Beton je základním stavebním materiálem používaným v širokém spektru konstrukčních projektů, od malých domácích úprav po velké stavební konstrukce. Jeho univerzálnost a adaptabilita z něj činí nezbytnou součást moderního stavitelství. Betonové stavební prvky mají mnohostranné využití ve stavebnictví, od základů domů až po složitější struktury jako jsou mosty, přehrady a vysoké budovy.
Betonové tvárnice: Základní informace a využití
Betonové tvárnice jsou prefabrikované zdicí tvárnice z hutného betonu, které se používají pro nosné zdivo, nenosné příčky, sokly, zídky i opěrné konstrukce. Konstrukce může být plná nebo dutinová. Dutinové tvárnice snižují hmotnost zdiva a umožňují vedení instalací či doplnění výztuže a betonu. Základním typem jsou klasické betonové zdicí bloky, které tvoří řady zdiva spojované maltou nebo tenkovrstvým lepidlem. Mají jednoduchý obdélníkový tvar s dutinami, které snižují hmotnost a pomáhají při manipulaci.
Typy betonových tvárnic
- Klasické betonové zdicí bloky: Tvoří řady zdiva spojované maltou nebo tenkovrstvým lepidlem. Mají jednoduchý obdélníkový tvar s dutinami.
- Tvárnice ztraceného bednění: Kladou se nasucho na vazbu a dutiny se vyplňují betonem a případně výztuží. Vzniká tak monolitické železobetonové zdivo, vhodné pro základové zdi, sokly, opěrné zdi nebo části s vyšším zatížením.
- Betonové štípané tvárnice: Jsou pevné a mrazuvzdorné. Využijete je při budování plotů, opěrných a okrasných zdí a protihlukových zábran. Pro průběžné zdivo se používají tvárnice jednostranně nebo oboustranně štípané. Pro vyzdívání rohů, plotových sloupků nebo zakončení stěn se používají rohové a třístranně štípané tvárnice.
- Svahové tvárnice: Jsou navržené tak, aby poskytovaly stabilní oporu svahu. Okrasné betonové tvárnice mají dutinu, kterou po pokládce vyplníte betonem, štěrkem nebo zeminou (s možností výsadby rostlin). Mají integrované zámky, které usnadňují montáž a současně zajišťují vzájemnou stabilitu.
- Betonové tvárnice pro zateplení: Určené pro přímou konstrukci staveb bez nutnosti dalšího zateplení. Patří sem vnitřní tvárnice betonové nebo betonové tvárnice s keramzitem, vhodné pro pasivní stavby a nezateplené nosné zdivo.
Přednosti a nevýhody betonových tvárnic
Hlavní předností betonových tvárnic je vysoká pevnost, rozměrová stálost a dobrá akustická izolace zdiva. Tvárnice dobře přenášejí tlaková zatížení, takže jsou vhodné pro suterénní stěny, garáže, dílny i menší průmyslové objekty. Výhodou betonových tvárnic je odolnost, pevnost, dobré akustické vlastnosti zdiva a poměrně rychlá výstavba.
Nevýhodou je horší tepelná izolace běžných plných a hutných tvárnic, kvůli které se obvodové zdivo většinou doplňuje vnějším zateplovacím systémem. Bez dodatečného zateplení nejsou vhodné jako samostatné obvodové konstrukce moderních domů.
Montáž a pokládka betonových tvárnic
Pro pevné zdivo je zásadní správné zakládání zdiva. První řada tvárnic se klade na vyrovnaný a únosný podklad, typicky na betonový základový pas nebo na železobetonovou desku. Samotné zdění probíhá po vrstvách.
Čtěte také: Koupě plotových tvárnic
- Klasické tvárnice: Používají se vodorovné ložné spáry a svislé styčné spáry s maltou nebo lepidlem. Tvárnice se kladou na vazbu a průběžně se kontroluje rovinnost a svislost.
