PergolyBeton: Fascinující historie a současné inovace
Beton je jedním z nejběžnějších stavebních materiálů s historií sahající až do starověku. Jeho vývoj a zdokonalování ovlivnily stavebnictví napříč staletími, od monumentálních římských staveb až po moderní architektonické skvosty.
Římský beton: Tajemství odolnosti starověkých staveb
Římané postavili stovky budov, které se do dnešních dní dochovaly v překvapivě kompaktním stavu. Mezi hlavní příčiny tohoto stavu můžeme počítat fakt, že Římané, jako vůbec první civilizace, rozjeli stavbu betonových staveb ve velkém měřítku. Dodnes se setkáváme se spoustou římských betonových budov všeho užití, které přes mizernou údržbu a častý výskyt v oblastech se slanou vodou nebo tektonickou činností vypadají více než zachovale.
Název a původ
Římský beton se nazýval opus caementum, přičemž opus znamená v latině činnost, caementum původně neznačilo pojivo, ale spíše lomový kámen nebo zdivo. Názvem opus caementum se tak spíše vysvětluje funkce materiálu, neboť bylo prostě zpočátku bráno jako náhrada za cihelné nebo kamenné zdivo spojované maltou. Není zcela jisté, kdy vlastně do Říma užití betonu přišlo, ale někdy kolem roku 150 před n.l. máme jasně dokázané, že šlo o obecně užívaný a dobře známý materiál. Betonové prvky můžeme najít při stavbě silnice Via Appia, podobně jako dnes potopeného přístavu v Puteoli, který vznikl někdy kolem roku 199 před n.l. Beton tak do Říma došel asi koncem třetího století před n.l., přičemž je možné, že šlo o import z řeckých měst na jihu Itálie nebo z východu - vůbec nejstarší struktury vytvořené z betonu vytvořili Nabatejci někdy kolem roku 700 před n.l. a materiály na bázi pojiva a plniva známe už z Egypta či Asýrie.
Složení a výroba římského betonu
Římský beton byl dlouho považovaný za poměrně standardní stavební hmotu podobnou dnešnímu betonu na bázi portlandského cementu. Na rozdíl od dnešního betonu však římský beton obsahoval příměs vulkanického popela, který díky své struktuře zabraňuje rozšiřování prasklin, respektive je schopen za určitých podmínek se regenerovat.
Římský beton byl postaven na poněkud odlišné bázi. Jeho základem bylo pálené vápno nebo jinak zpracovaný vápenec smíchaný s vodou. Do této směsi se následně míchal sopečný popel, přičemž na tento materiál bohatá Itálie nabízela jistou škálu možností. Dále pak byly přidávány úlomky cihel nebo kusy sopečné horniny tufu, které dávaly výsledné hmotě zrnitost až 70 mm a poněkud odlišnou tvář, než kterou má dnešní beton.
Čtěte také: Pohledový beton a bednění
Sopečný popel se jako pojivo ukázal být velmi šťastným řešením. Šlo nejen o pouhého předchůdce dnešního cementu, ale v mnohém jej i překonával. Šlo v podstatě o přírodní hlinku, kterou koncem třetího století před naším letopočtem našli starověcí Římané u osady Puteoli (část dnešní Neapole). Tato hlinka zvaná
Římští inženýři vyráběli beton tak, že nejdříve vyrobili de facto maltu - smíchali mořskou nebo sladkou vodu, vápno a sopečný popel. O poměrech stavebních hmot píše Vitruvius tak, že pro běžné stavební účely je poměr 1 díl vápence na tři díly pucolánu, pro podvodní stavby pak tento poměr upravuje na 1:2. Poté do směsi dle potřeby vmísíte úlomky vulkanických hornin, rozdrcené nebo rozbité cihly, případně jiné plnivo dle potřeb konkrétní stavby a místních možností. Jako přísady se však přidávaly i další laskominy, například živočišný tuk, mléko nebo krev. Následně připravíte bednění a beton do něj nasypete, udusáte. Kombinace popela, vody a vápna spouští takzvanou pucolánovou aktivitu, tedy reakci s hydroxidem vápenatým, a následně vznik krystalů v mezerách a průduších v konstrukci. Sopečný popel díky svému specifickému složení zreagoval s vápnem a výsledná struktura byla velmi odolná vůči zvětrávání.
Římané samozřejmě také používali litý beton a zhruba v Augustově době se lité betony staly standardní součástí stavebnictví.
Pantheon: Mistrovské dílo římského betonu
Pantheon je unikátní stavbou. Pamatuje císaře Augusta, posléze vyhořela a obnovil ji císař Hadrianus. Od jeho dob nebylo do stavby nijak strukturálně stavebně zasahováno, přestavba za kostel byla jen kosmetickou záležitostí. Dóm Pantheonu byl největší takovou strukturou po třináct staletí a dodnes je největší nevyztuženou stavbou z betonu na světě. Mohutná kupole je zajímavá tím, že ukazuje, do jaké míry si už tehdy Římané s betonem rozuměli. Dovedli totiž používat beton o různé měrné hustotě na různé účely a to tak, aby nepřekonali nosnost zdiva držícího kupoli. Takže zatímco kupole chrámu je složena ze střídajících se vrstev tufového a pemzového betonu o hustotě 1350 kg/kubík, základy budovy jsou vytvořeny z travertinového betonu o hustotě 2200 kg/kubík.
