Kvalita betonové podlahy a dalších betonových konstrukcí je klíčová pro jejich životnost, bezpečnost a funkčnost. Důkladná kontrola kvality zahrnuje měření různých parametrů betonu, od jeho čerstvého stavu až po zrání a konečnou vlhkost. S pokrokem vědy a techniky se v betonových konstrukcích stále častěji používá pokročilé vybavení, jako je betonový laserový nivelační stroj, což také klade vyšší nároky na metody kontroly kvality.
Měření konzistence a zpracovatelnosti čerstvého betonu
Zkouška sednutí betonu (Abramsův kužel)
Zkouška sednutí betonu je důležitým ukazatelem pro měření tekutosti betonové směsi. Na vlhkou podložku se postaví zevnitř zvlhčená forma ve tvaru kužele. Forma se postupně naplní třemi vrstvami čerstvého betonu. Každá z nich se zhutní 25 vpichy propichovací tyčí. Poté se odstraní přebytek betonu a povrch se srovná do roviny s formou valivým pohybem propichovací tyče. Z podložky se odstraní zbytky betonu. Forma se zdvihne během 2 až 5 sekund tak, aby nebyla nikterak ovlivněna zkouška. Forma nesmí v průběhu zdvihání nikterak usměrňovat, příp. podpírat sesedající beton vně formy. Výsledkem zkoušky je rozdíl výšky sednutého kužele betonu měřeného v nejvyšším bodě oproti výšce formy kužele. Změřený rozdíl v milimetrech se zaokrouhlí na 10 mm. Doba trvání zkoušky od plnění až po změření sednutí by neměla být delší než 150 s. Vhodnost metody sednutí je dána tvarem sednutého kužele po zkoušce. Pokud je část betonu kužele usmyknutá, je třeba zkoušku opakovat z jiného vzorku.
Zkouška rozlitím na střásacím stolku
Pro suché a tvrdé betonové směsi je nutný měřič konzistence Vebe pro zjištění její konzistence. Střásací stolek je nutné umístit na vodorovnou plochu. Na vlhký podklad střásacího stolku se postaví zevnitř zvlhčená forma kužele. Forma se postupně naplní dvěma vrstvami čerstvého betonu. Každá z nich se vyrovná desetinásobným dusáním předepsaným dusadlem. Jeho pomocí se poté srovná povrch betonu s hranou formy. Z povrchu stolku se odstraní zbytky betonu a forma se po 30 s zdvihne. Vzniklý kužel se volným pádem pohyblivé části střásacího stolku rozlévá. Volný pád horní desky je dán vzdáleností dvou zarážek (40 mm) a opakuje se 15× s periodou 1 až 3 s. Změří se největší rozměr rozlitého betonu (d1 a d2), a to ve dvou na sobě kolmých směrech rovnoběžných s hranami stolku. Průměrná hodnota se zaokrouhlí na 10 mm. Tento indikátor odráží konzistenci betonové směsi při vibracích.
Měření rozlití samozhutnitelných betonů
Podkladní deska o rozměrech 900 × 900 mm, jejíž povrch je rovný, hladký a nenasákavý, se umístí na vodorovnou plochu. Povrch desky se navlhčí. Na vyznačený střed desky se postaví kužel tvarově shodný se zkouškou sednutím dle ČSN EN 12350 - 2. Kužel se pomocí stupaček přišlápne k podkladní desce a naplní se najednou bez propichování až po okraj. Během následujících 30 s se odstraní přečnívající beton z vrcholu kužele a povrchu desky. V okamžiku zvednutí kužele se spustí stopky, které měří čas rozlití betonu k dosažení jakéhokoliv místa vyznačeného kružnicí o Ø 500 mm. Po ukončení rozlití betonu se změří největší rozměr rozlitého betonu d1. Druhý měřený rozměr rozlití betonu d2 je kolmý na d1. Současně se pozoruje, zdali nedošlo k segregaci kameniva. Kvalita samozhutnitelných betonů je v čerstvém stavu kontrolovatelná ještě dalšími zkouškami, které popisují a ověřují chování těchto speciálních betonů.
