Ať už stavíte dům, rekonstruujete nebo třeba budujete venkovní terasu, bez betonu se neobejdete. Příprava betonové směsi, která bude pevná, stálá a odolná, je pro úspěšnou realizaci zásadní, bohužel se však často podceňuje. Špatně připravený beton se pak začne projevovat třeba až po několika měsících nebo letech, a tak bude oprava náročná, nebo nemožná.
Výroba betonu
Nejjednodušší cestou za kvalitním betonem s jasně danými vlastnostmi je použití předpřipravené betonové směsi. Směsi betonů se vyrábí v různých třídách. Platí, že čím vyšší třída, tím vyšší konečná pevnost. Výrobky se označují kombinací písmene C a různých číslic: první číslo za písmenem udává pevnost v tlaku v MPa, druhé číslo hodnotu pevnosti měřenou na metru krychlovém.
Pro betonování větších ploch se vyplatí připravit si betonovou směs ze základních vstupních surovin, tedy z cementu, křemičitého „ostrého“ písku a vody. Určení vhodného poměru vstupních surovin však vyžaduje zkušenosti, jinak hrozí, že připravíte beton nedostatečné kvality, špatné konzistence a malé pevnosti.
Správný poměr vstupních surovin
Častou chybou laiků je přidávání přílišného množství vody, kvůli které se snižuje jeho hustota. Dbát byste měli i na správnou okolní teplotu v průběhu betonování. Běžné druhy betonových směsí používejte nad 5 °C. V mrazech může voda v betonu zmrznout a narušit jeho strukturu. Dostatečná doba vytvrdnutí betonu je zhruba měsíc, takže je potřeba na to při plánování myslet.
Pokud se do přípravy betonu pouštíte sami, je nutné vzít v potaz také druh písku, který do betonu přidáte. Pokud potřebujete připravit menší množství betonu, můžete jej namíchat v kolečkách nebo kýblu pomocí elektrického míchadla. Při častějším betonování doporučujeme investovat do stavební míchačky, která vám práci usnadní a zajistí spolehlivé promísení všech složek. Na trhu seženete stavební míchačky o různém objemu, ty nejmenší mají jen kolem 80 litrů a pro drobnější stavební práce jsou ideální.
Čtěte také: Tipy pro rychlý růst živého plotu
Ať už budete míchat hotovou betonovou směs s vodou, nebo vytvářet beton ze vstupních surovin, proces míchání nepodceňujte. Je důležité, aby se v cementové kaši obalilo každé zrnko písku. V opačném případě by se mohl beton drolit a neměl by dostatečnou pevnost. Pro přípravu betonové směsi doporučujeme používat pitnou vodu z vodovodu.
Typy betonových směsí
Než se pustíte do výběru konkrétní betonové směsi, zamyslete se, jaké vlastnosti od materiálu vyžadujete a k jaké práci jej budete využívat. Běžnou betonovou směs můžete snadno zaměnit s jiným typem stavebního materiálu. Beton pro vysoké pevnosti je vhodný pro vyztužené konstrukce i potěry, jako jsou pilíře, podpěry, balkonové desky, podlahy a další. Potěry či „potěrový“ beton, jemný, méně pevnostní a nekonstrukční je vhodný pro hrubé betony, vytváření betonových mazanin podlah pod dlažbu, koberce a jiné povrchy. V různých třídách jsou určené i do betonových základů pro staticky namáhané konstrukce. Rychleschnoucí betony využijete tam, kde potřebujete pokračovat ve stavebních pracích bez delších technologických přestávek, ale nemůžete nechat materiál pořádně vyzrát.
Nemá cenu připravovat velké množství betonu s předstihem. Brzy vám začne tuhnout a bude se s ním špatně pracovat. Při ručním míchání bude navíc obtížné důkladně promísit všechny složky. Zamyslete se také nad tím, kolik betonu budete celkově potřebovat. Betonové směsi se prodávají v různě velkých baleních, zpravidla 25 kg a více. Pokud víte, že si vystačíte s menším množstvím materiálu, pořiďte si výrobky z řady Izopro eko.
