Betony patří ve stavebnictví mezi nejpoužívanější a nejrozšířenější stavební materiály. Jejich historie sahá až do starověkého Říma. Směs, která se skládala z vápna, vody, písku a vulkanického popela, byla použita už při stavbě Pantheonu i Kolosea, které stojí dodnes.
Co je beton?
Beton je umělé stavivo složené z cementu, hrubého a jemného kameniva a vody. Své vlastnosti získává hydratací cementu, což je proces, při kterém reaguje cement s vodou a vytváří pevnou strukturu. Tento proces je klíčový pro získání pevnosti a trvanlivosti betonu.
Beton je kompozitní stavební materiál sestávající z pojiva a plniva. Po zatuhnutí pojiva vznikne pevný umělý slepenec. Nejčastějším druhem betonu je tzv. cementový beton (CB), kde je pojivem cement a plnivem kamenivo; dalším materiálem pro výrobu je voda. V čerstvém stavu je beton dobře zpracovatelný, naopak ztvrdlý beton má vysokou pevnost v tlaku (nikoli však v tahu), je trvanlivý a nehořlavý a lze jej opravit, ale i poměrně dobře recyklovat. Má velmi dobrou schopnost tepelné akumulace.
Složky betonu
- Cement: V betonu působí jako pojivo. Tzv. portlandský cement je nejčastěji používaným druhem cementu při výrobě betonu. Obsahuje směs oxidů kovů alkalických zemin vápníku, dále pak oxidy křemíku a hliníku. Cementy se dělí podle vaznosti. Čím je vyšší pevnostní třída cementu a čím méně obsahuje příměsí, tím rychleji probíhá jeho tvrdnutí a tuhnutí a cement je vhodný např. do konstrukcí s požadavky na krátké odbedňovací lhůty nebo pro zimní betonáže. Naopak cementy nižších tříd s vysokým obsahem příměsí tuhnou a tvrdnou pomaleji.
- Kamenivo: Je sypký materiál jako např. písek, štěrk, drcený kámen apod. Spolu s vodou a cementem je nezbytnou součástí při výrobě betonu. Dělí se na jemné kamenivo (písek či štěrk s jemností zrna do 4 mm) a hrubé kamenivo (vyšší frakce, drcený kámen).
- Voda: Po přidání vody do směsi pro přípravu betonu dochází k chemické reakci, tj. hydrataci cementu a krystalizaci zrn a tím i vytváření pevné vazby v betonu, tj. k jeho tvrdnutí. Voda použitá jako záměsová i ošetřovací musí být čistá, tj. bez chemických přísad a příměsí, které by mohly nepříznivě ovlivnit proces hydratace cementu.
- Přísady a příměsi: Beton může obsahovat také přísady a příměsi, které zlepšují jeho vlastnosti, jako jsou například odolnost vůči mrazu, rychlost tvrdnutí nebo zpracovatelnost. Přísady jsou obvykle různé chemikálie, které se přidávají do vody. Příměsi se naopak přidávají do kameniva a jsou to organické nebo anorganické materiály, tekutiny i sypké, které se přidávají do záměsi.
Proces tuhnutí a zrání betonu
V betonu během hydratace a tvrdnutí probíhají fyzikální a chemické procesy (provázené uvolňováním tepla), při kterých beton získává mechanickou pevnost a odolnost a vytváří se chemická stabilita v materiálu. Beton neztvrdne tím, že vyschne, ale že postupně během týdnů vykrystalizuje. Tento proces začne asi hodinu po namíchání a čím je tepleji, tím je krystalizace rychlejší. Tuhnutí je chemický proces, při kterém směs záměšové vody, kameniva a cementu tuhne v pevnou hmotu - beton. Beton zraje celkem 28 dní, po kterých získává 100 % uváděné pevnosti.
Vlastnosti betonu
Prostý beton je odolný především vůči namáhání tlakem, naproti tomu snese pouze malé tahové zatížení. Evropská norma EN 206-1+A2 klasifikuje beton podle různých kritérií, mezi které patří např. pevnost v tlaku. Jednotlivé výrobky jsou pak označovány kombinací písmene C (zkratka anglického slova Concrete) a číslic. Pro názornou ukázku: Baumit Beton B 30 je označen C 25/30, číslice 25 je pevnost v tlaku (MPa) měřená na válci a 30 je hodnota pevnosti měřená na krychli.
