Beton je široce používaný stavební materiál, který se snadno vyrábí, snadno zpracovává a má výborné užitné vlastnosti. Pro většinu lidí se beton skládá z cementu, písku a vody. Ti znalejší vědí, že do betonu se dávají také větší kameny (drcené kamenivo nebo říční „kačírek“). Čím více cementu se do betonu dá, tím je beton „mastnější.“ A že se beton může také vyztužovat, čímž vzniká tzv. vyztužený beton neboli železobeton. Možná také někdo z Vás používal dokonce i přísady do betonu, které snižují potřebnou vodu při míchání betonu a zvyšují jeho kvalitu.
Proč se výztuž do betonu vlastně dává?
Přestože je beton obecně poměrně tvrdý, nemá příliš velkou tahovou pevnost. Tato „nízká“ tahová pevnost se projevuje praskáním betonu, pokud je namáhán v tahu, nebo je-li ohýbán. Při jednostranném zatěžování - pokud požijete beton na vytvoření například zdi tvořící terasu, která brání posunu zeminy. Podobné namáhání může vyvolat vítr. Při smršťování betonu - vlastností betonu (respektive cementu) je, že se v průběhu tvrdnutí smršťuje. Nejdříve dochází k odpařování vody z betonu a následně chemickou reakcí cementu dochází k dalšímu smršťování betonu. Vlákna do betonu výrazně zvyšují jeho pevnost a odolnost. Působí jako prevence proti trhlinám, působení mrazu na beton, oděru při užívání a broušení.
Nejznámější výztuž do betonu? - Ocelová!
Nejznámější výztuží do betonu jsou buď „kari sítě“ nebo „roxory“. Jedná se o ocelové svařované sítě nebo pruty o různých tloušťkách a délkách. Svařované sítě, tzv. kari sítě se používají pro vyztužování deskových nebo stěnových konstrukcí. Oceli pro použití do betonových konstrukcí lze rozdělit do dvou hlavních skupin. První skupinu tvoří oceli kruhového průřezu, které jsou na svém povrchu opatřeny příčnými žebírky nebo vtisky. Jsou do betonových konstrukcí ukládány volně zpravidla ve formě tyčí, svařovaných sítí nebo prostorových nosníků. Betonářská výztuž známá spíše pod pojmem roxor se používá jako výztuž do betonu k vyztužení stavebních prvků a konstrukcí. Samotná výztuž do betonu má kruhový průřez a tvarované výstupky, které zajišťují lepší soudržnost oceli s betonem. Použitý materiál odpovídá normě DIN 488. Betonářská výztuž (roxory) se prioritně využívá pro výrobu železobetonu. Jde o kompozitní materiál, který je tvořen betonem a právě vhodnou ocelovou výztuží, kterou jsou právě roxory. Tento druh hutního materiálu se dále využívá pro výrobu kari sítí, třmínků do věnce a také na výrobu ohýbaných roxorů. Všechny tyto prvky jsou zásadními základními prvky každé stavby. Výběr správného prvku je ovlivněn právě druhem konkrétní konstrukce. Důležitá je také norma DIN 488.
Tvářené tyče kruhového průřezu s žebírky na povrchu pro výztuž do betonu - armovnání ve výrobních délkách 6,0 m, 12,0 m případně 14,0 m. Materiál odpovídá normě DIN 488. Vyrábí se za studena nebo za tepla a dle výrobního postupu mají tyto typy různé mechanické vlastnosti. Ocelové třmínky patří mezi nejdůležitější prvky při výrobě železobetonových věnců, překladů a základových pásů. Díky svému preciznímu zpracování zajišťují stabilitu a pevnost konstrukce. V naší nabídce naleznete betonářskou výztuž průměrů od 4 mm do 32 mm a jakostech B500A a B500B. Námi nabízenou betonářskou ocel dodáváme v tyčích ve standardní výrobní délce 6 m. Materiál vám připravíme k osobnímu odběru v našem skladu v Čelákovicích u Prahy nebo díky vlastní autodopravě rozvezeme po celé ČR. Tento specifický druh hutního materiálu jsme díky vlastní armovně schopni ohnout na zakázku do různých tvarů. Pokud jste stavební firmou nebo potřebujete ohnout betonářskou výztuž do různých tvarů pro svoji vlastní potřebu, využijte služeb naší profesionální armovny. Betonářskou výztuž vám ohneme na objednávku dle konkrétních požadavků. Kromě ohýbání betonářské výztuže nabízíme také výrobu třmínků do věnce.