Typy betonu v Pantheonu
| Část stavby | Typ betonu | Hustota (kg/m³) |
|---|---|---|
| Kupole | Tufový a pemzový beton | 1350 |
| Základy | Travertinový beton | 2200 |
Význam betonu pro římské stavitelství
Římané vytvořili stovky staveb z konstrukčního betonu, který až ve finále předezdívali nebo zdobili štuky a reliéfy. Velkou vzpruhou pro betonářskou lobby v Římě byl slavný požár města za císaře Nerona, který zničil velkou část Věčného města a uvolnil prostory pro kvalitnější výstavbu z nových materiálů, třeba i z betonu. Jednou z nejrychleji postavených byl Neronův palác Domus Aurea. Velký význam měl rozvoj práce s betonem pro stavby oblouků, což našlo mohutné využití pro stavby mostů a akvaduktů mnohem trvanlivějšího rázu než dříve - akvadukt Pont du Gard je jedním z příkladů.
Čtěte také: Jídelní stůl MDF beton: Co zvážit?
Zvláštní odolnost vůči mořské vodě
Římané používali více druhů popela pro specializaci betonu. Pokud zaměnili běžně užívaný sopečný popel za popel z okolí Neapolského zálivu, vznikla směs velmi odolná vůči působení mořské vody, která se výborně hodila pro budování mořských hrází - díky svému chemickému složení totiž na povrchu vytvořila jakési brnění, které dovedlo vázat solné ionty, které jinak spolehlivě dokáží beton degradovat.
Zjištění o principu fungování podvodního betonu je relativně nové a vysvětluje, proč dnešní porézní beton v moři nemá dlouhodobě šanci, zatímco římské stavby v Ostii drží pohromadě dodnes a dokonce jsou ještě pevnější, než bývaly - chemická reakce totiž nekončí umístěním betonu do moře, ale právě v moři tento materiál ještě více časem tvrdne a zpevňuje se. Příčinou tvrdosti římského betonu je velmi vzácný minerál
Od středověku k modernímu betonu
Podle svědectví Vitruviova dovedli Řekové i Římané hotoviti betonové zdi a přístavní hráze litím betonu do forem nebo mezi štětové stěny. Po Římanech zdědili toto umění středověcí stavitelé chrámů, jak svědčí základy některých chrámů ve Francii, Anglii a Německu; ještě na přelomu 15. a 16. stol. je beton znám Leonardu da Vinci, poté se však ze stavitelství vytrácí na několik století, objevuje se až zase počátkem 19. století. Roku 1816 byl ve Francii postaven přes řeku Dordogne první betonový most. Roku 1834 francouzský inženýr Poirel staví v Alžírsku přístavní hráz z betonových bloků.
Vynález portlandského cementu a dnešní beton
Přelomovým rokem pro samotný beton byl 1824, kdy Joseph Aspdin vynalezl cement. Cement byl poprvé použit ve městě Portland v Anglii, proto se od té doby nazývá portlandský cement. Dnešní beton se vyrábí smísením vody, písku, portlandského cementu a případně i štěrku nebo jiného plniva, přičemž jeho nejčastější užití v dnešní době je pro lité betonové konstrukce, takže beton je nejčastěji připravován v tekutém stavu. Jeho pevnost pak dále zvyšují železné roxory zformované do armatury.
Ekologické výzvy a inovace v betonu
V moderní době se čím dál více objevují snahy o náhradu cementu jako hlavního pojiva v betonu vzhledem k vysokým emisím CO2 při jeho výrobě. Uhlíková stopa cementu je obrovská a při výrobě 1 tuny cementu je vyprodukováno 0,6 až 1 t CO2. Snížení uhlíkové stopy cementu nyní nejčastěji probíhá použitím tzv. směsných cementů, kdy se část portlandského slínku v cementu nahrazuje pucolánovou příměsí (vysokopecní mletá granulovaná struska, popílek, mikrosilika, mletý vápenec). Tyto příměsi mají oproti samotnému portlandskému slínku nízkou uhlíkovou stopu, proto se jejich mísením snižuje i celková uhlíková stopa cementu.
Čtěte také: Beton Brož: Alternativa k pravému dřevu
Dalším problémem dnešní doby je nedostatek přírodního kameniva pro výrobu betonu. Některé společnosti řeší problém nedostatku přírodního kameniva jeho náhradou recyklovanou stavební a demoliční sutí a druhotným sklem.
S dalším vývojem v oblasti betonu se začaly objevovat vysokopevnostní a ultra-vysokopevnostní betony, které jsou schopny i při malé tloušťce vydržet velké zatížení, což bylo jedním z impulsů pro využití betonu v interiérovém designu.
