Beton je materiál ze směsi cementu, hrubého a drobného kameniva a vody, s přísadami, příměsmi, s vlákny nebo bez nich, který získá své vlastnosti hydratací cementu. Jedná se o velmi pevný stavební materiál, ale jen tehdy, pokud se dbá na jeho správné použití.
Definice a základní vlastnosti betonu
Základní vlastnosti každého vyrobeného betonu jsou charakterizovány tlakovou pevností, která je odvozena ze standardní série zkušebních těles provedené na válcích a krychlích. Pevnosti uvedené v označení betonu (tzv. pevnostní třídě) jsou výchozím podkladem pro návrh konstrukce. Beton je materiál, který získá požadované vlastnosti až po ztvrdnutí. Aby je skutečně získal, musí být čerstvý beton včas dopraven a uložen do konstrukce, zhutněn a ošetřován.
Bezpečnost při práci s betonem
Beton obsahuje pojivo na bázi cementu a může v čerstvém stavu způsobit vážné poškození očí, podráždění kůže, alergickou kožní reakci, podráždění dýchacích cest apod. Při práci s čerstvým betonem vždy používejte ochranné prostředky: vodotěsné rukavice, ochranný oděv (pro celé tělo), vodotěsnou a dostatečně vysokou obuv, ochranné brýle nebo obličejový štít.
- PŘI ZASAŽENÍ OČÍ: Několik minut opatrně oplachujte vodou. Jsou-li nasazeny kontaktní čočky a je-li to možné, vyjměte je. Pokračujte ve vyplachování. Okamžitě volejte TOXIKOLOGICKÉ INFORMAČNÍ STŘEDISKO nebo lékaře.
- PŘI STYKU S KŮŽÍ: Omyjte velkým množstvím vody a mýdla. Při podráždění kůže nebo vyrážce vyhledejte lékařskou pomoc.
- PŘI VDECHNUTÍ: Přeneste postiženého na čerstvý vzduch a ponechte jej v klidu v poloze usnadňující dýchání. Necítí-li se dobře, volejte TOXIKOLOGICKÉ INFORMAČNÍ STŘEDISKO nebo lékaře.
Kontaminovaný oděv svlékněte a před opětovným použitím vyperte. Bezpečnostní riziko pomine po zatvrdnutí betonu. Podrobnější údaje naleznete v bezpečnostním listu každého výrobce betonu.
Správné použití a zpracování betonu
Beton je možné použít jen k účelu, ke kterému je určen projektovou dokumentací nebo příslušnými technickými normami. Skupina Českomoravský beton společně se Svazem výrobců betonů vydala všeobecný (základní) návod na použití betonu. Tento návod seznamuje netradiční zábavnou formou s použitím betonu při různých situacích. Nejprve si musíte vybrat vhodný beton. Specifikaci neboli popis tvoří 6 základních technických parametrů a některé se doplňují. Jde především o odolnost betonu vůči prostředí. Pokud si s výběrem vhodného betonu nevíte rady, poraďte se s odborníkem z betonárny.
Čtěte také: Tabulka tříd betonu
Doprava a zpracovatelnost
Doba pro dopravu a zpracování betonu je závislá na použitém druhu cementu (pevnostní třída a typ, viz dodací list), teplotě čerstvého betonu a teplotě okolního prostředí. Základní doba pro dopravu a zpracování se pohybuje od 30 do 90 minut. Pokud je zapotřebí doby delší, je nutné upozornit na to výrobce betonu a dohodnout s ním příslušná opatření (přísady, chlazení a podobně). Pokud nejsou k dispozici jiné informace, lze orientačně počítat s dobou zpracovatelnosti dle tabulky:
| Teplota čerstvého betonu (°C) | Orientační doba zpracovatelnosti (minuty) |
|---|---|
| ≤ 10 | 90 |
| 11-20 | 60 |
| > 20 | 30-45 |
O tom, zda lze beton ještě efektivně zpracovat, musí vždy rozhodnout odborník na provádění betonářských prací (odborná firma, stavební dozor apod.) přítomný na stavbě. Obecně je zakázáno upravovat zpracovatelnost betonu dodatečným přidáním vody. Přidání vody může zcela znehodnotit konečné vlastnosti ztvrdlého betonu v konstrukci. Pokud je voda do betonu přidávána, musí to být povoleno odborníkem (technologem výrobce betonu), zaznamenáno na dodacím listu a z takto upraveného betonu musí být odebrán vzorek pro kontrolu vlastností ztvrdlého betonu. Pokud tomu tak není, nese odpovědnost za vlastnosti betonu osoba, která pokyn k přidání vody vydala.
