Stavíte a tlačí vás čas? Máte vybetonováno a nevíte, zda již můžete začít s dalšími stavebními pracemi? Otázka zní: Jak dlouho tvrdne beton?
Odpověď: Beton tvrdne zpravidla několik týdnů, ale dostatečné pevnosti dosahuje již po několika dnech. Beton zraje celkem 28 dní, po kterých získává 100 % uváděné pevnosti. Při betonování podlah, nebo základové desky však není třeba čekat tak dlouho.
Faktory ovlivňující dobu tvrdnutí betonu
- 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.
- Teplota okolního prostředí: 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.
- Povětrnostní podmínky: Intenzita větru a slunečního záření 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.
Výběr a návrh bednění
Pro výběr a návrh bednění platí určité zásady. Kromě typu a správného návrhu bednění je třeba věnovat pozornost také principům určení zatížení formy bednění i opěrných a podpěrných konstrukcí. Výběr bednění je obvykle prvním krokem při návrhu realizace betonové konstrukce. Ovlivňuje ho velké množství faktorů.
Jednak jsou to požadavky na vzhled povrchu budoucí konstrukce, požadavky na její tvarovou variabilitu, ale i výška finančních nákladů (například na pronájem bednění, obednění a odstranění bednění) a možnosti manipulace (hmotnost prvků). Výběr bednění je v běžných podmínkách na technologovi, respektive přípraváři stavby, který komunikuje s projektantem.
Pokud se dá použít více druhů bednění bez přímého dopadu na konstrukční realizovatelnost projektu, výběr bednění se uskutečňuje v souladu s dokumentací stavby. V případě náročnějších staveb, respektive konstrukcí, kde výběr bednění podmiňuje realizovatelnost konstrukce nebo celé stavby, ať už z technického, nebo časového hlediska (např. Pro realizaci speciálních konstrukcí jsou obvykle k dispozici obě skupiny bednění - systémová i tradiční.
Čtěte také: Složení betonu
Tradiční bednění se v současnosti používají především na méně významných stavbách (např. rodinných domech), respektive při realizaci některých specifických konstrukcí (např. schodišť). Obvykle to jsou tvarově náročné prvky vyráběné v malých počtech. Někdy se naopak využívají i k zhotovení plošných konstrukcí, na kterých se má například vytvořit struktura věrně reprodukující reliéf dřeva.
Návrh bednění následuje po výběru druhu bednění. Zpracovává se ve formě projektu. Pokud to uspořádání stavby umožňuje a je to účelné, stavba (konstrukce) se rozdělí na pracovní záběry, ke kterým se zpracuje projektová dokumentace bednění.
Dokumentaci tvoří grafická (výkresová) a textová část (technická správa). Technická správa obsahuje popis konstrukce, popis návrhu bednění, údaje o zatížení jednotlivých částí bednění, údaje o maximální rychlosti betonáže (pro svislá a šikmá bednění), o způsobu přichytávání vnějších zhutňovacích prostředků (pokud se budou používat), o postupu bednění a odstranění bednění (včetně doby) a o zásadách bezpečnosti a ochrany zdraví při práci (BOZP) a ochrany životního prostředí (OŽP).
V grafické části se zpracovávají montážní výkresy v měřítku 1 : 50 (půdorysy, řezy a pohledy) a výkresy podrobností v měřítku 1 : 20 nebo 1 : 25. Grafická část dále obsahuje podrobnosti o pracovních spárách, atypických doplňcích a podobně. Součástí textové části projektové dokumentace je přehled zatížení částí bednění, respektive statický výpočet.
Postup instalace bednění
Instalace bednění, takzvané obedňování, je stavební proces (soubor činností), jehož výsledkem je bednění monolitické betonové konstrukce na místě jejího zhotovení. Před samotným instalováním bednění je třeba vytýčit budoucí konstrukci, respektive polohu jejího bednění, a to tehdy, není-li poloha bednění dána konstrukcí vybetonovanou v předcházejícím záběru.
Čtěte také: Betonová dlažba Brož
Při přepravě smontovaných částí bednění je nutné dodržovat zásady BOZP, které se vztahují na vázání a manipulaci s břemeny v podvěsu jeřábu. V případě stropních bednění se začíná rozmístěním a výškovým uspořádáním podpěrného systému (stojek). Začíná se od rohů místnosti. K bednění stropů se v současnosti nejvíce využívají nosníková bednění.