- Tvárnice ztraceného bednění: Hraje velkou roli správné vyztužení. Do svislých dutin se vkládají svislé armovací pruty, po obvodu se používají vodorovné výztužné pruty v drážkách nebo ve věnci.
- Betonové štípané tvárnice: Ukládejte na připravený vodorovný základový pas, tvořený vrstvou zatvrdlého betonu min. Betonový základ by měl vystupovat cca 50 mm nad okolní terén. Tvárnice se do předem vyměřené konstrukce stěny stavby, příp. plotu ukládají na cementovou maltu s převazbou. Zálivka a její vytvrzení musí probíhat za příznivých klimatických podmínek (teplota min. 5 °C). Zdivo plotů, které není ukončeno střešní konstrukcí je nutno chránit proti dešti zakrytím pomocí betonových stříšek a hlavic, které se k tvárnicím připevňují pomocí mrazuvzdorného stavebního lepidla. Spáry mezi stříškami se utěsňují pružnou spárovací hmotou. Spáry mezi tvárnicemi se vyplňují vhodným typem mrazuvzdorné spárovací malty.
- Svahové tvárnice: Položte první řadu tvarovek pomocí napnuté šňůry. První tvarovku nasměrujte zámkem (průhybem) ven a mírně zatlučte do betonu gumovou paličkou. Položte druhou tvárnici s průhybem dovnitř, aby se zámky propojily. Dodržujte doporučované rozestupy (obvykle 5 až 10 mm). Další řady tvárnic pokládejte do tvaru šachovnice, tj. na polovinu délky svahovky z nižší řady. Opěrné zdi můžete pokládat přesně na sebe, nebo s posunem pro vytvoření kaskády.
Povrchové úpravy
Povrch betonových tvárnic lze upravit několika způsoby. Běžné konstrukce se většinou omítají cementovou nebo vápenocementovou vnější omítkou a uvnitř sádrovou či jemnější omítkou. U obvodových stěn se na tvárnice obvykle aplikuje kontaktní zateplovací systém, tedy tepelná izolace, výztužná stěrka a finální omítka.
Vodostavební beton a konstrukce "bílé vany"
Vodostavební beton je speciální druh betonu, který je navržen tak, aby odolával dlouhodobému působení vody a chemických látek. Jako vodostavební je označován takový beton, jehož maximální hloubka průsaku je menší než 50 mm, u některých speciálních typů betonu jen 20 mm. Konstrukce z vodostavebního betonu mohou čelit podzemní vodě a zemní vlhkosti. Vodostavební betony se proto využívají pro realizaci tzv. bílých van.
Konstrukce "bílá vana"
Předmětem tohoto článku jsou betonové vodonepropustné konstrukce, jejichž vodotěsnost je dosažena bez použití povlakových (bariérových) hydroizolací. Hlavním představitelem tohoto druhu konstrukcí je tzv. "bílá vana". Bílá vana je betonová konstrukce, která kromě nosné funkce plní i funkci těsnící proti prostupu vody. V tomto smyslu bílá vana není zvláštním druhem stavby. Nosná konstrukce, která má vytvořit bílou vanu, musí z hlediska spolehlivosti splňovat požadavky kladené na únosnost, použitelnost a trvanlivost jako každá jiná konstrukce.
Bílá vana je v současné době často vyhledávanou alternativou řešení hydroizolačních systémů pro technologii zakládání stavby. Jedná se o vodonepropustnou betonovou konstrukci, u které železobetonová konstrukce přejímá vedle statické funkce nosné konstrukce i funkci hydroizolační proti prosakující vodě. Je vhodným řešením nejen u podzemních částí bytových a administrativních komplexů, ale také u podsklepených rodinných domů. V zahraničí se tímto způsobem řeší také tunelové a jiné inženýrské stavby.