Ukládání a hutnění betonu
Při ukládání čerstvého betonu do konstrukce a při jeho ošetřování je nezbytné dodržet veškeré zásady a postupy podle ČSN EN 13670 Provádění betonových konstrukcí. Pro náročnější konstrukce je třeba zpracovat plán betonáže. Nepřipouští se ukládka do jednoho místa a následné rozhánění betonu vibrátorem. Při ukládání se musí zajistit, aby čerstvý beton nepadal z výšky větší než 1,5 m a aby nenarážel do výztuže a bednění (nebezpečí segregace směsi a vnášení dodatečného vzduchu). Čerstvý beton se ukládá do konstrukčního prvku plynule bez přerušení a hutní se po vrstvách, a to postupně v celé šířce konstrukčního prvku.
Hutnění betonu je, s výjimkou samozhutnitelných betonů, vždy nutné. O způsobu a vhodnosti hutnění musí před zahájením betonáže rozhodnout odborník na provádění betonářských prací (odborná firma, stavební dozor apod.) přítomný na stavbě. Obvyklé způsoby hutnění betonu jsou: hutnění ponornými a příložnými vibrátory, vibračními lištami, propichování, dusání, válcování apod. Vždy je nutné uvážit volbu hutnění betonu s ohledem na budovanou konstrukci a druh použitého betonu. Nejčastěji se hutnění provádí ponornými vibrátory tak, že se vibrátor rychle ponoří do uložené směsi s krátkým setrváním v dolní poloze a pomalu se vytahuje, dokud neustane vytlačování zadrženého vzduchu, který má tendenci zachytávat se na anomáliích bednění (odřeniny, škrábance, zbytky betonu) a tvořit na povrchu dutiny a póry. Pozor na převibrování, které může mít za následek segregaci čerstvého betonu. Vpichy vibrátoru mají být od sebe ve vzdálenosti přibližně 15násobku průměru vibrátoru. U větších ploch se s vibrátorem postupuje šachovnicově. Je nutné vyloučit kontakt vibrátoru s výztuží a bedněním. Při ukládání další vrstvy čerstvého betonu mají být vpichy vibrátoru jen tak hluboké, aby lehce zasáhly do předchozí vrstvy a došlo k jejich spojení.
Ošetřování betonu
Ošetřování betonu uloženého v konstrukci je třeba zahájit ihned po jeho uložení do konstrukce, neprodleně po konečné úpravě jeho povrchu. V případě rozsáhlých betonáží i po konečné úpravě části povrchu konstrukce. Vhodné jsou pro tento účel například fólie. Ošetřováním betonu v konstrukci je třeba zabránit odparu vody, jinak dojde k vytvoření trhlin. Ošetřování povrchu betonu vodou je vhodné provádět „mlžením“. Skrápění je vhodné použít až po částečném zatvrdnutí povrchu (zabrání se tím vymytí pojiva z povrchové vrstvy). Pro mlžení / skrápění se použije voda o přibližně stejné teplotě, jakou má povrch betonu. Během zrání betonu je potřeba jej ošetřovat kropením 3-4x během dne po dobu několika dní a chránit před povětrnostními vlivy a mechanickým poškozením. Při slunečných dnech a za vysokých teplot je potřeba držet beton vlhký, nejlépe přikrýt plachtou a zabránit tak nadměrnému vysychání. Při dešti je zase vhodné beton přikrýt. Veškeré práce ustávají, jakmile beton získá potřebnou pevnost.
Čtěte také: Použití OSB desek
Použití prostého betonu v základech
Základ domu je neodmyslitelná stavební konstrukce, plnící funkci statickou a nosnou. Základy přenášejí tíhu objektu včetně sil na objekt působících do základové půdy a zajišťují stabilitu celé stavby. Základové pásy se používají tam, kde se vyskytuje nestejnorodá základová půda, ve které by mohlo dojít k nerovnoměrnému stlačování základové půdy a sedání budovy a dále se používají tam, kde by rozměry základových patek byly neúměrně velké a tudíž neekonomické.
Provedení a materiály
Základové pásy se provádí ihned po vykopání základové rýhy vylitím betonu přímo do rýhy, v případě složitějších základů nebo základů v členitějším terénu do bednění. Základy se dělají zpravidla monolitické. V případě základů z prostého betonu nebo železobetonu se beton může vylívat přímo do rýhy nebo v případě požadavků na rovinatost základu do bednění. Pro menší zatížení jsou základové pásy vyrobeny z prostého betonu nebo betonu prokládaného kamenem a zpravidla se betonují přímo do vykopané rýhy - u soudržných zemin. Tyto pásy se navrhují výhradně pod zdmi.
