Beton je kompozitní stavební materiál, který vzniká smícháním sypkého pojiva, plniva, přísad a příměsí ve vodné suspenzi, připomínající tvárnou kaši. Po ztuhnutí pojiva vznikne pevný slepenec. Více než 50 % všech dnešních staveb je postaveno z betonu. Betonu jsou připisovány vlastnosti jako dlouhá životnost, odolnost a libovolné tvarování, čímž se stává nenahraditelnou stavební hmotou. Betonem vytvořené plochy o mnoha metrech čtverečních fasád budov představují obraz bydlení v našich městech a na sídlištích.
Složení a výroba betonu
Beton je umělý kámen, který vzniká z čerstvé betonové směsi, tedy z kombinace cementu, kameniva, vody a často také speciálních přísad do betonu. Po smíchání je hmota tvárná, dá se nalévat do bednění a po určité době ztvrdne do pevného materiálu, který odolává velkému zatížení v tlaku. Beton sám o sobě není příliš dobrý v tahu, proto se velmi často kombinuje s ocelí a vzniká železobeton, který umí přenášet jak tlaková, tak tahová zatížení.
Základní složky betonu
- Pojivo (cement): Cement je pojivo, které po smíchání s vodou tvoří cementové těsto a váže k sobě zrníčka kameniva. Nejznámějším pojivem v České republice je zřejmě portlandský cement.
- Plnivo (kamenivo): Kamenivo dodává betonu objem a pevnost.
- Voda: Voda je nezbytná pro hydrataci cementu.
- Přísady: Do směsi se často přidávají přísady do betonu, které upravují zpracovatelnost, rychlost tuhnutí, mrazuvzdornost nebo třeba snížení nasákavosti.
Základní složky betonu jsou poměrně jednoduché, ale jejich vzájemný poměr a kvalita rozhodují o výsledné pevnosti a trvanlivosti. Důležité je, aby v betonu nebylo příliš mnoho vody. Přebytečná voda sice směs zpočátku zředí a lépe se nalévá, ale po odpaření zanechává v materiálu póry, které snižují pevnost a zvyšují nasákavost.
Portlandský cement
K výrobě portlandského cementu je zapotřebí zejména mletá granulovaná vysokopecní struska (MGVPS), elektrárenský popílek typu F (pop.-F) a C (pop.-C) a křemičitý úlet (KÚ). Popílek, používaný při výrobě dnešního cementu, je anorganická zplodina vznikající při spalování pevných, zpravidla jemně mletých paliv v uhelných elektrárnách. Zachycuje se z kouřových plynů v mechanických a elektrických odlučovačích.
Přidáme-li do cementu vodu, každá ze sloučenin podstoupí hydrataci a přispěje tím k výsledné kvalitě betonu. Pouze křemičitany vápníku přispívají k pevnosti. Křemičitan trojvápenatý je odpovědný za velkou část počátečního ztvrdnutí (prvních 7 dní).
Čtěte také: Vlastnosti modřínového stavebního dřeva
Chemické složení portlandského cementu a složek, ze kterých je vyráběn:
| Zkratka | Složka |
|---|---|
| PC | Portlandský cement |
| MGVPS | Mletá granulovaná vysokopecní struska |
| pop. | Elektrárenský popílek (typu F a C) |
| KÚ | Křemičitý úlet |
Na přidání vody reaguje tento křemičitan uvolňováním vápenatých iontů Ca2+, hydroxylových iontů OH- a velkého množství tepla. Také pH rychle roste k hodnotě nad 12 (kvůli OH-). Později pak dochází k tomu, že začíná pomalu krystalizovat hydroxid vápenatý a s ním i dvojkřemičitan vápenatý. Ionty tvoří sraženinu, což dál urychluje rozklad křemičitanu trojvápenatého na vápenaté a hydroxylové ionty. Takto se vysvětluje vznik dvou teplotních maxim, které po namíchání čerstvého betonu doprovázejí reakce (hydrataci a krystalizaci) vedoucí k jeho ztvrdnutí.
Další pojiva
- Sádra a anhydrit: Surovinou je v obou případech přírodní nebo elektrárenský sádrovec o chemickém složení CaSO4·2H2O, tedy dihydrát síranu vápenatého, který lze tepelně převést na sádru - hemihydrát CaSO4·1⁄2H2O nebo bezvodý anhydrit CaSO4.