Vlastnosti vodostavebního betonu
Receptury vodostavebních betonů jsou upraveny s ohledem na snížení rizika vzniku trhlin, které nepříznivě ovlivňují vodotěsnost konstrukce. Beton ve fyzikálním smyslu není vodotěsný. Způsobují to různé diskontinuity, které vznikají nedokonalým zpracováním čerstvého betonu, odpařením přebytečné záměsové vody a v souvislosti s krystalizačními procesy. Ačkoliv tedy samotný beton nemůže být vodotěsný, může být prakticky vodonepropustný. Technická vodotěsnost betonu se měří hloubkou průsaku vody do hmoty betonu kapilárním transportem. Tato viditelná hloubka průniku vody v kapalné fázi činí podle předního německého odborníka na bílé vany G. Lohmeyera i v případě trvale působící vody na správně zvolený a kvalitně zpracovaný beton nejvýše 70 mm.
Čtěte také: Betonové zatravňovací tvárnice
PERMACRETE®: Speciální vodostavební beton
Vodostavební beton PERMACRETE® je speciálně navržený pro výstavbu všech druhů vodonepropustných konstrukcí, zejména pak pro konstrukce spodních staveb pozemních budov známých pod pojmem „bílá vana“. Splňuje nejenom přísné požadavky na průsak vody hmotou, ale svým složením pomáhá také omezit množství a šířku trhlin v konstrukci od objemových změn. Toho je docíleno především použitím cementu s nízkým vývinem hydratačního tepla (označení LH), což má pozitivní vliv na průběh teplot po průřezu konstrukce a autogenní smrštění betonu.
Standardní typy vodostavebních betonů PERMACRETE® pokrývají pevnostní třídy C25/30 až C40/50. Průběh nárůstu pevností je dle ČSN EN 206+A2:2021 pomalý. Pro dobré probetonování konstrukce a správnou fixaci těsnících prvků ve spárách je vhodné použít beton tekutější konzistence. PERMACRETE® se standardně vyrábí v konzistenci S4 se zvednutou horní mezí (sednutí Abramsova kužele 160-230 mm). Dobré zpracovatelnosti je dosaženo použitím moderních superplastifikátorů, nikoliv použitím vody. Ředění betonu na staveništi vodou je přísně zakázáno, neboť dojde ke zhoršení všech parametrů betonu, mezi nimiž je i schopnost zadržet vodu.
Betony PERMACRETE® jsou navrženy pro konstrukce s požadavkem na snížený vývoj hydratačního tepla. Omezení maximálních teplot v jádře betonové konstrukce umožňuje snížení teplotních gradientů v konstrukci (rozdílů teplot mezi jádrem a povrchem konstrukce) a tím omezení rizika vzniku trhlin v konstrukci. Pro vodonepropustné konstrukce jsou největším rizikem trhliny. Trhliny vznikají od napětí vzniklého od smrštění betonu, kterému beton nedokáže vzdorovat ať už svojí pevností v tahu, nebo vyztužením. PERMACRETE® má omezené jak autogenní smrštění, tak smrštění z vysychání.
PERMACRETE splňuje přísné požadavky na průsak hmotou, tzn. v ploše, ale navíc svým složením pomáhá také omezit množství a šířku trhlin v konstrukci od objemových změn. Pokud stupeň vlivu prostředí nestanoví přísnější požadavek, mají betony PERMACRETE zaručený maximální průsak tlakovou vodou dle typu na úrovni 35 mm. PERMACRETE je materiálem se zaručenými vlastnostmi, řešením bez použití krystalizačních přísad. Omezení výskytu a šířky trhlin lze zajistit omezením smrštění betonu nebo vyztužením, a to tuhou nebo rozptýlenou výztuží. Tato rozptýlená výztuž dokáže v některých případech zcela nahradit běžnou betonářskou výztuž. Pro zvýšení pevnosti v tahu za ohybu lze použít typ PERMACRETE D s obsahem rozptýlené výztuže v podobě ocelových drátků. Ty se do betonu přimíchávají již na betonárně a spolu s ním se dopravují na stavbu autodomíchávačem. Díky rozptýlené výztuži dochází k výraznému zmenšení šířky trhliny (až o 50 %) a omezení průtoku vody skrz trhlinu (až o 95 %). Použití betonu PERMACRETE D ve stěnové konstrukci má tak významný přínos kvalitativní i ekonomický. Betony PERMACRETE jsou navrhovány v tekutější konzistenci S4 až SF1 (lehce zhutnitelný beton), což zajistí dobré probetonování konstrukce a správnou fixaci těsnicích prvků ve spárách. Beton se díky vyšší tekutosti lépe rozteče po bednění a vyplní všechny záhyby konstrukce do všech detailů.