Čtěte také: Beton a jeho objemová hmotnost
| Označení betonu | Pevnost v tlaku na válci (MPa) | Pevnost v tlaku na krychli (MPa) | Příklad použití |
|---|---|---|---|
| C 16/20 | 16 | 20 | Běžná betonáž |
| C 25/30 | 25 | 30 | Náročnější stavební celky, Baumit Beton B 30 |
Použití betonu
Beton je univerzálním stavebním materiálem, používá se jak na nosné konstrukce (skelety), tak na výrobu panelů. V dopravním stavitelství je beton hlavním materiálem pro výstavbu mostů, vozovek dálnic. V podzemním stavitelství se beton používá jako dočasná i trvalá výztuž. U betonu je jedno, je-li použit na suchu nebo pod vodou, jeho vlastnosti se tím nemění. Optimální vlastnosti, minimální nároky na údržbu, nízká cena a vysoká životnost předurčuje tento materiál k použití na dopravních komunikacích.
S betony, zejména vyšších tříd pevnosti, se lze často setkat při budování náročných stavebních celků, například dopravních staveb, jako jsou mostní konstrukce, železniční tratě nebo silnice. Nároky na kvalitu materiálu pro taková díla jsou skutečně extrémní. Zvláště u moderní veřejné architektury je možné se přesvědčit, že vyspělé receptury betonů už umí řešit dříve zcela nemyslitelná přání na design i požadavky budoucí funkce.
Beton vs. Potěr
Mezi veřejností jsou často zaměňovány pojmy beton a potěr. Kromě skutečnosti, že se vlastnosti betonů a potěrů ověřují jiným způsobem, liší se hlavně oblastí použití. Zda se jedná o potěr, nebo beton, poznáte snadno na obalu výrobku, kde je uvedena u potěrů evropská norma EN 13813 a zatřídění např. CT-C30-F5. U betonů je uvedena norma EN 206-1+A2 a zatřídění např. C 25/30.
V současném stavebnictví najdou bohaté uplatnění oba tyto materiály. Naproti tomu betonový potěr je věc obvyklá i v běžné občanské výstavbě. Těžké podlahové konstrukce jsou standardním řešením v novostavbách rodinných domů. Potěrový beton nabízí absolutní stabilitu, pevnost i hygienickou nezávadnost. Jemný potěrový beton navíc při správném použití dokáže vyřešit i případné nedokonalosti v rovinnosti podkladu.
Betonový Potěr vs. Betonová Mazanina
Betonový potěr, někdy označovaný také za cementový potěr, a betonová mazanina je označení pro dvě směsi, které jsou svým složením stejné. Rozdíl je jen v tloušťce jejich uložení - potěr je vrstva do 50 mm, mazanina pak označuje podlahovou roznášecí vrstvu o tloušťce větší než 50 mm. Jemný betonový potěr může kromě roznášecí funkce plnit i úkol vyrovnání podkladu pod podlahovou krytinu. Podlahy v tloušťce nad 80 mm je již možné realizovat za pomocí betonových směsí. Cementový je litý cementový potěr pro podlahové konstrukce tloušťky 45 až 80 mm. Je vhodný pod všechny typy podlahových krytin.
Čtěte také: Součinitel lambda u lehčeného betonu
Speciální betony
Speciálním betonem označujeme beton, který má neobvyklou vlastnost(i), nebo jinak neobvyklé použití. Mezi speciální betony patří např. lehký beton, těžký beton, rozpínavý beton, vysoko pevnostní beton, samozhutnitelný beton, vláknobeton, vodotěsný beton, stříkaný beton, a jiné.
Železobeton a předpjatý beton
Prostý beton je odolný především stran namáhání tlakem, snese ale jen malé namáhání v tahu a snadno při této formě namáhání praská. Proto se beton kombinuje s železnou výztuží - vzniká železobeton. V moderních konstrukcích se setkáváme nejčastěji s tzv. železobetonem, tj. armovaným betonem. Ten je tvořen betonem vyztuženým ocelovými pruty a sítěmi nebo dráty, tzv. rozptýlenou výztuží.