Jak je to s ocelovou výztuží v betonu?
Každý ví, že železo na větru a dešti začne rezivět a postupně degraduje. Proč tedy v betonu nerezaví? Je to tak, že někdy rezaví! Přirozené pH betonu je velmi zásadité. V takto vysokém pH betonářská ocel nerezaví ani při styku s kyslíkem a vodou (je tzv. „pasivována“). Je tedy dokonale chráněna do doby, než beton své pH ztratí a výztuž začne rezivět. V profesionálním stavebnictví se užívá pojem „krytí výztuže“. Je to návrhová tloušťka betonu, která musí minimálně chránit ocelovou výztuž, aby nedocházelo ke korozi alespoň po dobu výpočtové životnosti konstrukce.
Čtěte také: Použití ocelových kotev v betonu
Co se děje, když už výztuž začne rezivět?
Na povrchu výztuže se začne vytvářet zkorodovaná vrstva, která má větší objem než původní výztuž. S růstem tloušťky koroze se zvyšuje tlak této vrstvy na okolní beton, až dojde k popraskání betonu a jeho „odloupání či oprýskání“. Samozřejmě existují profesionální postupy a firmy na sanaci (opravu) betonových konstrukcí.
Jak to ale udělat, když nejsem „profík“ s výpočty od statika?
Výztuž do betonu zpravidla dáváte pocitově, na základě doporučení zkušenějších (fachmanů či z internetu) nebo dle stavebního návodu (dokumentace či doporučení výrobce). Chcete-li předejít budoucím možným problémům, držte se následujících doporučení: Beton vždy volte raději kvalitnější než horší. Snažte se vždy povrch betonu maximálně „zatáhnout“ - uhladit, aby nebyl nasákavý. Nebo to udělejte chytřeji!
Kompozitní neocelová výztuž - pokrok 21. století i pro domácí stavitele
Neocelové výztuže plní veškeré funkce ocelové výztuže se všemi benefity pro beton, které byly výše popsány. Navíc nikdy nekorodují, jsou lehčí a výrazně skladnější (nechají se rolovat a samy se vracejí do původního tvaru). Tím tedy pozitivně zvyšují vlastnosti betonu, aniž by hrozilo, že vlivem koroze výztuže dojde k rychlejší degradaci betonu. Kompozitní sítě nacházejí dobré uplatnění a využití v občanské výstavbě, ve výstavbě čistíren odpadních vod, v agresivním a vlhkém prostředí, v zemědělství a potravinářství. Je vhodná do malt, omítek, potěrů, tmelů, asfaltů a živočišných směsí. Armovací kari síť z kvalitnáho polypropylenu oko 27 x 42 mm. Nejlepší alternativa ke kovovým kari sítím.
Neocelová výztuž je obzvláště vhodná v následujících situacích:
- Vytváření tenkých betonových desek venku - u takovéto desky prakticky nelze vytvořit dostatečnou krycí vrstvu betonu chránící ocelovou výztuž.
- Ukládání vyztuženého betonu do země, nebo tam, kde může docházet ke styku s vodou - při betonáži například základů nebo základových desek, kde je třeba vyztužit spodní část betonu, se špatně zajišťuje, aby se vám spodní výztuž nedotýkala zeminy. Zde pak dochází rychle ke korozi ocelové výztuže.