Kontrola výšky a rovinnosti betonových podlah
Měření výšky betonu na stavbě
Pro zjišťování výšky betonu je možné si připravit jednoduchou pomůcku. Například kousek roxoru, ve vzdálenosti požadované výšky betonu (např. 6 cm) se obmotá papírovou páskou. Tato metoda však může být nepraktická, jelikož se páska snadno upatlá betonem. Účinnější je odříznout z kari sítě kříž tak, aby jeden z roxorů měl požadovanou výšku. S touto jednoduchou pomůckou se výška betonu kontrolovala mnohem snadněji. Vždy stačilo zatočit „křížem“ z kari sítě a pomocí železných hrábí rozhrnout po stropě beton všude ve stejné výšce. Uhlazení betonu lze provést pomocí kanalizační KG trubky (bez hrdla) s připevněnými smrkovými latěmi a vodováhou.
Čtěte také: Metody měření vlhkosti betonu
Měření rovinnosti rotačním laserem
Podlahy nejsnáze zaměříme rotačním laserem. Rotační lasery pracují ve vodorovné i svislé rovině, podle zvoleného typu můžou využívat i sklony v ose X a Y. Paprsek se otáčí okolo své osy, dokonce je schopen vytvořit výseč od 15 do 60°. Jeho efektivita spočívá v automatickém vyrovnávání a naprosté přesnosti v kterémkoliv prostředí. Lasery mají kontrolní systém, který odhalí vážné odchylky nebo narušení roviny. Nepoškodí je ani vliv vlhka, prachu nebo neopatrná manipulace. Snadno se ovládají. Jsou stabilní díky stativu nebo jiné pevné podložce, na kterou se usadí. Zmíněný stativ je velmi důležitý, protože zajišťuje dokonalou rovinu při měření. Výšky měříme vždy v celé místnosti v několika bodech, a to nejenom v rozích, ale i uprostřed, protože použitá základní vrstva betonu může být uprostřed jinak vysoko než v rozích.
Vyznačení vágrysu
Když máme změřeny výšky podlah a víme, kde budeme brousit a kde budeme dolévat nivelačku, tak známe čistou výšku podlahy a můžeme si udělat takzvaný vágrys. Vágrys (z německého der Waagriss, doslovně váhorys), také vodorovina nebo niveleta je narýsovaná vodorovná čára, která slouží k odměřování výškových úrovní na stavbách. Většinou bývá v úrovni 1 metru nad povrchem budoucí podlahy a je vyznačena po obvodu každé místnosti. Používá se k zaměření výšek stavebních částí, jako jsou jednotlivé vrstvy podlahy, i pro určení výšky osazovaných stavebních dílů a instalací - oken, dveří, zařizovacích předmětů v koupelnách a kuchyních, vývodů pro napojení topení, odpadů, plynu a vody, vypínačů, zásuvek či osvětlení. Budoucí hotová podlaha se značí niveletou nula (neboli nulka). Od ní se vágrys naměří ve výšce jednoho metru a po obvodu jednotlivých místností se označí tužkou. Má své logo, které by každý řemeslník měl znát. Vyznačení ve výšce jednoho metru má praktické důvody: lépe se vyměřuje, je dobře vidět a výpočet cílové úrovně je snadný (přičte se 100 cm), čímž se snižuje riziko chyby. Po naměření rotačním laserovým měřidlem se na celém obvodu místnosti udělá ryska.
Dorovnání povrchu nivelační stěrkou
Pro položení jakéhokoli druhu podlahy je podmínkou rovný a pevný podklad. Pokud zjistíme, že nerovnosti na podlaze jsou opravdu velké, můžeme vzít diamantovou brusku a plochy, které jsou výš, lokálně zbrousit. Na vyrovnání podlahy pak použijeme nivelační stěrku. Při přípravě stěrky je nutné se držet přesně návodu, tedy dodržet přesné poměry sypké směsi a dodávané vody. Jinak se může stát, že stěrka bude příliš řídká nebo natolik hutná, že bude příliš rychle tvrdnout. Po namíchání se nalije na podlahu a roztírá se. K tomu použijeme rakli - ozubený plech na dlouhé tyči. Po rozetření se využívá váleček s plastovými trny, který stěrku správně vyrovná. Takto vyrovnaná podlaha je pochozí za několik hodin. V případě potřeby lze aplikovat druhou vrstvu.