Jako výztuž se používají i kabely, které se napnou a vnáší do betonu tlak - předpjatý beton. U předepnuté konstrukce se napnutá ocelová výztuž (v podobě pevných ocelových lan) vloží obvykle do spodní poloviny průřezu konstrukčního dílu. Předpjatý beton se používá například ke stavbě mostů a podobných konstrukcí s velkým rozpětím. Výsledkem jsou relativně lehké konstrukce, které mají proti ocelovým stavbám mnohem menší nároky na údržbu.
Vláknobeton
Další možností je přidat různá vlákna, drátky apod., vzniká vláknobeton či drátkobeton. Jako příměs je možno použít i moderní materiály, jako jsou uhlíková vlákna, a zvýšit tím pevnost betonu ještě o několik desítek procent.
Lehký beton (Liapor Mix)
Lehčený beton, u kterého bylo vylehčení dosaženo při výrobě vytvořením pórů do hmoty betonu, nazýváme pórobeton. Lehčené betony se využívají obdobně jako běžný beton, tj. na monolitické konstrukce pozemních a inženýrských staveb. Lehký beton se skládá z keramzitových kuliček různého průměru, které jsou propojeny cementem, plnivy a vodou. Jeho základní vlastností je nízká hmotnost (cca 600 kg/m3), což je čtvrtina oproti klasickému betonu, přitom se jedná o standardně pevný beton s dlouhou životností. K dalším pozitivním vlastnostem, které je třeba zmínit, jsou dobré tepelně-izolační vlastnosti a výborné protipožární vlastnosti. Při jeho realizaci není zapotřebí vytvářet dilatační spáry, neboť Liapor Mix nepraská a dobře se propojí s okolními materiály.
Čtěte také: Složení betonu
Použití Liapor Mixu: Lehký beton, tedy Liapor Mix, použijeme v případě, že budeme potřebovat vytvořit nějakou rovnou a pevnou vyrovnávací vrstvu, která bude sloužit jako podklad pro budoucí realizaci nášlapné vrstvy nové podlahy - například pod keramickou dlažbu, dřevěnou plovoucí podlahu apod. Jeho stěžejní vlastnost vynikne zejména u rekonstrukcí, protože nezatíží stávající konstrukci svou vahou. Ale stejně dobře může posloužit u novostaveb. Často například řešíme u nového domu požární ochranu inženýrských sítí, nebo prostě jen potřebujeme někde něčím vyplnit nějaký prostor. Například u starších a historických objektů se Liapor Mix velmi dobře hodí jako výplň míst mezi klenbami nebo trámy, kde budete následně realizovat novou podlahu.
Postup přípravy Liapor Mixu: Nejprve očistíme od hrubých nečistot místo, které budeme zasypávat, nebo vyrovnávat. Pak jen stačí předpřipravenou směs zalít vodou, a to v důležitém poměru 4 až 5 litrů na jedno 30litrové balení. Směs následně poctivě promícháme, ale nepoužijeme vrtačku s vysokými otáčkami, aby nedošlo k znehodnocení Liapor Mixu. Mícháme zhruba 2 až 3 minuty. Posléze můžeme standardním způsobem lehký beton nanášet. Vyrovnání docílíme klasickou zednickou latí. Jestliže jsme rozhodnuti použít oba druhy lehkého betonu, pak můžeme jemnější Liapor Mix Final nanášet bezprostředně na hrubou vrstvu Liapor Mixu (jen nesmíme na tu spodní vrstvu šlápnout). Podklad budoucí podlahy je pochozí po 24 hodinách, ale k úplnému vyschnutí potřebujeme 4 až 7 dní (záleží na klimatických podmínkách).
Suchý beton
Suchý beton je obecné označení pro beton nebo betonový potěr, který neobsahuje přidanou záměsovou vodu. Je v něm obsažena pouze vlhkost z kameniva. Suchý beton je v podstatě směs, která obsahuje kamenivo, cement a další možné přísady, například výztužná vlákna. V betonové směsi je přidáno minimum vody a má sušší konzistenci. Možností je daleko více a je rozhodně vhodný do míst, kde se prakticky bude počítat s tím, že si betonová směs pomůže tím, že si doslova natáhne vlhkost ze země. Také se ale musí počítat s tím, že zde nebudou nároky na větší zatížení se zaměřením na únosnost a pevnost. Suchý beton obsahuje jemnější plnivo a zase více cementu, díky čemuž lze dosáhnout přesnější roviny. Nejvhodnější teplotou pro ukládání suchého betonu je rozmezí mezi 15°C - 25°C. Svoji roli hraje i dostatečně vysoká vlhkost vzduchu. Při vyšších teplotách lze beton chránit přikrytím PE folií.
