Pevnost betonu patří mezi nejdůležitější technické vlastnosti tohoto stavebního materiálu. Právě pevnost rozhoduje o tom, jaké zatížení je beton schopen dlouhodobě přenášet, jak se bude chovat v provozu a jaká je jeho životnost. Správné pochopení pevnosti betonu je důležité nejen pro projektanty a statiky, ale také pro investory, správce objektů a provozovatele průmyslových či komerčních prostor. Pevnost betonu (Stress strenght of concrete) je velikost napětí dosaženého v místě porušení při zániku celistvosti betonu. Jednodušeji řečeno: je to pevnost betonu, při které se zkušební těleso poruší.
Druhy pevnosti betonu
Pevnost betonu vyjadřuje schopnost betonu odolávat působícím silám bez porušení. Pevnost v tlaku je nejdůležitější a nejčastěji sledovaná vlastnost betonu. Vyjadřuje schopnost betonu odolávat silám, které jej stlačují. Na rozdíl od tlaku má beton poměrně nízkou pevnost v tahu. Pevnost betonu v tlaku (Compressive strength of concrete) se provádí v prostém Rb (krychelná pevnost betonu), v sevřeném a naposledy v soustředěném stavu. Rovněž se dělá i pevnost betonu v tahu a ve smyku.
Podle tvaru zkušebního tělesa, na kterém se zkouška provádí, jde buď o pevnost v tlaku krychelnou nebo válcovou. K rozdělení na třídy podle pevnosti v tlaku se používá tabulka 7 normy ČSN EN 206+A2 pro obyčejný a těžký beton a tabulka 8 téže normy pro lehký beton. Pevnost v tlaku fck,cyl se stanovuje po 28 dnech na válcích o průměru 150 mm a délce 300 mm, nebo fck,cube na krychlích o délce hrany 150 mm.
Norma ČSN EN 206-1 tímto způsobem stanovuje 16 pevnostních tříd obyčejného a těžkého betonu a 14 tříd lehkého betonu. Pevnost betonu je klíčovým parametrem pro posouzení jeho kvality a trvanlivosti, ať už se jedná o nové konstrukce nebo o diagnostiku stávajících staveb.
Faktory ovlivňující nárůst pevnosti betonu
Pevnost betonu je jedním z nejzásadnějších parametrů, který ovlivňuje bezpečnost, únosnost a životnost betonových konstrukcí a podlah. Správné pochopení pevnosti betonu je klíčové při návrhu, realizaci, údržbě i renovaci betonových ploch. Poměr cementu, vody a kameniva má zásadní vliv na výslednou pevnost. Vnitřní činitele ovlivňující rychlost nárůstu pevnosti betonu jsou doplněny o vnější činitele, které jsou stejně důležité.
Čtěte také: Co ovlivňuje pevnost betonu?
Klimatické podmínky
Činitele, které ovlivňují rychlost nárůstu pevnosti betonu, jsou klimatické podmínky, mezi které patří teplota při výstavbě. Pevnost betonu v tlaku ve věku t závisí především na druhu a třídě cementu, teplotě a podmínkách při hydrataci ošetřování. Beton zraje celkem 28 dní, po kterých získává 100 % uváděné pevnosti.
Vliv vysokých teplot
Největším problémem při betonování v letním období je vysoká teplota vzduchu, která často překračuje 30 °C. V takovýchto podmínkách dochází k rychlému odpařování vody z čerstvého betonu už během jeho dopravy a samozřejmě i po jeho zabudování do bednění/konstrukce. Zvýšení teploty betonu vede též k urychlení chemických reakcí, které způsobují tuhnutí a tvrdnutí betonu a které se souhrnně označují jako hydratace cementu. Beton dosáhne průměrné pevnosti v tlaku (fcm), která je stanovena v tabulce 3.1 v STN EN 1992-1-1: 2007 po 28 dnech, při optimální teplotě 20 °C. Při zvýšené teplotě dochází ke zrychlení procesu hydratace cementu, a tím ke zrychlení nárůstu pevnosti betonu. Při betonáži za vyšších teplot (nad +25°C) je bezpodmínečně nutné maximálně zkrátit dobu transportu a zabudování směsi. Konstrukci je tedy potřeba chránit vůči dalším tepelným ziskům, např. slunečním zářením. Pevnosti v tlaku získané z rovnice (v závislosti na druhu použitého cementu) jsou uvedeny v následujícím grafu, který znázorňuje nárůst pevnosti betonu pro třídu betonu C 25/30.