Návrh a provedení bílé vany
Kromě použití vodostavebního betonu musíme především posoudit vyztužení navržené konstrukce, abychom eliminovali vznik trhlin v této konstrukci a minimalizovali jejich šířku. Návrh bílé vany může ovlivnit charakter vnějšího prostředí a proto je nutné vliv některých faktorů zkontrolovat. Jedná se zejména o agresivitu vnějšího zvodnělého prostředí na beton a o vliv radonu a bludných proudů na konstrukci. Minimální tloušťka stěn bílé vany se v praxi odvozuje z technické vodotěsnosti betonu. Vychází přitom ze zmíněné hloubky kapilárního transportu vody v kapalné fázi do hloubky nejvýše 70 mm. Pro vodonepropustné konstrukce je třeba volit betony s minimální pevností B25 podle ČSN 73 2400 nebo C 20/25 podle ČSN EN 206-1. Dle TP ČBS 02 (rakouská OVVB směrnice) by měla tloušťka betonové konstrukce činit min. 300 mm.
Čtěte také: Tipy pro montáž tvárnic na plot
Konstrukci je nutné z hlediska vzniku trhlin vyztužit, a to s ohledem na vynucená namáhání (hydratační teplo, smrštění) i na vnější zatížení (vlastní tíha, užitné zatížení). Výztuž se navrhuje na maximálně přípustnou šířku trhliny. Šířka trhliny je předepsána dle využití konstrukce a dle zatížení vodou. Tvarově je vhodné omezit výškové skoky v základové desce. Po zhutnění podloží následuje realizace tzv. podkladních betonů. Realizace podkladních betonů je nutná jako ochrana základové spáry před povětrnostními vlivy po dobu přípravy betonáže základové desky. Další funkcí je zamezení znečištění betonu a výztuže zeminou. Pro realizaci podkladních betonů se běžně používá beton pevnostní třídy C12/15 nebo nižší. U základových desek velkých rozměrů doporučuje TP ČBS 02 provedení separační vrstvy mezi podkladní beton a základovou desku. Množství a typ výztuže uvádí projekt a vychází z typu a účelu konstrukce.
Těsnění pracovních spár je v koncepci bílé vany integrální součástí betonáží a nepředstavuje zvláštní technologie. Základem těsnosti pracovní spáry je její čistota. Plocha pracovní spáry by měla být před betonáží dalšího pracovního postupu zbavena vyplaveného a usazeného cementového mléka a zdrsněna. Jako těsnící prvky mohou posloužit různé PVC nebo FPO pásy, nebo těsnící plechy. Těsnicí prvky pracovních nebo dilatačních je vždy nutno správně osadit a zabetonovat. Dilatace pro bílou vanu se nijak neliší od běžně používaných dilatací železobetonových konstrukcí. Do dilatačních spár nejvíce používáme pásy z měkčeného PVC s podélnou komůrkou, která umožňuje pohyb v této spáře.