Návrh a rozměry základových pásů
Šířka základového pásu se vypočítá ze zatížení stavby a přípustného namáhání základové půdy. Šířka základového pásu bývá 0,5 m. Rozměry pásů se navrhují v násobku 50 mm. Šířka b pásu po jeho délce konstantní. Základové pásy z prostého betonu s menší výškou h ≤ 1m se navrhují jako jednostupňové, pro větší výšky jako vícestupňové. Návrh průřezu vychází z roznášecího úhlu α, jehož velikost závisí na kontaktním napětí a třídě betonu.
Typy základových pásů:
- základové pásy pod průběžnými stěnami
- základové pásy pod sloupy
Příčný průřez pásu lze navrhovat jednostupňový nebo vícestupňový, s horní úrovní zešikmený.
Základová spára a geotechnický průzkum
Základová spára je plocha přenášející zatížení od stavby do základové půdy. Je to tedy styk zeminy se základovou konstrukcí. Plocha základové spáry se odvíjí od únosnosti zeminy a od tíhy objektu a hloubka založení záleží na charakteru objektu, hmotnosti stavby, klimatických, geologických a hydrogeologických podmínkách (zpravidla min. 0,8m, u nesoudržných zemin 1,2-1,5m). Dále je nutné dbát na to, aby spára nepromrzla nebo se nerozmáčela. IGP je závazný podklad pro projektování základové konstrukce. Průzkumem se zjistí geotechnické poměry na staveništi, na základě kterých se stanoví způsob založení objektu. Cílem průzkumu je zjistit dovolené namáhání zákl.
Čtěte také: Co je MDF?
Bednění a zateplení
Projektant musí rozšířit při výkopových pracích výkop o prostor pro manipulaci s bedněním. Bednění se musí zřizovat i tehdy, zda bude chtít investor zateplovat základy (v případě podsklepené budovy). Tepelný izolant se na nerovný povrch nedoporučuje kotvit. Jestliže jsou na stavbě hotové stavební rýhy, tak v případě základových pásů zhotovených do bednění začínáme s vyměřením polohy bednění. Na stavbě jsou zhotoveny rohové nebo profilové lavičky naznačující polohu objektu. Napne se provázek z jedné lavičky z bodu vyznačeného hřebíkem na druhou protilehlou lavičku a to samé provedeme na dvou lavičkách ve směru kolmém na první provázek. Protnutí provázku určuje roh stavební konstrukce.
Postup betonáže základů
Před zahájením základových prací je nutné zkontrolovat základovou spáru, popř. ji dočistit pomocí lopaty. Před započetím betonáže je nutné podle dokumentace zřídit prostupy základy pro budoucí kanalizaci, vodovod, plynovod a průchodky realizované z plastových chrániček pro vedení elektrického kabelu aj. Pro inženýrské sítě, jako je kanalizace a vodovod zřídíme prostupy za pomoci dřevěného bednění. Rozměry prostupu jsou dimenzovány dle počtu vedených sítí a jsou zpravidla čtvercového průřezu. Následuje samotná betonáž. Čerpadlem betonu se začne dopravovat betonová směs do bednění a ukládá se z maximální výšky 1 m z důvodu možné deformace bednění vlivem nárazu betonové směsi z větší výšky.
Další kroky po betonáži
Položení ležaté kanalizace a vodovodní přípojky proběhne v místech dle projektu. U kanalizace kontrolujeme správný spád např. pomocí vodováhy. Kanalizace musí být vyvedena dostatečně vysoko. Po technologické pauze přichází na řadu zhotovení základové desky spojující všechny základové pasy, která dává základům jistou tuhost. Z vnitřní strany se mezi jednotlivými pasy zřídí štěrkopískový násyp o tloušťce až 20 cm, který se zhutní. Zhotoví se bednění podkladní desky (dřevěné nebo „ztracené bednění“), které bude naznačovat obrys domu a musí tak lícovat se základovými pasy. Provede se opět betonáž z předem určeného typu betonu o předepsané pevnosti.
Kontrola kvality
Během stavebních prací kontroluje stavbyvedoucí popř. vedoucí čety kvalitu provedené práce. Před betonáží se kontroluje začištěná základová spára, během betonáže se kontroluje rovinatost podkladního betonu, zkonstruované bednění, jeho stabilita a výška.