- Podélné vyztužování ztraceného bednění - obzvláště styk jednotlivých tvarovek ztraceného bednění je skoro nemožné utěsnit před vnikající vlhkostí. Zároveň zde zpravidla ocelová výztuž není nijak chráněná betonem, neboť se tento prostor těžko betonem vyplňuje a výztuž rychle koroduje.
- Betonování ze „zavlhlého“ betonu - častokrát si potřebujete něco vybetonovat, ale nemáte prostor či čas beton vyrábět sami. Dovezená zavlhlá směs z blízké betonárny je pak jasná volba. Takovýto beton je ale velmi často hodně porézní, prakticky dokonale nezhutnitelný, nasákavý a rychle ztrácí přirozené pH. Případná vložená ocelová výztuž může začít rychle rezivět.
Práce s kompozitní neocelovou výztuží
Kompozitní neocelová výztuž lze ohýbat, je pružná, ale nedrží po ohnutí svůj tvar a navrací se do tvaru původního. To je velká výhoda při manipulaci, ale může to být nepříjemné překvapení při specifických aplikacích. Po kompozitní výztuži lze chodit (například pokud tvoří vyztužení desky, kde se potřebujete ještě před či při betonáži pohybovat). Krácení výztuže se provádí buď štípacími kleštěmi (do ekvivalentu 6mm ocelového drátu to není problém), nebo klasicky pomocí úhlové brusky („flexy“). Spojovat jednotlivé prvky (sítě či pruty) lze jednoduše při ponechání standardního překryvu výztuže pomocí plastových elektrikářských pásek (kdy se doporučuje vždy zakrátit přebytečný kus pásky - nenechávat „dlouhé ocásky“).
Čtěte také: Ocelové pruty a beton
Další výhodou může být formát dodávaných kompozitů. Díky lehkosti a snadné „rolovatelnosti“ se výztuž dodává i ve větších kusech než standardní ocelová výztuž. Tím ušetříte peníze za „nezbytné překrývání“ jednotlivých výztuží, kdy se standardně doporučuje překryv navazujících roxorů 50cm a u sítí také (samozřejmě v závislosti na použité kvalitě betonu a stupni zatěžování).
Oceli pro výztuž do betonu a jejich výroba
Oceli pro výztuž do betonu jsou díky požadavkům na jejich chemické složení (C = max. 0,24 %, Ceq = max. 0,52 %) dobře svařitelné. V současné době je převážná většina těchto ocelí vyráběna jedním z následujících způsobů:
Válcováním za tepla s následným řízeným ochlazováním
Po výstupu z „hotovní“ stolice (poslední válcovací stolice, na níž dochází k vyválcování žebírek) prochází tyč speciálním chladicím zařízením (např. Thermex, Tempcore, QTB…), které způsobuje zakalení povrchu tyče. Výsledkem je ocel s houževnatým feriticko‑perlitickým jádrem a zakalenou martenzitickou povrchovou vrstvou. Ocel pro výztuž má zpravidla dvě řady příčných žebírek, je vyráběna v rozměrových řadách (průměrech) od 8 do 40 mm, je dodávána převážně v tyčích a s deklarovanou vyšší plasticitou (s duktilitou B nebo C).
Válcováním za tepla s následným natažením za studena
Za tepla válcovaná ocel s žebírky je navinuta na svitek. Po vychladnutí je na speciálním zařízení převinuta a dodatečně natažena o cca 4 - 5 %. Natažení za studena vede ke zpevnění oceli s mírnou ztrátou její plastičnosti. Ocel pro výztuž má zpravidla čtyři řady příčných žebírek, je vyráběna v rozměrových řadách (průměrech) od 6 do 16 mm, je dodávána převážně ve svitcích s deklarovanou vyšší tažností (zpravidla s duktilitou B, výjimečně C).