Doprava betonu na stavbu je zajištěna autodomíchávači. Beton je čerpatelný běžnými čerpadly na beton. Kromě čerpání je možné ukládání betonu do konstrukce také dalšími prostředky jako jsou např. jeřáby s koši. Beton PERMACRETE se hutní běžnými prostředky (vibrátory). Intenzitu hutnění je nutné přizpůsobit objednané a dodané konzistenci. Povrch hotových vodonepropustných konstrukcí je nutné, jako u běžného betonu, začít ošetřovat neprodleně po uložení betonu s ohledem na snížení rizika vzniku trhlin. Minimální délka ošetřování se stanoví v závislosti na klimatických podmínkách, použitém betonu, tvaru a velikosti betonového prvku. Všeobecně platí, že čím déle je beton ošetřován, tím lépe, nejméně však 7 dní. Vodorovné konstrukce se ošetřují pomocí aplikace ochranného postřiku ihned po betonáži, nebo po vyleštění, případně zakrytím fólií (po dosažení pochozích pevností betonu). V zimním období je nutná ochrana před mrazem, např. překrytím a vytápěním.
Předpokladem realizace kvalitní vodonepropustné konstrukce je úzká spolupráce všech zúčastněných stran na realizaci projektu - tedy zadavatele, projektanta, výrobce betonu a prováděcí firmy. Před betonážemi nabízí společnost Českomoravský beton zdarma konzultaci s technologem.
Problematika ztraceného bednění v podzemních konstrukcích
Zdění z betonových tvárnic (ztraceného bednění) může urychlit postup výstavby. Jedná se o zdicí prvky s poměrně vysokou únosností a jejich použití je logickým vyústěním potřeby provést stavbu v krátkém čase. Tvárnice ze ztraceného bednění jsou dobře použitelné, pokud vyžadujeme rychlé zdění, malý podíl mokrého procesu a dostatečnou únosnost.
V okamžiku, kdy chceme takové tvárnice použít na konstrukci pod úrovní terénu, typicky vyzdění stěn suterénu apod., je nutné, aby konstrukce byla buď vodotěsná sama o sobě, nebo aby bylo možné konstrukci efektivně izolovat. Pro vodotěsnost konstrukce realizované z dutých betonových tvarovek je nutné dosáhnout jejich co nejlepšího zmonolitnění, je nutné provést jejich vyztužení a v závislosti na výšce okolního terénu, minimalizovat pohyb jednotlivých tvárnic mezi sebou.
Problematické je již samotné zmonolitnění. V ideálním případě by bylo vhodné použít samozhutňující beton, kterým by bylo možné snadno dosáhnout ideálního vyplnění dutiny ve vytvořené stěně. Bohužel, v praxi je téměř nemožné získat pro běžnou konstrukci rodinného domu samozhutňující beton v tak malém množství. Betonárny obvykle potřebují min. vytížení cca 4,0 m3 betonu. V případě použití zavadlého betonu (konzistence S1) je nutné zajistit dostatečné zhutnění betonu, které je komplikováno vazbou tvárnic (tj. plnění probíhá pouze do poloviny tvárnice), případně potřebnou vodorovnou výztuží. Obvykle tak není dosaženo potřebného zhutnění a v konstrukci tak zůstávají kaverny. Nedokonalé zhutnění přispívá i k dodatečným pohybům tvárnic mezi sebou.
Výše popsané nedokonalosti tedy konstrukci ovlivní natolik, že původní předpoklady nejsou splněny. Konstrukce není zmonolitněna a není tedy možné od ní očekávat, že bude fungovat jako vodonepropustná konstrukce. Výše uvedené poruchy navíc znemožňují i izolaci konstrukce celoplošně přikotvenou izolací (natavené pásy, plošně kotvené fólie apod.). Při pohybu tvárnic dojde k porušení izolace a tím pádem i k vnikání vody k povrchu konstrukce, do jejího jádra a i k vnitřnímu líci. V okamžiku, kdy dojde k vniknutí vody do vnitřní dutiny stěny, je problém již velmi nesnadno řešitelný.