Kontrola vlhkosti betonového podkladu
Podkladní vrstva podlahy, ať už z betonové mazaniny či na bázi anhydritů, sice není na první pohled vidět, ale může významným způsobem ovlivnit konečný estetický dojem i funkčnost a životnost nášlapné vrstvy podlahy. Je proto důležité zkontrolovat jeho připravenost (tj. vlhkost) před pokládkou finální vrstvy vhodným způsobem.
Destruktivní metody měření vlhkosti
Společným znakem destruktivních metod je nutnost mechanickým způsobem poškodit povrch. Měření vlhkosti se provádí na vzorku materiálu odebraném z konstrukce. Takový destruktivní proces je jednak časově i finančně náročnější, jednak riskantní pro destruovaný povrch. Za další nevýhodu lze označit nereprodukovatelnost měření, protože nelze opakovat měření na stejném místě.
Čtěte také: Metody měření vlhkosti betonu
Gravimetrická metoda
Gravimetrickou metodu lze označit za nejznámější. Jedná se o normovou metodu. Vlhkost materiálů (obsah volné vody) se stanovuje vysušením odebraného vzorku z konstrukce do ustálené hmotnosti. Odběr vzorku se provádí ručním vysekáváním. Beton a cement se suší při teplotě 105±2 °C. U materiálů, kde by vysušením při této teplotě došlo ke ztrátě chemicky vázané vody, se užívá teplota nižší nebo vysušení v suchém prostředí. Anhydrit lze sušit pouze při teplotě 40±2 °C. Vysoušení neprobíhá in-situ, avšak v laboratoři, kam je vzorek potřeba co nejdříve po odběru přemístit. Během přesunu vzorku musí být zachována jeho vlhkost, jakou měl v době odběru, proto se transportuje v parotěsné kovové nádobě nebo v parotěsné fólii. Výhodou této metody je její přesnost.
Karbidová metoda (CM metoda)
V Evropě poměrně rozšířenou destruktivní metodou je karbidová metoda, kterou lze narozdíl od metody gravimetrické provádět in-situ přímo na stavbě. Nevýhodou je ovšem její horší přesnost. Vzorky se odebírají v celé tloušťce podlahy a je nutné je vysekat ručně, případně lze využít pneumatického kladiva. Měl by být proveden odběr dostatečného množství vzorků pro větší spolehlivost výsledků. Ke stanovení vlhkosti se používá CM přístroj. Metoda je založená na chemické reakci, která probíhá ve speciální uzavřené nádobě. Odebrané vzorky se rozdrtí, zváží, vloží do nádoby, kam se současně vsypou ampulky karbidu vápenatého a ocelové kuličky, které ampulky rozdrtí. Lahví je nutné silně třepat po dobu několika minut, aby došlo k rozbití ampulek karbidu vápenatého a k dostatečnému promíchání se vzorkem. Chemickou reakcí vody s karbidem vápenatým vzniká acetylen, který je ukazatelem množství vlhkosti ve vzorku. Množství acetylenu se měří tlakoměrem, který je součástí zkušební nádoby. Stanovená vlhkost se udává v tzv. procentech CM, která se liší od procent hmotnostní vlhkosti zjištěných gravimetrickou metodou. Obvykle se udává, že hodnota zjištěná karbidovou metodou je cca o 1,8 nižší.
Metoda relativní vlhkosti (in-situ RH)
Na rozdíl od předchozích dvou metod, kde se odebíral zkušební vzorek, dochází u této metody jen k nepatrnému porušení povrchu. Vývrt se obvykle provádí do hloubky alespoň 40 % tloušťky desky (dle ASTM). Do vývrtu se vloží rukávce (plastové trubičky), které se uzavřou záslepkou na dobu 72 h. Po uplynutí této doby se odstraní záslepky a do vývrtu se vloží vlhkostní sonda. Chvíli se tam ponechá, aby se aklimatizovala. Za vyrovnaný stav se obvykle považuje stav, kdy nedochází ke změně naměřené hodnoty po dobu alespoň 5 minut. Nevýhodou tohoto testu je jeho časová náročnost.