- Sorelův cement: Připravuje se smícháním práškového oxidu hořečnatého MgO (magnezitu) s vodním roztokem chloridu hořečnatého, MgCl2. Tím vzniká sloučenina 5Mg(OH)2·MgCl2·7H2O. Vyniká pevností, odolností proti vlhkosti, objemovou stálostí a dobrou afinitou k organickým materiálům.
- Hašené vápno: K hašení se při výrobě použije právě tolik vody, aby reakce proběhla úplně a nepřebýval ani oxid vápenatý ani voda.
- Hydraulické vápno: Vzniká kalcinací vápence znečištěného jílem. Jílovité nečistoty obsahují křemičitany, které způsobují hydrauličnost vápna, což je schopnost „tvrdnout i pod vodou“, přesněji za nepřístupu vzduchu.
- Asfaltový beton: Je to materiál vrchní krytové vrstvy silnic, dálnic a jiných pojížděných povrchů. Základní charakteristikou je použití asfaltu jako pojiva pro kamenivo.
Vlastnosti betonu
Beton má vysokou pevnost v tlaku, proto se hodí tam, kde konstrukce nese velkou tíhu. Typickým příkladem jsou betonové základy, základová deska, nosné stěny nebo sloupy. Naopak v tahu je beton slabý, snadno praská, a proto se spojuje s ocelovou výztuží, která tah přebírá. Nejdůležitějším předpokladem celkové pevnosti je společné působení ocelové armatury a betonu.
Podstatnou vlastností je také odolnost vůči povětrnosti. Správně navržený a dobře vyzrálý beton dokáže odolávat dešti, mrazu i chemickému namáhání, například u průmyslových podlah nebo pojezdových ploch. Velký význam má i objemová stálost. Při tvrdnutí dochází ke smršťování a při teplotních změnách se beton roztahuje a zase zmenšuje.
Betonové zboží
Betonové zboží zahrnuje širokou skupinu betonových prvků, které se vyrábějí v továrně a následně se používají při výstavbě domů, komunikací, zahradních úprav i technické infrastruktury. Patří sem různé stavební betonové výrobky, od drobných prvků pro zahradu až po velké železobetonové prvky do nosných konstrukcí. Tovární výroba umožňuje trvalou kontrolu kvality betonové směsi, správné vyztužení a přesné tvary. Betonové zboží je díky tomu rozměrově stálé, dobře se skládá do řad a navazuje na další konstrukce. Povrch může být hladký, kartáčovaný nebo strukturovaný, a často je opatřen barevným nástřikem či ochranným nátěrem.
Příklady betonového zboží
- Zámková dlažba a betonová dlažba: Používají se na chodníky, vjezdy, terasy a parkovací stání.
- Betonové obrubníky: Vymezují okraje zpevněných ploch a brání rozjíždění dlažby.
- Plotové tvárnice: Vhodné pro oplocení.
- Betonové skruže: Používají se pro studny, kanalizaci a vsakovací objekty.
- Komínové tvárnice: Slouží jako základ pro kompletní komínové systémy.
- Betonové překlady: Přenášejí zatížení nad okny a dveřmi.
- Betonové schodišťové stupně.
- Ztracené bednění: Používá se pro základy a opěrné zdi, zdí se nasucho, vyztuží ocelí a zalije betonem.
Výběr a manipulace
Při výběru je důležité zohlednit, k čemu má prvek sloužit. Na pojezdové plochy se volí odolná betonová dlažba a pevnější betonové obrubníky, na oplocení vhodné plotové tvárnice a pro vodu odolné betonové skruže nebo betonové žlaby. Rozhoduje také vzhled a barevné provedení, aby bylo betonové zboží v souladu se stylem domu i okolí.
Čtěte také: Žádost o stavební povolení
Betonové zboží je těžké, proto je nutné počítat s vhodným způsobem dopravy a manipulace. U menších prvků stačí ruční manipulace nebo malá technika, větší železobetonové prvky a retenční nádrže se osazují pomocí mechanizace nebo jeřábu. Při pokládce je zásadní rovný a zhutněný podklad, správné spárování a dodržení doporučeného postupu výrobce.