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. Teplotní gradient jádro - povrch nemá být větší než 20 °C, aby nevznikalo přílišné napětí uvnitř betonu (α pro beton 10 * 10-6 [1/°K]). 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. To se většinou používá v teplých oblastech (tropech, subtropech) nebo při transportu betonu na dlouhou vzdálenost. Další metodou snížení teploty čerstvého betonu je použití tekutého dusíku. Metody snižování teploty čerstvého betonu jsou vhodné rovněž pro betonáž masivních konstrukcí, jelikož vývoj hydratačního tepla se rozloží do delšího časového úseku. Tím se snižuje maximální teplota betonu a omezuje se vznik trhlin.
Vliv nízkých teplot
Je všeobecně známo, že se snižováním teploty se zpomalují procesy hydratace cementu. K podstatnému zpomalení dochází už při teplotě +5 °C. V důsledku toho se zpomaluje i vývoj pevnosti betonu a prodlužuje se doba k dosažení potřebných pevností. Při snížené teplotě dochází ke zpomalení procesu hydratace cementu, a tím ke zpomalení nárůstu pevnosti betonu. Pokles teploty pod 0 °C může mít navíc velmi nepříznivý (až fatální) vliv na strukturu betonu, a tedy i na jeho vlastnosti. Při záporných teplotách dochází postupně k zamrzání pórové kapaliny čerstvého betonu. Přeměna vody v led je provázena zvětšením jejího objemu přibližně o 9 %. Toto zvětšení objemu může způsobovat vnitřní napětí v betonu.
Z hlediska poškození čerstvého betonu je velmi důležité, kdy dojde k zamrznutí této pórové kapaliny. Také proto se v praxi setkáváme s doporučením dodržet minimální teplotu prostředí na úrovni cca 5 °C, a to alespoň do doby, než pevnost betonu nabude min. 3,5 MPa, resp. teplota nad 0 °C až do dosažení pevnosti betonu 5,0 MPa. Je zřejmé, že teplotní podmínky ovlivňují rychlost nárůstu pevnosti betonu v tlaku. 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 (dříve se uvádělo 5 MPa pro CEM I a až 8 MPa pro CEM II a III). Minimální teplotu směsi +5 °C je potřeba udržet i po uložení do konstrukce po dobu alespoň 24 hodin. Beton se musí chránit před mrazem až do dosažení zmrazovací pevnosti Rz (tato pevnost je cca 5 MPa), což je cca po 2 dnech (může se lišit dle typu použitého betonu).
Čtěte také: Narůst pevnosti betonu
V zimním období je provádění betonářských prací značně ovlivněno nízkými teplotami prostředí. Všechny dokumenty se shodují na limitní teplotě 5 °C. Když teplota betonu poklesne pod 5 °C, hydratace se zásadním způsobem zpomaluje, téměř se zastavuje. Aby bylo možné používat beton při nízkých teplotách, je nutné používat vyšší pevnostní třídy betonu nebo upravit složení pomocí takzvané zimní směsi. K výrobě je používána teplá voda pro zajištění hydratačního procesu a dodání betonu v požadované teplotě.
Bohužel, něco jako nemrznoucí přísadu do betonu opravdu nedáváme. Nemrznoucí kapaliny používáme pouze do motorů a ostřikovačů našich aut. Jedná se o mnohdy mylnou představu zákazníka o aplikaci zázračné přísady, která zamezí zmrznutí betonu při teplotách pod bodem mrazu. Není tomu tak. V případě betonování za nízkých jsou přijata taková opatření, abychom zajistili minimální teplotu betonu požadovanou normou ČSN EN 206+A2. Na přání zákazníka lze také přistoupit k použití urychlující přísady.