Tuhnutí a tvrdnutí betonu
U výběru správného typu betonu a jeho umíchání vaše práce nekončí. Je nutné znát, jak dlouho tuhne a tvrdne, než povrch můžete maximálně zatížit. Beton ztuhne zhruba hodinu od smíchání směsi, poté začíná tvrdnout. Po týdnu dosáhne 70 % své pevnosti. Výslednou stabilitu konstrukce ovlivňuje i teplota. V tropickém létě doporučujeme betonovat večer, nebo povrch pravidelně kropit, aby nevyschl. Utvořily by se v něm trhliny, které snižují stabilitu konstrukce. Voda by měla mít zhruba stejnou teplotu jako okolní vzduch, aby nedošlo k teplotnímu šoku a prasklinám.
Výroba cementu
Cement je důležitou složkou betonů i malt, kde slouží jako pojivo. Řadí se k tradičním materiálům, které se ve stavebnictví začaly využívat už v období starověkého Říma. Moderní technologie umožňují výrobu mnoha typů cementů s požadovanými vlastnostmi, které se hodí pro různé stavební činnosti.
Čtěte také: Tipy pro úzké živé ploty
Proces výroby cementu je složitější, než by se mohlo na první pohled zdát. Skládá se z řady dílčích kroků, během nichž se směs vápence a jílů promění ve slínek, který se namele na jemný prášek.
- Základními surovinami pro výrobu cementu jsou vápenec a jíl. Těží se v lomech, kde se odstřelují výbušninou.
- Lomový kámen se dopraví do odrazového kladivového drtiče, ve kterém se drtí na frakce o velikosti kolem 4 cm.
- Rozdrcené a smíchané suroviny se společně rozemelou na moučku.
- Nejdůležitější částí výrobního procesu cementu je výpal na slínek. Surovinová moučka se nejprve předehřívá a poté putuje do obří rotační pece. Ta je uložená ve sklonu a pomalu se otáčí, a tak se moučka postupně posunuje k hořáku a ohřívá se až do teploty cca 1450 °C.
- Vyrobený slínek vypadává z pece do chladiče se studeným vzduchem. Po ochlazení se materiál rozdrtí na kusy o velikost kolem 4 cm a dávkuje se do cementových mlýnů. Zde se rozemílá (buď samostatně, nebo s dalšími přísadami) pomocí ocelových koulí různých velikostí. Rozemletý prášek ze slínku a dalších přísad je finálním produktem - cementem.
Typy cementu
Základním typem cementů je portlandský, který se skládá především ze slínku. Vyznačuje se rychlým hydratačním procesem a uvolňuje velké množství hydratačního tepla, a tak umožňuje práci i při nižších teplotách (do 5 °C). Vyrábí se buď jako šedý, nebo bílý, který obsahuje příměs sádrovce. Šedý portlandský cement se využívá při stavbách rodinných domů a obytných budov, průmyslové výstavby i oblasti veřejné infrastruktury.
Pokud portlandský cement obsahuje doplňkové materiály se zlepšujícími vlastnostmi, řadí se do kategorie CEM II. Ta je poměrně obsáhlá, protože zahrnuje cementy s různými typy přísad. Nejčastěji na trhu narazíte na portlandský cement s vápencem, existují však i typy s popílkem, kalcinovanou břidlicí či pucolánem.
Cementy se liší podle složení na 5 základních typů. Vyznačuje se velkým podílem vysokopecní strusky, která zvyšuje odolnost vůči agresivnímu prostředí. Tento typ cementů se využívá například při betonáží namáhaných konstrukcí, kde dochází ke styku se zeminou. Protože je přírůstek hydratačního tepla malý, využívá se při betonování v parných dnech. Díky pucolánu, velmi jemného popílku, je cement vodotěsný a vyznačuje se výraznou odolností vůči agresivním odpadním vodám. Využívá se pro méně namáhané konstrukce. Spadá do nejnižší pevnostní třídy a nemá jasně stanovený poměr jednotlivých surovin.