Na stojky se uloží primární nosníky. Na ně se rozmístí (v kolmém směru) sekundární nosníky. Na vrch se uloží a připevní forma (překližka). Po zafixování se pokračuje zhotovením bočnic. V případě bednění stropů s rozponem přibližně nad 6 m je třeba zhotovit bednění s mírným vzepětím, které bude kompenzovat celkové přetvoření hotové konstrukce způsobené vlastní tíhou.
Při bednění svislých konstrukcí se nejprve na stykovou výztuž připevní výztuž budoucí konstrukce. Po částečné nebo úplné přípravě výztuže nové konstrukce se na vytýčenou pozici přesune (osadí a stabilizuje) jedna strana bednění.
Kontrola bednění před betonáží
Před betonáží musí být bednění řádně zhotoveno. Formy bednění je třeba natřít odformovacím (separačním) prostředkem. Nanáší se před ukládáním výztuže. Podle STN EN 13670 se odformovací prostředky musejí vybírat a používat tak, aby nepůsobily škodlivě na beton, ocelovou výztuž, předpínací výztuž nebo formu bednění a aby neměly škodlivý vliv na trvalou konstrukci.
Též nesmějí vyvolávat neplánované změny barevnosti a kvality povrchu. Musejí se zkontrolovat tvar, poloha, rozměry i spoje bednění. Ty musejí být těsné, aby se zabránilo úniku jemných složek (cementového tmelu) z čerstvého betonu. Samostatně musí být zkontrolována čistota formy, hlavně když existuje požadavek na vzhled povrchu konstrukce, respektive jde-li o pohledový beton.
Čtěte také: Půjčovna pil na beton – vyplatí se?
Kdy odstranit bednění
Bednění betonové konstrukce je možné odstranit až tehdy, když beton dosáhl pevnosti, která zabezpečí, že v době odstranění bednění bude schopna přenášet všechna zatížení vyplývající z dalších fází výrobního procesu a v době jejího používání bude mít konstrukce vlastnosti požadované projektem. Požadavek na dobu odstraňování bednění se stanovuje v STN EN 13670.
Bednění se musí odstranit takovým způsobem, aby trvalá konstrukce nebyla vystavena rázům, přetížení nebo poškození. Pozornost se musí věnovat způsobu (pořadí) odstranění bednicích prvků. Jako první se odstraňují bočnice bednění. Následně se uvolní a odstraní dno bednění konstrukce.
Možnost odstranění bednění konstrukce se zpravidla řídí aktuální pevností betonu. Dá se stanovit destruktivními zkouškami na vzorcích (obvykle krychlích) vyrobených během betonáže pro tento účel nebo nedestruktivně (například tvrdoměrnými metodami). Bude-li konstrukce po odstranění bednění přenášet částečné zatížení, bednění lze odstranit, když konstrukce dosáhne přiměřeného násobku 28denní pevnosti.
V případě konstrukce, která bude po odstranění bednění přenášet plné návrhové zatížení (a projekt nepředepisuje takzvanou odbedňovací pevnost), lze bednění odstranit až tehdy, kdy pevnost betonu vyhoví z hlediska spolehlivosti. Podle už zrušené STN 73 2400 pevnost v tlaku vyhovuje z hlediska spolehlivosti, když každá hodnota individuálně zjišťované pevnosti neklesne pod 85 % zaručené krychlové pevnosti v tlaku betonu dané třídy.
Ošetřování betonu po betonáži
Beton v raném stáří se musí ošetřovat a chránit zejména proto, aby se minimalizovalo plastické smršťování a aby se zajistila dostatečná pevnost povrchu. Cílem ošetření je zajistit dostatečnou trvanlivost povrchové vrstvy betonu a jeho ochranu před mrazem, škodlivými otřesy, nárazy a v neposlední řadě i před poškozením.
Smršťování betonu je způsobeno zejména odpařováním vody z čerstvého betonu, vysycháním tvrdnoucího a ztvrdlého betonu a následně fyzikálněchemickým procesem, tzv. autogenním smrštěním, během kterého se z cementové pasty vytváří novotvary, tvořící konečnou pevnou strukturu.
Po ukončení zhutňování a konečné úpravě povrchu betonu se musí beton ošetřovat bez odkladu! Chceme-li zabránit trhlinám od plastického smršťování na volných površích, musíme před ukončením betonáže celé konstrukce povrch betonu dočasně ošetřovat.
Nejjednodušší způsob ošetření, pokud je to možné, je ponechat konstrukci v bednění. Dále je vhodné pokrýt volné povrchy betonu parotěsnými plachtami či fóliemi, které jsou po obvodu a v místech přesahů zabezpečeny proti odkrytí.