Technologie zpracování betonu
Dalším činitelem, který ovlivňuje rychlost nárůstu pevnosti betonu, je technologie zpracování betonu. Významným procesem je hlavně zhutňování betonu, které ovlivňuje zvýšení počáteční i konečné pevnosti betonu. Míra zhutnění má přímý vliv na výslednou pevnost betonu. Hutněním je potřeba minimalizovat objem kavern (prázdná místa) a to z dalšího důvodu - objem betonu, zejména ve stěnových konstrukcích, vyvíjí svou vlastní váhou vysoký tlak.
Zhutňování betonové směsi
Během ukládání betonové směsi je nutné provést hutnění. Způsob hutnění je volen podle druhu použité směsi a typu betonované konstrukce. Čerstvý beton je možné zhutňovat staticky (působením tlaku) nebo dynamicky (nárazy, vibrací) nebo kombinací obou způsobů. Nejpoužívanější technologie zhutňování na staveništi jsou: pěchování, ubíjení, vibrování a vakuování.
- Pěchování: Používá se k zhutňování čerstvých betonů, které jsou řídké (měkké a tekuté). Pěchuje se pomocí ocelové tyče, která uvolňuje cestu ucpanou většími zrny kameniva mezi hustější výztuží nebo v jiných stísněných podmínkách.
- Ubíjení: Používá se ke zhutňování hustějších čerstvých betonů, ale je málo účinné. Tloušťka vrstvy čerstvého betonu při této technologii zhutňování má být nejvýše 150 mm. K zhutňování se používají ruční nebo mechanické pěchy (výbušné, pneumatické nebo elektrické).
- Vibrování: Je účinný a velmi rozšířený způsob zhutňování. Z vibračního zařízení se přenáší kmitání do čerstvého betonu. Zrna čerstvého betonu mají různou hmotnost a beton jim klade různý odpor. Vibrační vlnění se odráží od stěn bednění a na jeho průběh má vliv i rozkmitání bednění a výztuže. Rozkmitaný čerstvý beton nabývá vlastnosti těžké kapaliny, uvolňuje se z ní vzduch a zrna kameniva vyplňují dutiny. Vibrace může být přímá nebo přenášená. U přímé vibrace je vibrační zařízení v kontaktu s čerstvým betonem. Používají se na ni ponorné nebo povrchové vibrátory.
Ostatní faktory zpracování
Kromě způsobu zpracování a klimatických podmínek ovlivňuje kvalitu betonu také neodborná úprava či zásah do receptury betonové směsi na staveništi, například dořeďování betonové směsi nebo přidáváním nevhodných příměsí, jakými mohou být i vlákna. Betonové směsi jsou vyráběny v několika úrovních konzistence, neboli stupně zpracovatelnosti od S1 až do S4. Jednotlivé stupně zpracovatelnosti betonu se liší recepturou, je proto důležité zpracovávat směs v dané konzistenci.
Čtěte také: Metody zkoušení cementu v tlaku
S postupujícím vývojem se mění jak technologie celé stavby, tak i jednotlivých materiálů jako je například cement. Bylo by tedy velkou chybou míchat beton bez použití plastifikátoru. Důležitý je podíl cementového kamene, jehož množství má být vždy takové, aby se zaplnily veškeré mezery.
Typ plastifikační přísady ovlivňuje zejména počátek tuhnutí a tvrdnutí betonu. Pro zimní období jsou k dispozici superplastifikační přísady s urychlujícím účinkem. Betony s těmito přísadami jsou značeny jako varianta R. Jejich účinek je v urychlení počátku tuhnutí a tvrdnutí. Naše betony jsou čerpatelné od pevnostní třídy C 12/15 v konzistenci S3. Důvodem je minimální množství jemných podílů potřebných ve směsi k zajištění čerpatelnosti. Samozřejmě záleží na použití čerpadla a hlavně na průměru hadic (pokud jsou požadovány). Dle tohoto kritéria se volí maximální zrno kameniva ve směsi. Zvláště čerpání tzv. mixokrety, které se převážně používají na lité potěry, pěnobetony apod., není vhodné pro čerpání betonů konzistence S3 a Dmax16. Přísady, které používáme na betonárnách společnosti FRISCHBETON s.r.o. jsou velice kvalitní plastifikační, superplastifikační a jiné přísady. Svými vlastnostmi plní veškeré parametry použití stejně jako ty, které nabízejí maloobchodní prodejci. Tudíž jsou vhodné i pro podlahové topení. Není tedy nutné vynakládat peníze na víc a požadovat aplikaci vlastních přísad do námi dodávaných směsí.