Kromě zařazení do kategorie je důležitým parametrem také pevnostní třída cementu. Udává se v MPa a označuje pevnost po 28 dnech.
Čtěte také: Cihly a jejich složení
Ať už si pro výrobu betonu nebo malty pořídíte jakýkoliv typ cementu, zaměřte se na jeho správné skladování. Pytle s cementem chraňte před působením vody a vysoké vlhkosti vzduchu.
Výroba vápna
S cementem je to těžké. Potřebujeme vápno a to se vyrábí tak, že se výpalem rozloží vápenec CaCO3 na CaO a CO2. Jinak to nejde.
Římský beton
Starověcí Římané nebyli velcí myslitelé, vynálezci a vůbec ne lidumilové. Vynikali ale v inženýrství, což dokládá nesčetné množství pozoruhodných staveb, které po nich zůstaly. Stavěli rozsáhlé sítě komunikací, velkolepé přístavy, akvadukty i impozantní budovy rozmanitého účelu. Je mezi nimi i slavný Pantheon v Římě s největší kupolí světa z nezpevněného betonu postavenou v roce 128 našeho letopočtu, která stále stojí, římské přístavy, které stále omývají vlny Středozemního moře nebo římské akvadukty, z nichž některé stále, tedy po 2 tisících letech, dodávají do Říma vodu. Naproti tomu dnešní betonové stavby jsou v porovnání s nimi jako hrady z písku. S naším betonem je něco špatně.
Když se zhroutila Římská říše, tak ve svých ruinách pohřbila i mnoho tehdejších vědomostí. Zmizelo i tajemství výroby římského betonu. Materiáloví vědci strávili celé kariéry na tom, aby rozluštili jeho tajemství. Mezinárodní tým odborníku, který vedl Admir Masic z amerického institutu MIT, podle všeho objevil zásadní technologický postup, který zřejmě těsně souvisí s ohromujícími mechanickými vlastnostmi římského betonu. Všichni si totiž až doposud mysleli, že klíčem k mysteriózním trvanlivosti římského betonu, která se vysmívá našim často uboze křehkým betonovým konstrukcím, je pucolán, jemný sopečný křemičitý popel, který pocházel z Pozzuoli v Neapolském zálivu.
Masic si již dávno všiml, že antický římský beton obsahuje milimetrové jasně bílé úlomky, vápnité klastické částice (lime clasts). V moderních betonech ale nejsou. Jejich příběh je nádherným příkladem zhoubného vlivu paradigmatu ve vědě. Je to jako mít trvale zavázané oči. Dokud panovalo paradigma pucolánu, vápnité klastické částice nikdo nevnímal. Jakoby neexistovaly. Prakticky všichni je považovali za vedlejší produkt chyb při míchání betonu nebo nekvalitních surovin.
Masicův tým ale zjistil, že hrají klíčovou roli v samoopravné schopnosti římského betonu. Badatelé se do římského betonu pustili s pokročilými zobrazovacími a analytickými metodami. A nakonec dospěli k překvapivému závěru. Odborníci doposud předpokládali, že když se do římského betonu přidávalo vápno v roli pojiva, bylo nejprve smícháno s vodou, čímž by vzniklo hašené vápno. Masic s kolegy jsou přesvědčeni, že Římané používali pálené vápno. To je velmi reaktivní a při jeho smíchání se zbytkem betonové směsi by probíhala velmi exotermická reakce, která by zahřála směs na vysokou teplotu. Právě tohle míchání za horka, „hot mixing“, jak říká Masic, by mělo být tím dlouho hledaným klíčem k tajemství římského betonu.
Podle Masice přináší antické míchání za horka dvě zásadní výhody. V betonu vznikají látky a struktury, které by za nižších teplot nevznikly. A zároveň se v betonu velmi urychlí nezbytné reakce, takže lze stavět mnohem rychleji.
Své závěry potvrdili v experimentech.
tags: #z #čeho #se #vyrábí #cement #a