Beton je směs cementu, hrubého a drobného kameniva, vody, přísad a příměsí. V čerstvém stavu je dobře zpracovatelný, zatímco ztvrdlý beton má vysokou pevnost v tlaku, je trvanlivý, nehořlavý a opravitelný. V moderních konstrukcích se nejčastěji setkáváme s železobetonem, tedy betonem vyztuženým ocelovými pruty a sítěmi.
Složení Betonu
Pro přípravu betonu jsou nezbytné následující složky:
- Cement: Nejčastěji portlandský cement, který obsahuje směs oxidů kovů alkalických zemin vápníku, křemíku a hliníku.
- Kamenivo: Sypký materiál jako písek, štěrk nebo drcený kámen. Dělí se na jemné a hrubé kamenivo.
- Voda: Musí být čistá, bez chemických přísad a příměsí, které by mohly ovlivnit hydrataci cementu.
- Přísady a příměsi: Látky přidávané do betonu za účelem zlepšení jeho vlastností.
Cement
Portlandský cement je nejběžněji používaným druhem cementu při výrobě betonu a malty. Je vyráběn pálením vápence s jílem nebo pískem, čímž vzniká tzv. slínek, ke kterému se v procesu mletí přidá sádrovec, který slouží jako regulátor tuhnutí.
Cementy se dělí podle pevnostní třídy a obsahu příměsí. 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.
Kamenivo
Kamenivo je sypký materiál, který je nezbytnou součástí betonu. Dělí se na jemné kamenivo (písek či štěrk s jemností zrna do 4 mm) a hrubé kamenivo (štěrk nebo drcený kámen vyšší frakce).
Čtěte také: Druhy živých plotů
Drcené kamenivo vzniká drcením kamene v kamenolomu nebo jako odpad při lámání. Štěrk a písek jsou obvykle těženy ze svých přírodních nalezišť.
Voda
Přidáním vody do směsi pro přípravu betonu začíná chemická reakce, hydratace cementu a krystalizace zrn, což vede k tvrdnutí betonu. Voda použitá jako záměsová i ošetřovací musí být čistá, bez chemických přísad a příměsí, které by mohly nepříznivě ovlivnit proces hydratace cementu.
Přísady a příměsi
Přísady do betonu zlepšují zpracovatelnost betonové směsi (plastifikátory), urychlují tuhnutí (urychlovače tuhnutí) nebo snižují obsah vody (superplastifikátory). Příměsi jsou práškovité látky, které zlepšují vlastnosti čerstvého nebo ztvrdlého betonu. Rozlišujeme inertní příměsi (např. pigmenty) a latentně hydraulické příměsi (např. popílek).
Proces 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 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, nejpozději však po 12 hodině po přidání a zamísení záměšové vody. Doba počátku tuhnutí se reguluje již při výrobě a mletí cementu a to přidáním sádrovce (maximálně 5% hmotnosti cementu).
Čtěte také: Rychlost tuhnutí betonu
Beton zraje celkem 28 dní, po kterých získává 100 % uváděné pevnosti.
Faktory Ovlivňující Rychlost Tvrdnutí Betonu
Rychlost tvrdnutí betonu ovlivňuje několik faktorů:
- Složení cementu: Vyšší pevnostní třída a menší obsah příměsí urychlují tvrdnutí.
- Teplota: Vyšší teploty urychlují hydrataci cementu.
- Přísady: Urychlovače tuhnutí a tvrdnutí mohou výrazně zkrátit dobu tuhnutí betonu.
- Povětrnostní podmínky: Déšť může vymývat cement, sucho způsobuje rychlé vysychání betonu.
Vliv Povětrnostních Podmínek
Povětrnostní podmínky mají významný vliv na proces tvrdnutí betonu:
- Působení deště na čerstvý beton vede k vymývání cementu.
- Nerespektování požadovaných ošetření stran aktuálního počasí.
- Tepelný šok způsobený zaléváním povrchu betonu vodou s příliš odlišnou teplotou.
- Zákryt betonu suchou geotextílií nebo jiným nasákavým materiálem.
Betonáž v Zimě
V chladném a mrazivém počasí lze betonování provádět za určitých podmínek. Je potřeba počítat s tím, že beton bude hydratovat (a tedy i tvrdnout) mnohem pomaleji. Betonáž v zimě se liší dle teploty vzduchu:
- Při teplotách 0 až +5 °C je potřeba beton zakrýt, aby se v něm udrželo teplo a mohla probíhat hydratace betonu.
- Při teplotách -5 až 0 °C provádíme betonování v zimě tak, abychom jej dokončili před nejteplejší částí dne. Je potřeba použít teplý beton (ohřáté kamenivo, nebo záměsová voda) a nebo je potřeba ohřát prostor mezi betonem a krycí vrstvou (geotextílií, polysteren).
- Při teplotách -10 až -5 °C se používá vždy nějaký druh topení, jinak je postup stejný jako u předchozího bodu, při betonování v této zimě je potřeba zajistit, aby teplota betonu neklesla pod 5°C.
- V teplotách nižších než -10 °C se často využívá vyhřívaných stanů nad místem betonáže.
Betonáž v Létě
Z hlediska výroby, dopravy, pokládky a ošetřování betonu v létě můžeme považovat za extrémní podmínky takové, kdy teplota vzduchu vystoupí nad +25 °C při vlhkosti vzduchu pod 40 %.
Čtěte také: Montáž plastových oken krok za krokem
Ošetřování Betonu
Beton se v rané fázi tuhnutí musí ošetřovat a chránit především proto, aby se minimalizovalo tzv. smršťování.
Urychlení Tuhnutí a Tvrdnutí Betonu
Urychlení tuhnutí a tvrdnutí betonu je ve stavební praxi velmi důležité. Použité přísady urychlující tuhnutí a tvrdnutí nesmějí mít nepřípustně velký vliv na dlouhodobé pevnosti a další fyzikálně mechanické vlastnosti betonu.
Faktory ovlivňující účinnost urychlujících přísad:
- dávka přísady
- druh cementu
- druh a dávka dalších použitých přísad
- teplota čerstvé betonové směsi a teplota okolí
Druhy Betonu
Existuje mnoho druhů betonu, které se liší svými vlastnostmi a použitím:
- Rychletuhnoucí beton: Tuhne velmi rychle, používá se na rychlé opravy.
- Předpjatý beton: Používá se ke stavbě mostů a konstrukcí s velkým rozpětím.
- Podkladní beton: Vytváří zpevněný rovný podklad pod podlahy.
- Vibrovaný beton: Upraven vibracemi pro dosažení vyšší pevnosti.
- Litý beton: Beton o vysoké tekutosti pro plošnou betonáž.
- Leštěný beton: Finální řešení pohledových stran částí konstrukce.
- Lehčený beton: Využívá se na monolitické konstrukce.
- Sloupkový beton: Suchá betonová směs pro rychlé kotvení sloupků.
Tabulka: Vliv Teploty na Betonáž
| Teplota vzduchu | Opatření |
|---|---|
| 0 až +5 °C | Zakrýt beton pro udržení tepla. |
| -5 až 0 °C | Betonovat v nejteplejší části dne, použít teplý beton, ohřát prostor. |
| -10 až -5 °C | Použít topení, zajistit teplotu betonu nad 5 °C. |
| Nižší než -10 °C | Využít vyhřívané stany. |
tags: #jak #rychle #tvrdne #beton #složení