Ať už stavíte dům, rekonstruujete nebo třeba budujete venkovní terasu, bez betonu se neobejdete. Příprava betonové směsi, která bude pevná, stálá a odolná, je pro úspěšnou realizaci zásadní, bohužel se však často podceňuje. Špatně připravený beton se pak začne projevovat třeba až po několika měsících nebo letech, a tak bude oprava náročná, nebo nemožná. V následujícím návodu popisujeme, jak svépomocí vyrobit beton.
Výroba cementu
Proces výroby cementu je složitější, než by se mohlo na první pohled zdát. Skládá se z řady dílčích kroků, během nichž se směs vápence a jílů promění ve slínek, který se namele na jemný prášek.
Cement je hydraulické pojivo. Jedná se o jemně mletý anorganický materiál, který po smíchání s vodou vytváří kaši, která v důsledku chemické hydraulické reakce tuhne a tvrdne. Cement se vyrábí společným vypalováním vápence a jílu při teplotách okolo 1450 °C. Vyrobený slínek se pak rozemílá, někdy i s příměsemi (vysokopecní struskou, trasem, popílkem). Vzniklý šedivý prášek - cement - smíchaný s vodou vytváří pojivovou (hydraulickou) složku betonu, která tvrdne na vzduchu i pod vodou.
Postup výroby cementu
- Těžba surovin v lomu: Základními surovinami pro výrobu cementu jsou vápenec a jíl. Suroviny pro výrobu slínku, tj. hlavně vápenec, břidlice apod., se získají z kompaktní horniny pomocí clonových odstřelů, surovina se pak naloží nakladačem na dampr (velký nákladní automobil), který ji odveze k primárnímu drtiči. Těží se v lomech, kde se odstřelují výbušninou.
- Primární drcení surovin: Lomový kámen se dopraví do odrazového kladivového drtiče, ve kterém se drtí na frakce o velikosti kolem 4 cm. Drcení se provádí kladivo-odrazovým drtičem, který surovinu zdrobňuje na velikost přibližně 4 cm.
- Skladování surovin: Podrcené suroviny jsou dopraveny pásovým dopravníkem do kryté haly, kde se surovina homogenizuje a shromažďuje do několikadenní zásoby.
- Společné mletí surovin na surovinovou moučku: Rozdrcené a smíchané suroviny se společně rozemelou na moučku. Jednotlivé suroviny jsou podle daných poměrů naváženy a následně společně pomlety v kulovém mlýně, tím se také vzájemně promíchají.
- Homogenizace a skladování surovinové moučky: Pomletá surovinová moučka se může ještě dle potřeby homogenizovat pro zvýšení rovnoměrnosti jejích vlastností. Následně se skladuje v zásobních silech, odkud se pak odebírá pro předehřev.
- Předehřev surovinové moučky ve výměníku: Surovinová moučka se nejprve předehřívá a poté putuje do obří rotační pece. Ze spodní části zásobního sila surovinová moučka putuje do horní části výměníku tepla. V průběhu její cesty do spodní části výměníku řadou tzv. cyklonů se postupně ohřívá. Při vstupu do rotační pece má již teplotu cca 900 °C.
- Výpal surovinové moučky v rotační peci na slínek: Nejdůležitější částí výrobního procesu cementu je výpal na slínek. Ta je uložená ve sklonu a pomalu se otáčí, a tak se moučka postupně posunuje k hořáku a ohřívá se až do teploty cca 1450 °C. Rotační pec je ve sklonu uložený válec, který se pomalu otáčí kolem své podélné osy, což způsobuje, že se surovinová moučka pomalu posunuje směrem k plamenu hořáku, který ji dále během posunu ohřívá, až dosáhne maximální teploty (přibližně 1450 °C), kdy se surovinová moučka přemění na slínek ve tvaru drobných šedých koulí.
- Chlazení a drcení slínku: Vyrobený slínek vypadává z pece do chladiče se studeným vzduchem. Po ochlazení se materiál rozdrtí na kusy o velikost kolem 4 cm a dávkuje se do cementových mlýnů. Z rotační pece padá horký slínek do chladiče slínku, do kterého je vháněn studený vzduch, který slínek prudce ochladí. Proces rychlého ochlazení slínku je důležitý pro vytvoření požadovaných vlastností slínku. Po ochlazení se slínek drtí na velikost do 5 cm.