Ošetřování betonu
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. Takzvané přírodní ošetřování (bez použití jakýchkoliv prostředků) je dostatečné pouze tehdy, jsou-li podmínky po celou dobu požadovaného ošetřovacího období takové, že rychlosti vypařování z povrchu betonu je nízká; například ve vlhkém, deštivém nebo mlhavém počasí.
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). Třída ošetřování musí být stanovena v prováděcí dokumentaci. 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.
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. V běžných podmínkách je osvědčeným a často používaným způsobem ošetření plošných konstrukcí, např. základových desek, stropů nebo betonových komunikací, provedení povrchového parafínového nástřiku (curingu).
Nová norma ČSN EN 13791 pro posuzování pevnosti betonu
Nové vydání normy ČSN EN 13791 [1] prošlo zásadní revizí. Poskytuje podrobnější návod k uplatňování zkušebních postupů, zejména s ohledem na definování výsledků zkoušek, měření, objemu betonu hodnocené konstrukce či její části, umístění zkoušky a testovací oblasti. Zabývá se odhadem pevnosti betonu v tlaku pro posouzení existující konstrukce, nebo posouzením třídy pevnosti betonu v tlaku v případě pochybností u nových konstrukcí.
Norma pojednává o zjišťování pevnosti v tlaku betonu v konstrukcích pomocí přímých metod (zkoušky jádrových vývrtů) a nepřímých metod (ultrazvukové rychlosti a odrazových tvrdoměrů). Hlavní pozornost je zaměřena na stanovení charakteristické pevnosti v tlaku pro použití normy ČSN EN 1992-1-1 [9].
Přímé a nepřímé metody zkoušení
Při výrobě betonu umíme velmi dobře stanovit jeho fyzikálně mechanické vlastnosti - odebereme vzorky, ve formách necháme beton vyzrát a po příslušné době jej podrobíme normovým zkouškám. Problém nastává v okamžiku, kdy potřebujeme zjistit vlastnosti ztvrdlého betonu přímo v konstrukci, neboť jeho vlastnosti se mohou od betonu vyzrálého ve formách z různých důvodů lišit. S rozvojem technologie betonu, která při masivním používání stavební chemie přinesla v podstatě rozvolnění závislosti mezi tvrdostí a pevností v tlaku, a současně s vývojem vrtací techniky došlo postupem času k příklonu k jádrovým vývrtům jako hlavní (referenční) metodě pro stanovení pevnosti v tlaku betonu v konstrukci. Jasně se to projevilo v původním vydání normy ČSN EN 13791 [3], která byla přijata v roce 2007. Tato norma zabývající se zkoušením pevnosti v tlaku betonu v konstrukcích a prefabrikovaných dílcích jednoznačně preferovala jádrové vývrty, zatímco nedestruktivní zkoušky až příliš upozadila.
Změny v nové normě
Nyní vyšla ČSN EN 13791 znovu, s účinností od 1. března 2020, a prozatím pouze v anglické verzi. Nová norma pro zkoušení pevnosti betonu v konstrukcích je napsána velmi dobře, má hlavu i patu, využívá statistické nástroje a kromě výrazného zlepšení ve vyhodnocování zkoušek jádrových vývrtů vrací řekněme důstojnou a smysluplnou roli i nedestruktivním zkouškám. Z původního znění normy známe pevnost v tlaku in situ fc,is. Ta je nově implicitně vyjádřena jako pevnost jádra 2 : 1, tedy válcová pevnost.