Proti vysychání lze beton chránit i namočením (vhodné je mlžení nebo smáčení přes vrstvu tkaniny) a následně udržovat povrch betonu viditelně vlhký vhodnou vodou. Často se využívá i nástřik vhodných ošetřovacích hmot, které po čase sublimují.
Všeobecně platí, že čím déle se beton ošetřuje, tím lépe. Nicméně je nutné vzít v úvahu i náklady na toto ošetřování a jeho rentabilitu. Nezbytná doba potřebná pro ošetřování betonu je závislá na vývoji vlastností betonu v povrchové vrstvě (ČSN EN 13670). Konkrétní dobu pak lze určit dvěma způsoby. Prvním z nich je výpočet konkrétní hodnoty zralosti (pevnosti) betonu v povrchové vrstvě na základě vhodné funkce, vyzkoušené pro použitý druh cementu nebo pro kombinaci cementu a příměsi. Jde o výpočet zralosti, zkoušky pevnosti nedestruktivními metodami apod. Další, jednodušší možností je použít tabulku z přílohy F ČSN EN 13670.
Minimální teplota betonu v době dodávání nesmí být nižší než +5 °C. Při poklesu teploty pod 5 °C se totiž hydratace výrazně zpomaluje a při 0 °C se zastaví. Pokud je teplota okolí při ukládání nižší než 5 °C, pak by měl mít dodávaný beton teplotu alespoň +10 °C. Beton může teoreticky i zmrznout, a to za předpokladu, že jeho pevnost již dosáhla alespoň 5 MPa.
Betonáž v létě
V případě betonáže v létě, kdy teploty překračují tropických 30 °C, se betonáž rovněž řídí několika zásadami a doporučeními. Normativně není maximální teplota betonu omezena. Resortní předpisy TKP 18 MD požadují nepřekročit teplotu betonu +27 °C. Vyšší teplota betonu se připouští jen na základě průkazních zkoušek. Následně pak maximální teplota betonu v jádře nesmí překročit +70 °C.
Pro vlastní betonáž v letním období je vhodné zajistit nízkou teplotu betonu (využívat kamenivo ze zakrytých skládek nebo zvnitřku skládky, nepoužívat cement rovnou z výroby). Doporučuje se betonovat večer před chladnou částí dne a použít neprodleně dočasné ochrany (vhodné jsou bílé nástřiky). Při extrémních podmínkách lze použít metodu přidávání ledu do betonu. Další metodou snížení teploty čerstvého betonu je použití tekutého dusíku.
Při betonáži je tedy vždy důležité mít na paměti, že beton je třeba po jeho uložení do konstrukce pečlivě ošetřovat, aby bylo dosaženo jeho požadovaných parametrů. Ošetřování je třeba přizpůsobit řadě okolností (druhu betonu, použitým materiálům, tvaru a rozměrům konstrukce, podmínkám okolního prostředí). Náklady vynaložené na ošetřování betonu jsou objektivně mnohem nižší než náklady na následnou opravu vad z důvodu zanedbaného nebo žádného ošetřování betonu.
Praktické tipy pro ošetřování betonu
- Zabránit vysoušení: Zakrytím fólií nebo vodním mlžením/vlhčením.
- Vyhnout se teplotním šokům: Teplota vody pro vlhčení by měla odpovídat teplotě povrchu betonu.
- Ochrana před mrazem: Ohřev záměsové vody, kameniva, zakrytí konstrukce, elektroohřev.
Obecně lze říci, že konstrukce betonované v zemi, jako třeba základové desky, není třeba ošetřovat tak dlouho, jako betonové konstrukce na fasádách nebo sloupy. Tyto, často pohledové, konstrukce se ponechávají déle v bednění, a po odbednění se obalí například smršťovací folií.
Délka ošetřování závisí na počasí, použitém betonu, tvaru a velikosti betonového prvku. Odvozuje se od požadavku na dosažení určité úrovně minimální pevnosti betonu. 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.
Délku nutného ošetřování udává „specifikace provádění“ (odstavec 4.2.1 ČSN EN 13670) prostřednictvím stanovení ošetřovací třídy (článek 8.5 a příloha F 8.5 ČSN EN 13670).
| Druh betonu | Doba ošetřování |
|---|---|
| Podkladní betony | 12 hodin |
| Konstrukční betony | Několik dní až týdnů (dle náročnosti) |