Nedestruktivní metody měření vlhkosti
Při nedestruktivní zkoušce měříme určitou fyzikální veličinu, která se mění vlivem přítomnosti obsahu vlhkosti.
Kalcium-chloridová metoda
Kalcium-chloridová metoda se běžně používá v USA, kde je standardizována od 90. let 20. stol. předpisem ASTM F 1869. Jedná se o metodu, která stanovuje množství vlhkosti uvolňující se z betonové desky ve vymezeném prostoru pod nepropustným krytem. Uvolňovaná vlhkost je pohlcována chloridem vápenatým. Otevřená miska s přesným množstvím chloridu vápenatého se položí na očištěný povrch betonové desky. Miska se překryje nepropustným krytem (např. plastovou krabičkou) tak, aby k ní měl vzduch nacházející se v tomto vymezeném prostoru přístup, ale aby současně byla oddělena od okolního prostředí. Kryt se přilepí po celém svém obvodu lepicí páskou k podkladu. Takto je vzorek chloridu vápenatého ponechán po dobu 72 hodin. Poté se miska s chloridem vápenatým vyjme, zapečetí a orientačně převáží, pak je odeslána do laboratoře k přesnému zvážení. Na základě zjištěné hodnoty se provedou přepočty, jejichž výsledkem je stanovení množství vody (hmotnost v librách) uvolněné z cca 100 m2. Většina výrobců podlah doporučuje neinstalovat jejich produkt, pokud hodnota vlhkosti stanovená touto metodou překročí 3 libry na 1000 čtverečních stop, v některých případech lze připustit až hodnotu 5 liber.
Čtěte také: Komplexní průvodce měřením vibrací
Fóliová metoda (plastic sheet method)
Podobně jako kalcium-chloridový test se provádí i další nedestruktivní zkouška - fóliová metoda. Jedná se o metodu poměrně primitivní a značně orientační, ale i ona nachází ve světě podlah své uplatnění, zejména však mezi amatéry. Je rychlá, jednoduchá, nedestruktivní a levná. Vyhodnocení zkoušky se provede po 16 hodinách. Výsledek zkoušky může ovlivnit řada vlivů. V chladnějších podmínkách si beton může vlhkost podržet, kondenzát nebude patrný a hrozí chybné vyhodnocení vlhkostního stavu konstrukce.
Termografická metoda
Další nedestruktivní metodou, kterou lze využít pro orientační zjišťování vlhkostního stavu konstrukcí, je metoda termografická. Termografická metoda je založena na principu zviditelnění energie, kterou tělesa vyzařují formou elektromagnetických vln, jejichž frekvence a vlnová délka se liší v závislosti na teplotě tělesa. Výhodou termografické metody je její rychlost. Rychle získáme představu o rozložení vlhkosti v konstrukci. Nevýhodou je, že tato metoda je velmi orientační, neposkytne nám žádné kvantitativní údaje a je závislá na klimatických podmínkách.
Příložné vlhkoměry
Ideálními pomocníky při zjišťování vlhkosti podkladní vrstvy podlah jsou nedestruktivní příložné vlhkoměry. Měření těmito přístroji je založeno na kapacitním či impedančním měření. Přístroj stačí pouze přitisknout k podkladu a na digitálním displeji nebo analogovém číselníku, kterým je přístroj vybaven, se okamžitě zobrazují naměřené hodnoty. Výhodou těchto přístrojů je, že signál proniká do hloubky několika centimetrů (u betonu obvykle cca 20-30 mm; záleží samozřejmě na typu přístroje a objemové hmotnosti materiálu). Tyto typy přístrojů jsou obvykle určeny pro beton. Naměřené hodnoty elektrické kapacity nebo impedance jsou přepočteny na hodnotu obsahu hmotnostní vlhkosti betonu. Výhodou této metody je její jednoduchost a rychlost.
