a dokonce i v mrazivém počasí lze betonování za určitých podmínek provádět, je však potřeba zajistit správný technologický postup.
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. Betonárny jsou na betonování v zimě technologicky vybavené. Při výrobě a dopravě betonu používají nejen teplou vodu, ale často i ohřáté kamenivo. 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.
Ošetřování betonu
Beton se v rané fázi tuhnutí musí ošetřovat a chránit především proto, aby se minimalizovalo tzv. vysychání. Nerespektování požadovaných ošetření stran aktuálního počasí může vést k problémům. Ponechání působení deště na čerstvý beton může vést k vymývání cementu. Tepelný šok způsobený zaléváním povrchu betonu vodou s příliš odlišnou teplotou může také způsobit problémy. Můžeme ho zakrýt suchou geotextilií nebo jiným nasákavým materiálem.
Důležité aspekty a tipy
- Míchání betonu: Vždy je výhodnější na míchání betonu použít míchačku. Vodu dávkujte přiměřeně; přebytečná voda snižuje pevnost betonu a jeho životnost.
- Větrání: Důležité je nevětrat hned po vylití betonu, beton potřebuje vysychat postupně, aby všechny chemické reakce probíhaly přirozeně.
- Igelit: Po cca 3 týdnech je možné položit na zem igelit a sledovat, jestli se zespod zapaří. Folii je vhodné od středu roztrhat a cca metr od zdí pořád nechat další týden.
Portlandský cement, ať už ten základní CEM I nebo některý ze směsných CEM II, je bezpochyby jedním z nejdůležitějších stavebních materiálů. Dává nám možnost vytvořit pevný, odolný a trvanlivý beton nebo maltu - základ pro bezpečné a spolehlivé stavby všeho druhu.
Čtěte také: Jak dlouho chránit beton?
tags: #jak #dlouho #zasycha #cement #informace