- Skladování slínku v sile: Ochlazený a podrcený slínek je dopraven do zásobního slínkového sila, odkud je následně dávkován do cementových mlýnů.
- Mletí slínku na cement: Slínek se společně se sádrovcem a popř. dalšími složkami (vápencem, vysokopecní struskou a podobně) společně pomele v kulovém nebo kolovém mlýně - vzniká cement. Zde se rozemílá (buď samostatně, nebo s dalšími přísadami) pomocí ocelových koulí různých velikostí. Rozemletý prášek ze slínku a dalších přísad je finálním produktem - cementem.
Typy cementu
Cementy se liší podle složení na 5 základních typů.
- Základním typem cementů je portlandský, který se skládá především ze slínku. Vyznačuje se rychlým hydratačním procesem a uvolňuje velké množství hydratačního tepla, a tak umožňuje práci i při nižších teplotách (do 5 °C). Vyrábí se buď jako šedý, nebo bílý, který obsahuje příměs sádrovce. Šedý portlandský cement se využívá při stavbách rodinných domů a obytných budov, průmyslové výstavby i oblasti veřejné infrastruktury.
- Pokud portlandský cement obsahuje doplňkové materiály se zlepšujícími vlastnostmi, řadí se do kategorie CEM II. Ta je poměrně obsáhlá, protože zahrnuje cementy s různými typy přísad. Nejčastěji na trhu narazíte na portlandský cement s vápencem, existují však i typy s popílkem, kalcinovanou břidlicí či pucolánem.
- Vyznačuje se velkým podílem vysokopecní strusky, která zvyšuje odolnost vůči agresivnímu prostředí. Tento typ cementů se využívá například při betonáží namáhaných konstrukcí, kde dochází ke styku se zeminou. Protože je přírůstek hydratačního tepla malý, využívá se při betonování v parných dnech.
- Díky pucolánu, velmi jemného popílku, je cement vodotěsný a vyznačuje se výraznou odolností vůči agresivním odpadním vodám. Využívá se pro méně namáhané konstrukce.
- Spadá do nejnižší pevnostní třídy a nemá jasně stanovený poměr jednotlivých surovin.
Kromě zařazení do kategorie je důležitým parametrem také pevnostní třída cementu. Udává se v MPa a označuje pevnost po 28 dnech.
Čtěte také: Složení a výroba cementu: Podrobný průvodce
Ať už si pro výrobu betonu nebo malty pořídíte jakýkoliv typ cementu, zaměřte se na jeho správné skladování. Pytle s cementem chraňte před působením vody a vysoké vlhkosti vzduchu.
Míchání betonu
Hlavními složkami betonu jsou cement, voda a písek nebo štěrk. Stejně snadné jako jeho složení je také míchání betonu. Přitom je rozhodující správný poměr jednotlivých přísad.
Výpočet množství betonu
Velké množství betonu o objemu přes 45 l budete potřebovat při stavbě základů, například pro zídky. Pro střední množství o objemu cca 12 l stačí stavební míchadlo, stavební vědro, lopata a kbelík s vodou. Malá množství o objemu do 12 l lze bez problémů zpracovat ručně pomocí zednické lžíce ve stavebním vědru.
Pro betonování větších ploch se vyplatí připravit si betonovou směs ze základních vstupních surovin, tedy z cementu, křemičitého „ostrého“ písku a vody. Určení vhodného poměru vstupních surovin však vyžaduje zkušenosti, jinak hrozí, že připravíte beton nedostatečné kvality, špatné konzistence a malé pevnosti.
Pokud potřebujete připravit menší množství betonu, můžete jej namíchat v kolečkách nebo kýblu pomocí elektrického míchadla. Při častějším betonování doporučujeme investovat do stavební míchačky, která vám práci usnadní a zajistí spolehlivé promísení všech složek. Na trhu seženete stavební míchačky o různém objemu, ty nejmenší mají jen kolem 80 litrů a pro drobnější stavební práce jsou ideální.