Válcováním za studena
Za tepla válcovaná hladká ocel ve svitku je za studena protažena přes průvlak, který způsobí jednak redukci průřezu a zároveň vyválcování žebírek na povrchu. Průchodem přes průvlak dochází ke zpevnění oceli při ztrátě její plastičnosti, přičemž velikost zpevnění závisí na redukci drátu při jeho průchodu průvlakem. Ocel pro výztuž má zpravidla tři řady příčných žebírek, je vyráběna v rozměrových řadách (průměrech) od 4 do 14 mm, je dodávána převážně ve svitcích případně rovnaná v tyčích s deklarovanou normální tažností (zpravidla s duktilitou A, případně B). Takto vyráběná ocel bývá často využívána k výrobě svařovaných sítí a prostorových nosníků (trigonů).
Čtěte také: Důležité aspekty montáže ocelových sloupků
Normy a svařování betonářských ocelí
Pro obě výše uvedené skupiny ocelí jsou zásady pro navrhování konstrukcí pozemních a inženýrských staveb z prostého betonu, železobetonu a předpjatého betonu uvedeny v souboru norem řady EN 1992, souhrnně nazývaných jako Eurokód 2. V návaznosti na Eurokód 2 byl v roce 2005 vydán evropský standard EN 10 080 „Ocel pro výztuž do betonu - Svařitelná betonářská ocel - Všeobecně“, jenž stanoví všeobecné požadavky a definice pro provozní charakteristiky svařitelné betonářské oceli používané pro výztuže betonových konstrukcí, tzn. ocelí první skupiny a předběžný standard prEN 10 138, část 1 „Oceli pro předpínání betonu - Část 1: Všeobecné požadavky“. S ohledem na problematiku svařování, se dále budeme zabývat ocelemi pro výztuž do betonu s žebírky.
Ve snaze změnit přístup ke svařování betonářských ocelí byl v r. 2006 vydán soubor norem EN ISO 17660 „Svařování - Svařování betonářské oceli“, část 1: nosné svarové spoje a část 2: nenosné svarové spoje, který doplňuje požadavky na svařování betonářské výztuže uvedené v ČSN EN 1992-1-1 „Eurokód 2: „Navrhování betonových konstrukcí - Část 1-1: Obecná pravidla a pravidla pro pozemní stavby“. V roce 2007 byly normy řady EN 17660 vydány v české verzi (formou identického textu) a normám byl udělen status národních norem. Normy řady ČSN EN ISO 17660 byly vydány z toho důvodu, že stále se zvyšující nároky na železobetonové konstrukce a s tím související betonářskou ocel, vyžadovaly specifickou úroveň zručnosti a pracovních znalostí svářečského personálu (svářečů a svářečského dozoru) a zavedení zvláštních postupů pro dosažení požadované kvality svarů.
Normy řady ČSN EN ISO 17660 platí pro svařování spojů (část 1 - nosných, část 2 - nenosných) ze svařitelné betonářské oceli a korozivzdorné betonářské oceli, ať již při jejím svařování v dílnách nebo na montáži. Normy zahrnují svarové spoje betonářské oceli mezi sebou, ale rovněž mezi betonářskou ocelí a jinými ocelovými součástmi (spojovací prvky, kotvy aj.). Neplatí však pro výrobu svařovaných sítí a příhradových nosníků na mnohobodových strojích pro bodové a výstupkové svařování. Normy řady ČSN EN ISO 17660 předepisují metody svařování, které lze při svařování betonářských ocelí použít.
Pytlové úvazky se používají jako alternativa k armování betonářské výztuže pomocí běžného vázacího drátu. Pytlové úvazky prodáváme buď na velké, cca 10kg balíky, nebo menší balíky obsahující 1000 ks úvazků. Nástroj na vázání drátků pro armování.
Typy svarových spojů
- Spoj přesahem - patří mezi nejčastěji využívané způsoby svařování betonářských ocelí (zejména na montážích) za použití přeplátování.