Průměr jádrového vývrtu
Zřejmě nejvýraznější změnou je však požadovaný průměr jádrového vývrtu. Základním tělesem je samozřejmě válec o průměru 150 mm a výšce 300 mm, ovšem jako rovnocenný byl brán i vývrt o průměru 100 mm. Nové znění normy jde však ještě dál, neboť pevnost v tlaku in situ fc,is má být zjišťována na jádrech 2 : 1 o průměru ≥ 75 mm! Podle našeho názoru je to správný krok, neboť vývrty o průměru 75 mm jsou hojně odebírány již nyní jako vhodný kompromis mezi co nejmenším oslabením konstrukce a hustotou vyztužení na straně jedné a velikostí zrn kameniva na straně druhé. Vždy je k tomu nutné přistupovat s rozumem, neboť stále platí, že průměr vývrtu by měl být alespoň třikrát větší než největší velikost zrn kameniva, jinak to může mít značný vliv na dosažené hodnoty pevnosti v tlaku. Není-li kvůli hustotě výztuže možné použít jádra o průměru ≥ 75 mm a použijí se jádra menší (nejméně však o průměru 50 mm), je zapotřebí zvýšit počet zkoušek nebo počet zkušebních míst. Pro získání jednoho výsledku pevnosti v tlaku na jednom zkušebním místě je zapotřebí buď jedno zkušební těleso z vývrtu o průměru ≥ 75 mm, anebo tři zkušební tělesa z vývrtů (vývrtu) o průměru 50 mm.
Rovnoměrnost betonu
Původní vydání normy [3] bohužel rovnoměrnost betonu opomíjelo a neobsahovalo prakticky žádné statistické nástroje pro její hodnocení. Nové vydání [1] je v tomto směru výrazně lepší. V prvé řadě definuje zkušební oblast jako jeden nebo několik podobných konstrukčních prvků nebo prefabrikovaných betonových dílců, o nichž je známo nebo se předpokládá, že jsou vyrobeny z betonu se stejnými složkami a stejnou třídou pevnosti v tlaku. V každém případě pokud se jedná o různé betony z hlediska návrhu (pevnostní třídy), musí být rozděleny na samostatné zkušební oblasti. Není-li pevnost betonu známa, posoudí se výsledky zkoušek pro skupinu prvků, zda se nejedná o dva druhy betonu. Často se stává, že se v souboru výsledků z jedné zkušební oblasti (kde je očekávána stejná pevnostní třída) vyskytují podezřele nízké, nebo naopak vysoké hodnoty pevnosti v tlaku. Takové výsledky by měly být zkontrolovány, zda nejsou statisticky odlehlé, např. posouzením rozdílu mezi nejvyšším a nejnižším výsledkem zkoušek a průměrem všech výsledků. V případě normálního rozdělení lze použít Grubbsův test odlehlých hodnot, jehož kritické hodnoty jsou v normě uvedeny ve formě tabulky. Pokud se potvrdí, že jeden nebo více výsledků jsou statisticky odlehlé hodnoty, provede se opatření, které je však věcí technického úsudku. Při vyřazení takových hodnot ze souboru se ovšem vždy musí vyřazené místo posoudit zvlášť. Ponechání hodnot v souboru by znamenalo nesprávné snížení pevnostní třídy pro celou nosnou konstrukci. Nejprve se vždy všechny hodnoty testují s cílem zajištění jejich platnosti.
Platí jedna důležitá výjimka pro počet vývrtů - v případě malé zkušební oblasti, která obsahuje jeden až tři prvky a jejíž celkový objem nepřesahuje přibližně 10 m3, se odeberou nejméně tři jádra o průměru ≥ 75 mm včetně nejméně jednoho jádra z každého prvku ve zkušební oblasti. Pokud se jednotlivé výsledky zkoušek z minimálně tří vývrtů neliší o více než 15 % od průměrné hodnoty tohoto souboru dat, pak se pro posouzení konstrukce vezme nejnižší hodnota jako charakteristická pevnost v tlaku fck,is. V další části norma řeší stanovení pevnosti v tlaku na základě kombinace nedestruktivních zkoušek (tvrdoměrných a ultrazvukových) a jádrových vývrtů. Tato kapitola vyžaduje důkladné porovnání s normou ČSN 73 2011 [2].