Základy ze ztraceného bednění
Základy ze ztraceného bednění nejsou nic neobvyklého. Stavba základů ze šalovacích tvárnic přináší totiž mnoho výhod, mezi které patří například rychlá a jednoduchá aplikace. Výhodou je také rovná vnější plocha základových pasů, které lze jednoduše zateplit a není potřeba je vyrovnávat. Ztracené bednění se nepokládá jen tak na zeminu. Na dně výkopu je nejprve potřeba zhotovit základ pod ztracené bednění - podkladní beton. Základy ze ztraceného bednění se kladou do nezámrzné hloubky. Před samotným bedněním je také nutné zhotovit zemnicí pásek v úrovni základové spáry. Ten musí být umístěn v místech projektem určených tak, aby na něj bylo možné později napojit hromosvod, následně spojen v nadzemní části s bleskosvodem.
Prefabrikované základové pásy
Základové pásy mohou být také z prefabrikovaných dílců - montované základy. Jsou to vodorovné základové bloky, které mohou být betonové nebo železobetonové. Základové prefabrikáty se také ukládají do pískového nebo betonového lože, které je na dně výkopu. Spáry mezi základovými a stěnovými bloky se musí vzájemně provazovat. Betonbloky TBG jsou rozměrné stavební prvky z prostého betonu ve tvaru kvádru se zámkem, které do sebe zapadají jako kostky stavebnice. Tyto bloky se skládají na vazbu jako zdivo, jen díky zámkům není pro zajištění stability třeba žádné malty ani lepidel. Zámek je na horní i spodní ploše bloku tvořen kónickými výstupky či vybráním. Betonbloky TBG jsou ze 100 % vyrobeny z kvalitního recyklovaného materiálu. Společnost TBG METROSTAV nabízí širokou škálu rozměrových variant tohoto systému. Betonové bloky jsou určeny těm, kteří chtějí rychle a šetrně k životnímu prostředí postavit dočasné nebo trvalé konstrukce. Stavby z Betonbloků TBG lze zakládat do lože ze zhutněného kameniva či na betonovou desku. K manipulaci s bloky slouží speciální kleště, které lze upevnit na zdvihací prostředek s dostatečnou únosností.
Vláknobeton: Pokročilá varianta betonu
Pro vláknobetony je nutné znát charakteristickou tahovou pevnost při vzniku makrotrhliny a při konkrétním (dohodnutém) průhybu. Prudký rozvoj drátkobetonu, který ještě umocňují výrobci drátků a jejich zájem zavést drátkobeton do stavební praxe, kde může být uplatněn jeho přínos v podobě tahové odolnosti, vyústil v usnesení, že v současné době neexistuje jednotná metodika pro hodnocení tahové pevnosti. Návrh vláknobetonové konstrukce by měl v co nejvyšší míře kopírovat zažité postupy návrhu betonových konstrukcí. Důvodem k tomu je vžitý postup návrhu u navrhovatelů betonových konstrukcí. Z uvedených příkladů značení pevnostních tříd je vidět, že konstrukční vláknobeton obsahuje několik pevností v tahu, které charakterizují jeho duktilitu - přednost oproti konstrukčnímu betonu.
Metodiky pro zjištění tahových charakteristik vláknobetonu
V současnosti lze používat dvě velmi odlišné metodiky pro zjištění tahových charakteristik vláknobetonu - Model Code 2010 a ČSN P 73 2452. Výsledky destruktivních zkoušek podle uvedených metodik jsou natolik odlišné, že není možné pro testovaný vláknobeton definovat stejnou pevnostní třídu. Článek ukazuje především na rozdílnosti obou metodik pro provádění destruktivních zkoušek, na základě kterých je možné stanovit tahové vlastnosti vláknobetonu, jež jsou nezbytně nutné pro zatřídění do příslušných pevnostních tříd. V článku je posuzován postup pro vyhodnocování tahových vlastností z výsledků destruktivních zkoušek. Cílem prezentovaného příspěvku je předložit odborné veřejnosti metodiky zkoušek ohybem, kterými lze dnes charakterizovat pevnosti vláknobetonu v tahu. Vybraná metodika zkoušky ohybem by měla v každém případě zohlednit výrobu vláknobetonu a jeho reálnou strukturu.