Srovnání norem pro rovinnost podlah
V aktuálně platných normách je hodnocení rovinnosti průmyslových podlah popsáno v ČSN 74 4505 Podlahy, společná ustanovení. Na některé podlahy, zejména pokud jsou investory německé společnosti, jsou však i u nás kladeny požadavky německých norem, které jsou uvedeny v DIN 18202 Toleranzen im Hochbau - Bauwerke. Český i německý systém požadavků a hodnocení jsou rozdílné jak co do metodiky měření, tak co do požadavků. Jednoduché srovnání obou systémů jen podle velikosti přípustných odchylek je proto velmi nepřesné až zavádějící.
Norma ČSN 74 4505 Podlahy - Společná ustanovení definuje pojem místní rovinnost povrchu. Sleduje se při něm jednak odchylka povrchu podlahy od proložené úsečky reprezentované dvoumetrovou latí a jednak mezní rozdíl rovinnosti nášlapné vrstvy v dilatační nebo smršťovací spáře. Odchylky místní rovinnosti se stanovují pomocí dvoumetrové latě, na jejíž koncích jsou podložky o půdorysné ploše 10 mm × 10 mm až 20 mm × 20 mm. Výška podložek se zvolí podle potřeby. Pomocí odměrného klínu se změří maximální a minimální vzdálenost mezi povrchem vrstvy a spodním lícem latě.
V Německu se pro měření rovinnosti podlah používá norma DIN 18202. Měření se provádí buď pomocí lati příslušné délky, nebo geodeticky v síti bodů - plošnou nivelací. Při měření latí se lať pokládá na namátkově vybraná místa, přímo na povrch podlahy a hledá se maximální vzdálenost mezi latí a povrchem podlahy. Teoreticky lze použít lať libovolné délky. Při geodetickém měření se v hodnoceném prostoru vytyčí síť bodů s poloviční vzájemnou vzdáleností než je požadovaná odměrná vzdálenost.
Srovnávací tabulka požadavků na rovinnost podlah (ČSN 74 4505 vs. DIN 18202)
| Povrch | Norma | Popis |
|---|---|---|
| Povrchově nedokončené vrchní strany stropů, spodních a podkladních betonů se zvýšenými požadavky | DIN 18202 | Např. pro položení plovoucích potěrů, průmyslové podlahy, dlažeb, spojovacích potěrů. |
| Hotové povrchy pro podřadné účely | DIN 18202 | Např. sklepy, garáže. |
| Povrchově dokončené podlahy | DIN 18202 | Např. podlahy v obytných a kancelářských prostorách. |
| Nášlapná (vrchní) vrstva podlah | ČSN 74 4505 | Místní rovinnost sledovaná dvoumetrovou latí. |
Zkušenosti z praxe
Průmyslová podlaha tvořená drátkobetonovou deskou s minerálním vsypem na povrchu, o ploše 120 × 96 m byla zaměřena geodeticky, s body v pravoúhlé síti se vzájemnou vzdáleností 2 m. Provedeno bylo i zaměření metodou dle ČSN 74 4505, v 500 bodech. Geodeticky bylo zaměřeno celkem 2549 bodů. Vyhodnocení dle DIN 18202 bylo provedeno pro odměrné délky 4 m, 10 m a 14 m, podle přísnějšího řádku 4 (zvýšené požadavky). Nevyhovělo 16 bodů, tj. 0,6 % zaměřených bodů. Při měření dle ČSN 74 4505 bylo zjištěno celkem 500 hodnot, z toho požadavek pro výrobní a skladovací haly byl překročen ve 14 případech. Z těchto zjištění je zřejmé, že podlaha byla provedena velmi dobře a množství míst, kde nebyl dodržen požadavek DIN nebo ČSN na rovinnost podlahy, je velmi nízký. Zároveň se ukázalo, že v popisované případě byl přísnější požadavek DIN 18202 (geodetická metoda) k podlaze méně náročný než ČSN 74 4505, protože procento nevyhovujících měření bylo výrazně nižší (cca čtvrtinové).
tags: #mereni #vysky #betonu #metody