Použití betonu v praxi
V rodinné výstavbě se s betonem setká téměř každý. Z betonu se běžně zhotovují betonové základy domu, pasy pod nosnými stěnami nebo jednovrstvá základová deska, která nese celé zdivo. V interiéru se s betonem setkáme například jako s betonovým potěrem, tedy vrstvou, která zakrývá rozvody instalací a vytváří pevný podklad pro podlahové krytiny. V exteriéru se beton využívá na betonové opěrné zdi, zpevněné plochy, chodníky nebo terasy.
Proces betonáže
Proces betonáže začíná přípravou podkladu a bednění. Podloží musí být únosné, srovnané a často doplněné štěrkovou vrstvou. Na takový podklad se osadí bednění, vloží výztuž a zajistí všechny prostupy pro instalace. Při ukládání je důležité, aby byla betonová směs rovnoměrně rozprostřena a správně zhutněná. K tomu slouží hutnění betonu pomocí vibrátorů, klepání do bednění nebo pečlivého rozhrnování. Po uložení je nutné se o čerstvý beton starat. To znamená chránit ho před příliš rychlým vyschnutím, deštěm nebo mrazem. Často se používá zakrytí fólií, vlhčení povrchu nebo speciální ošetřovací nátěry, které podporují rovnoměrné zrání betonu.
Typy betonů pro specifické aplikace
Stříkané betony
Pojmem stříkaný beton se označuje současně jak materiál, tak rovněž druh pracovního stavebního procesu (postupu). Při tomto pracovním postupu se vedle celé řady speciálních strojních zařízení a nástrojů musí zajistit odborně vyškolený personál. Aplikace tohoto postupu je smysluplná zejména tam, kde se pracuje s betonovými skořepinami zakřivených tvarů nebo při výrobě geometricky velmi nepravidelných forem, které by vyžadovaly vysoké náklady na bednění. Dále se používá k zesílení, zpevnění nebo prostě k (opravě) sanaci staré betonové konstrukce. Na starý beton se nanáší slabé vrstvy betonu.
Suché betony
Beton je stavební materiál, který se využívá v mnoha pracích v oblastech pozemního stavitelství, v oblasti inženýrských staveb, při stavbě silnic a v zahradní architektuře. Získání správného množství, případně stálé (přesné) kvality betonu v místě stavby, vyžaduje co nejpřesnější plánování a nákladnou přepravu z výrobny betonu (betonárky). HASIT SMP Beton v silu dává oproti tomu možnost jednoduchého a efektivního plánovaní přímo na staveništi.
Čtěte také: Stavební řezivo Brno: Průvodce
Izolace
Vlhkost ničí stavební materiály středně až dlouhodobě. Za účelem ochránění ploch stěn před pronikáním vlhkosti nebo vody se používají, v závislosti na daných požadavcích, stavebně prověřené a stavebně definované materiály, případně těsnící hmoty, a to ve formě akrylátových nebo hydraulicky pojených hmot, modifikovaných syntetickými přídavky. U obkladů a obkladových desek existují stavebně prověřené těsnící systémy ve spojení se stavebním lepidlem. V oblastech styku se zemí se může použít místo dosud běžných bitumenových těsnících hmot, které se neomítají, prověřená a odzkoušená minerální, flexibilní těsnění, které je možné v případě potřeby nanášet i omítáním.
Časté chyby při práci s betonem
- Zbytečné ředění betonu vodou: Tím klesá pevnost a roste nasákavost, což se může projevit třeba na betonových základových pásech, podlahách nebo venkovních plochách.
- Betonáž za nevhodných podmínek: Například při mrazu nebo za ostrého slunce bez následné ochrany je riziko nerovnoměrného tuhnutí, smršťovacích trhlin a oslabení povrchu.
- Použití prvků určených jen pro pochozí zatížení na namáhané plochy.
- Nedostatečné zhutnění podkladu pod dlažbou nebo obrubníky: Vede k propadání a vzniku nerovností.
- Špatně provedený sklon u betonové dlažby: Voda nestéká správným směrem.
- Zanedbání dilatací v betonu a špatně navržené konstrukční detaily: Vedou k nekontrolovaným trhlinám, zatékání vody a celkové ztrátě životnosti.
tags: #betonový #stavební #materiál #informace