Použití suchého betonu:
- Betonování podlahy
- Betonování sloupků plotů
- Osazení obrubníků pro zahradní dlažbu
- Ohrazení bazénu
Sloupkový beton
Sloupkový beton je suchá betonová směs, která se může aplikovat bez použití míchadla a míchání. Vyniká rychlým kotvením, kdy už po 5 minutách začíná směs tvrdnout. Používá se zejména pro rychlé kotvení sloupků, stožárů, dopravních značek, lamp, altánů, kovových nožek, sušáků a jiných prvků na zahradě.
Charakteristika sloupkového betonu:
- Rychletuhnoucí - 5 minut
- Nemusí se míchat
- Vysoká fixace
- Betonáž i za mrazu
- I na vlhký podklad
Použití sloupkového betonu:
- Kotvení sloupků
- Ploty
- Lampy
- Dopravní značky
- Instalace prvků bran
- Zahradní kotvení
Aplikační postup sloupkového betonu:
- Otvor na sloupek buď vyvrtáme (vykopeme) do zeminy cca 40 cm otvor jak průměr, tak hloubku cca 40 cm.
- Suchý otvor trochu pokropíme např. konví s vodou, tak ať se zemina zvlhčí. Pozor, ať není v otvoru zbytečně moc vody.
- Doporučujeme zvolit menší kámen jako podstavu pro spodní část sloupku. Tento kámen slouží jako podpora, na kterou následně sloupek opřeme.
- Postupujeme tak, že otevřeme pytel se sypkou hmotou a postupně sloupkový beton vsypáváme do otvoru, zhruba do výšky 10 cm.
- Po každém vsypání hmoty do otvoru pokropíme vodou a následně počkáme přibližně 2 minuty a teprve poté pokračujeme dalším vsypáváním.
- Tento postup opakujeme každé 2 minuty, přičemž přidáváme vždy dalších 10 cm sloupkobetonu. Postupně pokračujeme opakováním těchto kroků, dokud nevyprázdníme celý pytel s hmotou a zároveň průběžně kropíme vodou. Celkově na tento proces spotřebujeme přibližně 3,5 litru vody.
Rychletuhnoucí beton
Rychletuhnoucí beton je směs, která po přidání záměsové vody velmi rychle tuhne. Tj. (podle typu komerčně dostupné směsi) je již např. za 5 až 10 minut tuhý (pevnost v tlaku může činit 37 MPa a více) a obtížně zpracovatelný. Používá se proto na rychlé opravy malého rozsahu, jako tzv. sloupkobeton apod.
Vibrovaný beton
Vibrovaný beton je ve stavebnictví speciální beton, který je upraven před ztuhnutím vibracemi tak, aby dosáhl vyšší pevnosti a trvanlivosti. Zhutnění se provádí vibrováním samotné formy pro betonový odlitek (například plotové dílce betonových plotů nebo betonové sloupky), nebo pomocí vibračních nástrojů přímo na místě určení (nosníky z předpjatého betonu). Vysokofrekvenčními vibrace způsobí, že se sníží tření mezi částicemi tvořícími betonovou směs a ta se začne chovat jako kapalina. Během zhutňování dojde k vyplnění případných dutin a úniku zachyceného plynu.
Litý beton
Litý beton je beton o vysoké tekutosti určený pro plošnou betonáž. Betony s vysokou tekutostí umožňují velmi rychlé provádění s výbornou rovinatostí povrchu. Je možné je využít k provádění podkladních podlahových vrstev v tloušťce od 80 mm. Způsob pokládky je obdobný jako u litých směsí CEMLEVEL.