- Spoj s příložkami - může být podobně jako spoj přesahem proveden jednostrannými nebo oboustrannými svary, přičemž je nutno dodržet předepsanou délku příložek (délku svaru) a velikost svaru. Pokud mají příložky a tyče betonářské oceli stejné mechanické vlastnosti, pak musí být celková plocha průřezu obou příložek stejná nebo větší než plocha průřezu spojovaných tyčí.
- Tupý spoj - je jedním z dalších způsobů svařování betonářské výztuže. Tupé spoje jsou zpravidla provedeny jako oboustranný tupý V-svar, jednostranný tupý V-svar, oboustranný poloviční tupý V-svar a jednostranný tupý V-svar na podložce.
- Křížový spoj - je jedním ze způsobů svařování křížících se tyčí betonářské výztuže. Křížový spoj může být proveden jako oboustranný, nebo jako jednostranný. V případě nosných křížových spojů má být na výkresové dokumentaci stanoven tzv. smykový součinitel (Sf), který musí být ověřen zkouškami. K zabránění vzniku trhlin ve svaru musí být splněna podmínka týkající se minimální výšky (a ≥0,3 dmin) a délky (l ≥0,5 dmin) křížového svaru. Při svařování křížovými spoji by průměr křížících se tyčí betonářské oceli měl splňovat podmínku dmin/dmax ≥ 0,4.
- Svarový spoj s bočním přeplátováním na přímých tyčích betonářské oceli za pomoci jednostranných nebo oboustranných svarů.
- Svarový spoj s bočním přeplátováním na ohnuté tyči z betonářské oceli za pomoci oboustranných svarů.
Kvalifikace svářečů a operátorů
Pro jednotlivé metody svařování musí mít výrobce k dispozici dostatečný počet kvalifikovaných svářečů. Pro provádění nosných svarových spojů tyčí z betonářské oceli musí mít svářeč jednak výchozí způsobilost ke svařování koutových svarů podle ČSN EN ISO 9606-1, dále doplněnou o dodatečný speciální výcvik svařování betonářských ocelí. Počet zkušebních kusů musí být v souladu s ČSN EN ISO 17660-1, tabulka 3 a musí pokrýt nejkritičtější podmínky svařování ve výrobě (např. rozměry, polohy svařování). Zkušební kusy musí být vyhodnoceny a kladný výsledek musí být potvrzen svářečským dozorem.
Svářečští operátoři pro plně mechanizované nebo automatické svařování si musí udržovat platnost svého osvědčení ke svařování betonářské oceli podle ČSN EN ISO 14732. Svářeč kvalifikovaný ke svařování betonářské oceli zůstává kvalifikován po dobu dvou let v rozsahu své původní kvalifikace. Po této době se svářeč musí rekvalifikovat nebo se kvalifikace může prodloužit. Pro prodloužení kvalifikace svářeče musí být navíc dokumentovány záznamy ze zkoušek výrobních svarů, jejich rozsah je uveden v ČSN EN ISO 17660-1, kap. 12, tab. 7.
Svářečský dozor
Výrobce svarových spojů z betonářské oceli musí mít k dispozici nejméně jednoho pracovníka svářečského dozoru, který splňuje požadavky ČSN EN ISO 14731 a který má navíc specifické technické znalosti svařování betonářské oceli. Specifické technické znalosti svářečského dozoru mohou být dosaženy prostřednictvím speciálního kursu podle EWF 544-01 nebo absolvováním národních výcvikových programů. Svářečský dozor musí mít technické znalosti v oblasti svařování betonářské oceli a musí mít schopnost správně vyhodnotit vady ve svarových spojích betonářské oceli.