Zatřídění betonu
Poslední důležitá poznámka se týká zatřídění betonu. Tato kapitola se týká vysloveně konstrukcí ve výstavbě, kdy mohou vzniknout pochybnosti o kvalitě dodávaného betonu (zejména nevyjdou-li kontrolní zkoušky), vzniknou problémy při betonáži anebo dojde k nějaké výjimečné události na stavbě. Zkoumaný beton může být rozdělen do zkušebních oblastí, které by neměly překročit objem přibližně 180 m3. Každá zkušební oblast se rozdělí na objemy cca do 30 m3. Pro pevnost stanovenou na vývrtu 2 : 1 a pevnostní třídu C30/37 je fck,spec = 30 MPa. Např. pokud bude mít sledovaná oblast objem 140 m3, pak ji lze rozdělit na pět částí o objemu do 30 m3. Znamená to, že pro posouzení pevnostní třídy bude zapotřebí provést deset jádrových vývrtů o průměru ≥ 75 mm.
Obzvláště v počátečních dnech zrání betonu u staveb citlivých na deformace, jako jsou mosty z předpjatého betonu, je podstatná přesná znalost hodnoty modulu pružnosti, aby se dalo předcházet nadměrným deformacím. V této práci se ověřuje vývoj modulu pružnosti betonu (v prvních 28 dnech), který je použit pro výstavbu mostů na dálnici D1 v blízkosti Ružomberoku. K porozumění této problematiky byla provedena rešerše literatury a byl proveden experiment, který sleduje časový vývoj pevnosti betonu v tlaku a modulu pružnosti betonu v tlaku. Mimo stanovení statického modulu pružnosti byl v experimentu zjišťován i dynamický modul pomocí ultrazvukové impulsní metody a metody rezonanční a v rámci experimentu bylo také provedeno měření Schmidtovým tvrdoměrem. Získané výsledky mohou posloužit pro ověření vývoje modulu pružnosti na skutečné konstrukci.
Shrnutí
V tomto článku jsme se zaměřili na nejdůležitější vnější činitele ovlivňující rychlost nárůstu pevnosti betonu, které ovlivňují rychlost výstavby monolitických staveb. Jedním z těchto činitelů jsou klimatické podmínky, tj. teplotní podmínky během výstavby. Při snížené teplotě dochází ke zpomalení procesu hydratace cementu, a tím ke zpomalení nárůstu pevnosti betonu. Naopak při zvýšené teplotě dochází ke zrychlení procesu hydratace cementu, a tím ke zrychlení nárůstu pevnosti betonu. Z tohoto důvodu je potřebné podle klimatických podmínek navrhnout technologickou přestávku po betonáži a optimalizovat přijatá opatření pro zefektivnění výstavby. Druhým činitelem je technologie zpracování (zhutňování), pomocí níž se zvýší počáteční, ale i konečná pevnost betonu. Beton zraje celkem 28 dní, po kterých získává 100 % uváděné pevnosti. Doba tvrdnutí betonu je ovlivněna teplotou okolního prostředí, ale také jinými povětrnostními podmínkami, jako je intenzita větru a slunečního záření, které se podílí na rychlosti odpařování vody z konstrukce. V mnoha případech je však nežádoucí, aby betonová konstrukce vysychala, a je třeba ji chránit před slunečním zářením přikrytím plachtou či kartonem. Vhodné je také konstrukce ošetřovat vodou, aby nedocházelo k nadměrnému vysychání betonu. Na dodacím listě je u betonu uveden vždy takový stupeň vlivu prostředí, který, dle specifikace požadavků zákazníkem, splňuje nejpřísnější kritérium (dle ČSN EN 206+A2 a ČSN 73 P 2404). To znamená, že např. stupeň vlivu prostředí XC4 splňuje také kritéria pro stupně vlivu prostředí X0, XC1, XC2, XC3, XD1, XD2, XA1 a XF1 (dle tabulky F.1.1 ČSN P 73 2404).
tags: #narust #pevnosti #v #tlaku #u #betonu