Leštěný beton
Leštěný beton je finálním řešením pohledových stran částí konstrukce. Nejčastěji jsou tímto způsobem řešeny pochozí plochy podlahy. Při tomto způsobu úpravy je podlaha konstrukčně řešena z betonu a následně je broušena a leštěna speciálními nástroji do rovného a lesklého povrchu. Takto leštěný beton je pak již finální úpravou a nic se na něj již neaplikuje ani se nevoskuje. Stupeň dosaženého lesku je ovlivněn intenzitou broušení, leštění a také druhem brusiva. Vzhled je vedle způsobu a intenzity leštění samozřejmě ovlivněn také složením vrchní vrstvy betonu, tj. především typem a frakcí použitého jemného a hrubého kameniva. Zbroušená a vyleštěná betonová podlaha pak připomíná vzhledově přírodní kámen či mramor, nebo žulu.
Praktické aspekty práce s betonem
Míchání betonu
Beton si můžete namíchat sami doma, anebo si jej koupit již namíchaný v pytlích. Tuto směs potom stačí vysypat do míchačky a přidat trochu vody dle hledané konsistence. Takto pytlovaná směs je bezpochyby výhodnější z technologického hlediska, je ovšem o něco dražší.
Jak vyrobit beton svépomocí:
Při míchání betonu dávejte do stavební míchačky vždy jako první vodu, následně 3-4 lopaty kameniva a po promísení přidávejte postupně celou vypočítanou dávku cementu. Po zamísení cementu postupně přidávejte štěrk, dokud nebude mít beton požadovanou konzistenci. Míchejte přibližně 3 - 5 minut. Vodu dávkujte přiměřeně; přebytečná voda snižuje pevnost betonu a jeho životnost. Vezměte v úvahu, že v kamenivu je běžně obsaženo asi 5 - 15 % vlhkosti. Obzvláště při výrobě vnitřních podkladových betonů a potěrů se vyvarujte předávkování vody. Neexistuje přesný návod, jak suchý beton namíchat, protože se vždy liší objem vody v písku. Proto není možné stanovit množství vody, které do betonu přidat. Optimální je ovšem uvažovat o poměru 1:4:2, tedy 4 lopaty písku, 2 lopaty štěrku a jednu lopatu cementu. Na toto množství se přidává přibližně 1 až 3 litry vody. Pokud ovšem bude písek vlhký, nebude třeba přidávat žádnou další vodu.
Beton standardní kvality, který je vhodný pro běžnou výstavbu je míchán v poměru 1:3:4 (tedy z 1 lopata cementu, 3 lopaty písku a 4 lopaty štěrku), případně 1:2:4 (1 lopata cementu, 2 lopaty písku a 4 lopaty štěrku). Při poměru 1:4:4 bude již beton ošizený, se sníženou odolností a možností zatížení. Pokud se jedná o betonovou nosnou konstrukci, beton by měl být kvalitní a na jednu lopatu cementu by měly být maximálně 3 - 4 lopaty štěrku/písku.
Bednění
Bednění je dočasná nebo trvalá (viz ztracené či tzv. zabudované bednění) pomocná konstrukce jejímž účelem je vymezení (ohraničení) objemu v němž má beton či železobeton vytuhnout do žádaného výsledného tvaru. Ztracené bednění, či lépe zabudované bednění, je forma pro uložení čerstvého betonu, která se neodstraňuje a zůstává trvalou součástí vybudované konstrukce.
Ošetřování betonu
Beton se v rané fázi tuhnutí musí ošetřovat a chránit především proto, aby se minimalizovalo riziko smršťovacích trhlin a zajistila se optimální hydratace.
Betonáž v zimních a letních podmínkách
V chladném a dokonce i v mrazivém počasí lze betonování za určitých podmínek provádět, je však potřeba zajistit správný technologický postup. Je především potřeba počítat s tím, že beton bude hydratovat (a tedy i tvrdnout) v zimních teplotách mnohem pomaleji. Při teplotách od +5 °C do 0 °C je potřeba beton zakrýt, tak aby se v něm udrželo teplo a mohla probíhat hydratace betonu - tzv. zrání. Pokud ale fouká, je potřeba přistoupit k opatření z následujícího bodu. Při teplotách od 0 °C do -5 °C provádíme betonování v zimě tak, abychom jej dokončili před nejteplejší částí dne. Je potřeba použít teplý beton (ohřáté kamenivo, nebo záměsová voda) a nebo je potřeba ohřát prostor mezi betonem a krycí vrstvou (geotextilií, polystyrenem). Při teplotách pod -5 °C se používá vždy nějaký druh topení, jinak je postup stejný jako u předchozího bodu, při betonování v této zimě je potřeba zajistit, aby teplota betonu neklesla pod 5°C. Při teplotách pod -10 °C je potřeba zajistit výkonnější druh vytápění prostoru mezi betonem a dočasnou přikrývkou/izolací. Při teplotách pod -15 °C se často využívá vyhřívaných stanů nad místem betonáže.