Kvalifikace postupů svařování
Pro kvalifikaci postupů svařování betonářských ocelí platí zásady, požadavky a kritéria uvedená v ČSN EN ISO 17660-1, kap. 11. Zkušební vzorky musí být svářeny podle předběžné specifikace postupu svařování (pWPS), jejíž vzor je uveden v ČSN EN ISO 17660-1, příloha A. Před mechanickým zkoušením musí být svarové spoje obloukového svařování podrobeny vizuální kontrole a musí vyhovět na stupeň jakosti C pro povrchové vady podle ČSN EN ISO 5817. Veškeré mechanické zkoušky musí být provedeny podle ČSN EN ISO 15630-1 a 2, přičemž doporučené rozměry zkušebních kusů jsou uvedeny v ČSN EN ISO 17660-1, příloha C. Kritéria přípustnosti jednotlivých zkoušek, včetně způsobu vyhodnocení výsledků (pokud není v technické specifikaci výrobku stanoveno jinak), jsou uvedeny v ČSN EN ISO 17660-1, kap. 13.
| Poznámka | Popis |
|---|---|
| a) | U zkušebních kusů různých průměrů musí být zkoušeny oba průměry. |
| b) | Průměry > 32 mm musí být zkoušeny zvlášť. |
| c) | Neplatí pro metody svařování 24, 25 a 47. |
| d) | Pro kombinaci dmax/dmin mohou být použity jiné průměry než u zkoušení dmax/dmax a dmin/dmin. Rozsah kvalifikace je dán použitým poměrem průměrů. |
Platnost kvalifikačních postupů svařování je neomezená, pokud je potvrzena výrobními zkouškami svarů. Výrobní zkoušky svarů se provádějí z důvodů ujištění se, že za konkrétních výrobních podmínek (v dílně nebo na montáži) lze, podle kvalifikovaného postupu svařování, dosáhnout shodné kvality svarů. Počet zkušebních kusů pro jednotlivé metody svařování a druhy svarových spojů pro výrobní zkoušky svarů je uveden v tabulce 4. Zkušební kusy musí být provedeny každým svářečem a pro každou WPQR.
Pokud jsou průměry tyčí rozdílné, provádí se 1 zkouška tahem na každé z tyčí. V případě nepřerušené výroby (využívající téhož kvalifikovaného dílenského postupu svařování) musí být max. doba mezi výrobními zkouškami svarů tři měsíce. V ostatních případech (v případě přerušované výroby nebo na montáži) je vyžadovaná jedna série zkoušek na počátku každé zakázky a pak každý měsíc. Výsledky výrobních zkoušek svarů musí být zaznamenány do výrobního deníku vedeného na pracovišti, který musí být uchován po dobu nejméně pěti let. Výrobní deník musí být veden zvlášť pro každou metodu svařování. Kromě odkazů na WPQR musí obsahovat výsledky všech výrobních zkoušek a veškeré důležité výrobní údaje.
Certifikace způsobilosti
Pro získání certifikátu způsobilosti ke svařování nosných spojů betonářských ocelí musí výrobce prokázat, že jeho systém splňuje min. požadavky ČSN EN ISO 3834-3 a dále výše uvedené specifické požadavky ČSN EN ISO 17660-1. Certifikát je vydáván na základě auditu s platností na dobu max. 3 let. Rozsah procesu certifikace zahrnuje například odkaz na výrobkové normy, metody svařování, používané základní materiály a typy svarových spojů. Certifikát lze před vypršením jeho platnosti prodloužit na podkladě recertifikačního auditu o další tři roky. I přes požadavek standardu pro navrhování betonových konstrukcí „ČSN EN 1992-1-1“ (Eurokód 2) na povinnost svařování betonářských ocelí podle požadavků ČSN EN ISO 17660 je v ČR poměrně malá skupina výrobců s uvedenou způsobilostí. V převážné většině se jedná o výrobce, případně montážní firmy, pracující na stavbách většího významu (např. stavbách pod správou Ministerstva dopravy nebo Správy železniční dopravní cesty).
tags: #ocelove #svarovane #kostry #vyztuz #do #betonu