Sanace konstrukcí ze ztraceného bednění
Z výše popsaného mechanismu poruch stěn ze ztraceného bednění vyplývá, že lokální opravy daný problém mohou vyřešit jen výjimečně. V běžných případech je nutné provést vodorovnou izolaci ve stěně a to obvykle těsně nad úrovní terénu. Pro přerušení vzlínající vlhkosti je možné použít jak do plných cihel, dutinových cihel i do betonu a betonových tvárnic chemické infúzní clony s vyšší koncentrací účinné látky např. POLARIS krém. Provedením nepřerušené linie otvorů průměru 12 mm ve vzájemné vzdálenosti 120 mm dojde k přerušení vzlínající vlhkosti.
Dále je nutné provést dotěsnění styku stěna / dno resp. stěna / stěna. Následně je nutné provést plošné ošetření stěny pod úrovní terénu. Vzhledem k výše popsaným problémům je nutné stěnu tvořenou betonovými tvárnicemi ztraceného bednění opatřit vodotěsnou omítkou, která bude vyztužena proti vzniku trhlin. K tomu je možné použít ocelovou síťku, nebo jednodušeji síťku tvořenou bazaltovým vláknem. V případě provádění vodotěsné omítky pod velkým tlakem vody je nutné zvětšit vrstvu omítky a její vyztužení provést ocelovou síťkou odpovídajícího průřezu. Jako vodotěsná omítka je obvykle používán materiál WATERFIX XP TH v tloušťce cca 20 mm, případně při větších tloušťkách materiálem MONOCRETE MONOMIX XP TH. Nejčastěji je pro přikotvení používána ocelová síťka ARMOBET 40/40/2, nebo bazaltová síťka ARMOBET BW.
Konstrukce podlahy je buď dostatečně izolována a není tedy nutné ji izolovat, nebo dochází i k průsakům vody podlahou a je tedy nutné provést sanační zásah i tam. Nejobvykleji je podlaha tvořena vrstvou betonu. Sanaci je tedy možné provést pomocí nátěru sekundární krystalizace (XYPEX CONCENTRATE) nebo v případě velkého tlaku vody je možné provést nadbetonování podlahy pomocí betonu s přísadou XYPEX ADMIX, nebo pomocí prefabrikované malty s krystalizační přísadou. Popsaný sanační zásah je ověřeným postupem, kterým je možno vytvořit jakousi vnitřní vanu. Ta dodatečně zajistí vodotěsnost konstrukcí stavby pod úrovní terénu.
| Typ tvárnice | Použití | Hlavní vlastnosti | Poznámky k montáži |
|---|---|---|---|
| Klasické zdicí bloky | Nosné zdivo, nenosné příčky, sokly | Vysoká pevnost, rozměrová stálost, akustická izolace | Spojování maltou/lepidlem, kladení na vazbu |
| Ztracené bednění | Základové zdi, sokly, opěrné zdi, konstrukce s vyšším zatížením | Monolitické železobetonové zdivo po vyplnění betonem | Kladení nasucho, vyplnění betonem a výztuží |
| Štípané tvárnice | Ploty, opěrné a okrasné zdi, protihlukové zábrany | Pevné, mrazuvzdorné, dekorativní vzhled | Na cementovou maltu s převazbou, ochrana stříškami |
| Svahové tvárnice | Zpevňování svahů, opěrné zdi, zahradní schodiště | Stabilní opora, možnost výsadby rostlin, integrované zámky | Na betonový základ, pokládka do šachovnice nebo s posunem |
| Tvárnice pro zateplení | Vnitřní nosné zdivo, pasivní stavby, nezateplené objekty | Lepší tepelně-izolační vlastnosti (keramzit) | Přímá konstrukce bez dalšího zateplení |
Článek má ambici upozornit realizátory drobných staveb na úskalí při použití ztraceného bednění z betonových tvárnic na provádění konstrukcí pod úrovní terénu. Nejlepším postupem k minimalizaci poruch je pečlivost provádění, použití výplňových betonů konzistence, která usnadní hutnění a zajistí pokud možno plné vyplnění stěny.
tags: #tvarnice #z #vodosstavebniho #betonu #informace