Srovnání tříbodového a čtyřbodového uspořádání zkoušky ohybem
Metoda zkoušení při 3bodovém uspořádání se zkušebními tělesy opatřenými zářezem jasně definuje pozici vzniku trhliny, ale již nezohledňuje skutečné rozmístění vláken. Tento typ zkoušky má proto nutně větší rozptyl výsledků než výsledky zkoušek při 4bodovém uspořádání. Zkouška ohybem při tříbodovém uspořádání zatížení není vhodná pro stanovení materiálových parametrů u kompozitů s nehomogenní strukturou, jako je vláknobeton. Dvě výhody zkoušení při 4bodovém uspořádání zkoušky ohybem jsou, že je konstantní hodnota ohybového momentu ve střední třetině vzorku a že je v této oblasti zároveň eliminován vliv smykové síly. Na vzorcích, které nejsou opatřeny zářezem, se makro-trhlina šíří v místě nejslabšího průřezu, tedy v průřezu s nejmenším obsahem vláken, který je vystaven účinku největšího ohybového momentu.
Ve srovnání se zkouškou ohybem při čtyřbodovém uspořádání, tříbodové uspořádání je soustředěné pouze na oslabení průřezu s dopředu sníženou hodnotou pevnosti v tahu. Při tříbodovém uspořádání nelze nahrávat postupné oslabování průřezu v malých osových vzdálenostech od zářezu. Zároveň při tomto uspořádání nelze najít průřez, kde je obsah vláken snížen. Získané hodnoty z tříbodového uspořádání zkoušky ohybem jsou tak pouze kombinací hodnot v oslabeném řezu a kolem něj. Záleží tak pouze na aktuálním rozložení materiálových vlastností a na množství vláken v tomto zcela konkrétním bodě - což je pro nehomogenní materiál jakým je vláknobeton zcela nepřijatelné. Při uspořádání tříbodové zkoušky ohybem se zářezem nelze najít nejslabší průřez zkoušeného tělesa, což je pro nehomogenní materiál jako vláknobeton naprosto zásadní věc. Čtyřbodové uspořádání zkoušek ohybem zcela bezpečně lokalizuje nejvíce oslabený úsek kdekoliv ve střední třetině zkoušeného vzorku. Lomová energie je definována jako energie potřebná k otevření makrotrhliny.
Příprava vibrolitého sklovláknobetonu
Při pohledu na betonovou podnož k lavičce se může zdát, že se jedná o pár kilogramů betonu vpravených do formy. Ono to tak trochu je pravda, avšak je zde pár odlišností, díky kterým lze dosáhnout perfektních výsledků. Pokud se nejdříve zaměříme na beton, tak v případě použití prostého betonu, který všichni známe by docházelo k tomu, že by se hrany lavičky drolily. To zejména z důvodu, že běžný písek není pro tuto aplikaci vhodný. To samé platí u cementu, jež je běžně k dostání v prodejnách stavebnin. Běžný cement je vhodný pro klasické betonářské práce, avšak jeho použití pro dílce takovéhoto typu je naprosto nevhodný. Z tohoto důvodu se dlouhým vývojem a testováním začaly betonové nohy k lavičkám a stolům vyrábět z vibrolitého sklovláknobetonu. Jedná se o speciální betonovou směs, která se vyrábí ze speciálního písku a cementu, do které se přidává skelné vlákno. Pod skelným vláknem si představme hedvábně jemný provázek v délkách několika mm. Během míchání betonu v míchačce se tento „provázek“ rozmělní na jednotlivá vlákna (několikanásobně slabší než vlas), která se křížem krážem vyskytují v celém objemu betonu. Po vytvrzení betonu struktura vypadá tak, že jednotlivá zrna písku pospolu drží jak za pomoci cementu, tak i skelného vlákna. Samozřejmostí je umístění ocelových prutů (roxorů) do betonových podnoží dodávající betonu pevnost jako celku. Takto vyrobená betonová podnož k nábytku je velice odolná vůči poškození s porovnáním běžného betonu. Další výhodou je dosažení hladšího a uceleného povrchu betonu s minimem vzduchových bublin uvnitř odlitku.
Technické normy
Zde jsou uvedeny pouze ty technické normy, které se vztahují k výrobě, přepravě, ukládání a ošetřování betonu nejčastěji. Uvedená označení se vztahují ke dni vydání tohoto textu.
- ČSN EN 206 Beton - Specifikace, vlastnosti, výroba a shoda
- ČSN P 73 2404 Beton - Specifikace, vlastnosti, výroba a shoda + Doplňující informace
- ČSN EN 13 670 Provádění betonových konstrukcí
tags: #pouziti #prosteho #betonu #informace