Čtěte také: Cement: Složení, vlastnosti a výrobní proces
Stanovení směšovacího poměru
Než začnete, doporučujeme připravit si pomůcky a mít je v blízkosti stavby po ruce. Vhodné je použít ochranné prostředky a oblečení: beton může dráždit pokožku, pracovní rukavice a dlouhé rukávy vás tak ochrání. Kromě cementu a vody patří do betonu také písek o zrnitosti do 2 mm nebo štěrk o zrnitosti do 32 mm. Poměr mezi cementem a pískem nebo štěrkem je 1 : 4. V zásadě platí, že čím vyšší je podíl cementu, tím je beton tvrdší. Pro většinu zahradních projektů, jako jsou základy pro terasu, stačí třída pevnosti C12/15. 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.
Správný poměr vstupních surovin - častou chybou laiků je přidávání přílišného množství vody, kvůli které se snižuje jeho hustota. Míchejte přibližně 3 - 5 minut. Vodu dávkujte přiměřeně; přebytečná voda snižuje pevnost betonu a jeho životnost. Vezměte v úvahu, že v kamenivu je běžně obsaženo asi 5 - 15 % vlhkosti. Obzvláště při výrobě vnitřních podkladových betonů a potěrů se vyvarujte předávkování vody.
Je důležité, aby se v cementové kaši obalilo každé zrnko písku. V opačném případě by se mohl beton drolit a neměl by dostatečnou pevnost. Pro přípravu betonové směsi doporučujeme používat pitnou vodu z vodovodu.
Jak namíchat beton
Doporučujeme míchat cement a vodu s pískem nebo štěrkem tak dlouho, dokud směs nedosáhne požadované pevnosti. Doporučená metoda závisí na celkovém množství.
Míchání betonu v míchačce
- Při míchání betonu dávejte do stavební míchačky vždy jako první vodu, následně 3-4 lopaty kameniva a po promísení přidávejte postupně celou vypočítanou dávku cementu.
- Stiskněte tlačítko Start a nechte míchačku rozběhnout.
- Přidejte čtyři jednotky štěrku.
- Přidejte jednu jednotku cementu.
- Po zamísení cementu postupně přidávejte štěrk, dokud nebude mít beton požadovanou konzistenci.
- Přidávejte postupně vodu, dokud hmota nedosáhne lehce lesklé konzistence.
Míchání středního množství betonu pomocí stavebního míchadla
- Do stavebního vědra naplňte vhodné množství štěrku nebo písku a cementu a vše kompletně promíchejte stavebním míchadlem.
- Následně pomalu přidávejte vodu, aby bylo možné množství později ještě zvýšit.
- Míchadlem vše rozmíchejte, dokud nedosáhnete požadované konzistence.
Míchání malého množství betonu v maltovníku
- Do stavebního vědra naplňte vhodné množství štěrku nebo písku a cementu a vše promíchejte zednickou lžící.
- Následně pomalu přidávejte vodu, aby bylo možné množství později ještě zvýšit.
- Zednickou lžící směs zpracujte, dokud nedosáhnete požadované konzistence.
Tuhnutí a tvrdnutí betonu
U výběru správného typu betonu a jeho umíchání vaše práce nekončí. Je nutné znát, jak dlouho tuhne a tvrdne, než povrch můžete maximálně zatížit. Beton ztuhne zhruba hodinu od smíchání směsi, poté začíná tvrdnout. Po týdnu dosáhne 70 % své pevnosti.
Čtěte také: Jak se vyrábí cement?
Důležité faktory ovlivňující kvalitu betonu
- Teplota: Výslednou stabilitu konstrukce ovlivňuje i teplota. V tropickém létě doporučujeme betonovat večer, nebo povrch pravidelně kropit, aby nevyschl. Utvořily by se v něm trhliny, které snižují stabilitu konstrukce. Voda by měla mít zhruba stejnou teplotu jako okolní vzduch, aby nedošlo k teplotnímu šoku a prasklinám. Běžné druhy betonových směsí používejte nad 5 °C. V mrazech může voda v betonu zmrznout a narušit jeho strukturu.
- Doba vytvrdnutí: Dostatečná doba vytvrdnutí betonu je zhruba měsíc, takže je potřeba na to při plánování myslet.
Čištění přístrojů a nářadí
Jakmile je betonování dokončeno, je vhodné všechny pracovní nástroje důkladně očistit vodou. Pracovní oblečení doporučujeme hned po použití namočit do vody. Ztvrdlý beton je už velmi obtížné odstranit z nástrojů a oblečení.
tags: #jak #se #vyrábí #cement #postup