Z hlediska výroby, dopravy, pokládky a ošetřování betonu v létě můžeme považovat za extrémní podmínky takové, kdy teplota vzduchu vystoupí nad +25 °C při vlhkosti vzduchu pod 40 %.
Baumit Betony
Společnost Baumit nabízí betonové směsi v pytlovaném i volně loženém provedení. Pytlované betony jsou dostupné již od 25 kg, což umožňuje snadný odběr i v menším množství. Díky kompaktnímu balení je možné je snadno dopravit i na obtížně přístupná místa. Skladovatelnost betonů je 12 měsíců. Tradiční betonové směsi, mezi které patří Baumit Beton B 20 a Baumit Beton B 30, jsou k dispozici jako pytlované i volně ložené, včetně pronájmu strojního zařízení pro zpracování větších technologických celků. Výrobky Baumit Beton B 20 a Baumit Beton B 30 jsou určeny nejen pro klasické betonáže, ale jsou deklarovány také pro zhotovení potěrových podlahových ploch v interiéru. Speciální betonové směsi zahrnují rychletuhnoucí, vodopropustné nebo vodonepropustné betony. Pro zmonolitnění prefabrikovaných konstrukcí slouží zálivkové betonové směsi.
Baumit ALL IN Beton B 20
Začátkem roku 2022 Baumit představil první suchý beton, který lze v rámci přípravy směsi rozmíchat včetně pytle v míchačce či stavebním vědru - Baumit ALL IN Beton B 20. Tato technologie nejenže snižuje prašnost a zcela eliminuje starosti s odpadem v podobě papírových pytlů, ale rozpuštěný pytel navíc vyztuží betonovou směs celulózovými vlákny. Betonáž s ALL IN Betonem tak dostává nový rozměr: minimální prašnost, žádný odpad a méně námahy. Systém ALL IN je inovativní technologií s budoucností. Baumit ALL IN Beton B 20 je dostupný v samorozpustitelném 30 kg pytli a je vhodný pro všechny betonářské práce v domě i na zahradě.
Výhody betonáže s ALL IN Betonem:
- Méně nečistot, žádný odpad
- Rychlejší zpracování
- Vyztužení přírodními vlákny
Prázdné, roztrhané a špinavé pytle je po betonáži nutné na stavbě třídit a následně likvidovat na sběrném místě pro zvláštní nebo nebezpečné odpady. Díky technologii ALL IN však tento problém zcela odpadá. Pytel ALL IN se skládá pouze z celulózy, která se ve vodě rozpustí v betonové směsi a navíc ji obohatí o celulózová vlákna, která přispívají k lepší pevnosti betonu v tahu, za ohybu, a také snižují míru smršťování. Betonáž s ALL IN Betonem je pro zpracovatele jednodušší a rychlejší, protože je možné vynechat dva důležité pracovní kroky. Zaprvé se pytel nemusí otvírat a zadruhé vysypávat do míchačky. Stačí jej pouze vložit a zalít potřebným množstvím vody. Velikost balení Baumit ALL IN Betonu je navíc navržena tak, aby uživatel mohl do míchačky vložit až tři pytle najednou. Práce je rychlejší, čistší a šetrnější k životnímu prostředí. S Baumit ALL IN Betonem můžete betonovat nejen rychleji a čistěji než dříve, ale také šetrněji k životnímu prostředí, protože snižujete prašnost a pytle není potřeba po betonáži likvidovat.
Baumit Potěry
Ať už se jedná o rekonstrukci nebo o novostavbu a bez ohledu na podklad, s potěry Baumit pracujete rychle, spolehlivě a hospodárně. Baumit Alpha 2000 a 3000 jsou samonivelační potěry na bázi síranu vápenatého pro strojové zpracování, určené pro podlahy se zvýšenými nároky a pro větší výměry.
tags: #prosty #beton #vlastnosti #použití #příklady