Barebný beton: Estetické možnosti a moderní využití
Beton nemusí být jen šedý. Barevný beton se může vyrábět v téměř nekonečné škále odstínů. Při jeho probarvování se nejčastěji uplatňují červené, hnědé, černé, případně žluté pigmenty tvořené barevnými oxidy železa. Velký vliv na konečný barevný odstín betonu má odstín použitého cementu a zabarvení kameniva. Čistou bílou barvu lze vytvořit pouze použitím bílého cementu. Také jasných světlých odstínů, jako je třeba žlutá, lze dosáhnout jen tehdy, je-li pro výrobu použit bílý cement. Šedá totiž tlumí jas kterékoliv zářivé barvy.
COLORCRETE: Architektonický beton s barevnými pigmenty
Paleta odstínů betonu COLORCRETE je velmi široká. Návrh optimální receptury, především vhodnou koncentraci pigmentu a obsah jednotlivých složek betonu, navrhnou technologové ze skupiny Českomoravský beton po konzultaci s architektem nebo investorem. Před začátkem realizace je nutné si vždy odsouhlasit s výrobcem betonu skutečný barevný odstín na zvolené receptuře betonu. I tak může být výsledná barva v určitém rozmezí odlišná, právě s ohledem na používání přírodních surovin.
COLORCRETE® je lehce zpracovatelný architektonický beton s obsahem barevných pigmentů z nabídky skupiny Českomoravský beton, jednoho z nejvýznamnějších výrobců betonu na našem trhu. Jeho složení je navrženo s ohledem na jednoduché zpracování a optimální vlastnosti betonu. Na výsledný vzhled barevné betonové plochy má vliv i kvalita povrchu. Povrchy z barevného betonu jsou řešeny jako finální, tedy pohledové. Při realizaci barevných pohledových betonů COLORCRETE je oceňován především nízký počet pórů a jejich malá velikost, díky nimž je výsledná plocha hladká a na pohled krásná. Technologie výroby a zpracování se neustále posouvá kupředu a vznikají nové varianty dekorování povrchu. Mezi ty nejběžnější patří broušení, leštění, hlazení, škrábání nebo vymývání. Pro tyto úpravy jsou charakteristické různé vzhledové vlastnosti, jako je hladkost či naopak hrubost, drsnost či lesk apod. I když se barevný beton dosud používal především na výrobu panelů, je vhodný i pro monolity. Barevné betony se uplatní jak v exteriéru, tak v interiéru. Barevné betony mohou být nejen stěnou, stropem, schodištěm, podlahou, barovým pultem, umyvadlem, ale i kuchyňskou linkou.
Při výrobě je kladen důraz na kvalitu jednotlivých složek betonu, především pigmentů, které ovlivňují barevnost, stálost odstínů a vysokou pohledovou kvalitu finálního povrchu. Výroba betonů řady COLORCRETE je obdobná jako u tradičních betonů a lze je vyrobit na všech betonárnách společnosti Českomoravský beton, a. s. Barevné betony COLORCRETE jsou dodávány jako tzv. čerstvý beton. Minimální vyráběná pevnostní třída dle ČSN EN 206 je C 16/20, maximální třída je zpravidla C 55/67. COLORCRETE obsahuje kamenivo s Dmax až do 22 mm. Součástí barevného čerstvého betonu jsou kromě barevných pigmentů i příměsi pro zlepšení čerpatelnosti, tekutosti a odolnosti proti tlakové vodě. Je vyráběn v souladu s normou ČSN EN 206-A1 a jsou kontrolovány akreditovanou zkušební laboratoří v souladu s kontrolním a zkušebním plánem. Klíčem k naplnění architektonické vize je vždy úzká spolupráce všech zúčastněných stran na realizaci projektu - tedy zadavatele, architekta, výrobce betonu a realizační firmy. Aby byl výsledný povrch pohledové konstrukce perfektní, je třeba předem specifikovat požadavky kladené na beton.
Beton v architektuře a designu
Je-li beton využit s architektonickým citem, může působit velmi esteticky. Možnosti betonu jsou doslova neomezené a záleží jen na fantazii architekta, projektanta nebo investora, jaké zajímavé řešení vymyslí.
Příklady moderních realizací
- Muzeum architektonické kresby v Berlíně: Nápadná konstrukce vyrůstá z řady typických berlínských domů. Budova muzea je čtyřpodlažní homogenní hmota s proskleným posledním podlažím. Muzeum je výjimečnou ukázkou současné architektury z hlediska konstrukce, designu a materiálu. Probarvený beton a skleněné fasády jsou plné kontrastu a vrstev.
- Muzeum Historie polských Židů ve Varšavě: Zvítězil návrh "Yum Suf" od Lahdelma & Mahlamäki. Realizace z pohledového betonu se nachází uvnitř budovy. Betonové jsou zejména spojité vlnité plochy vytvářející hru prostoru, tvaru a světla. Muzeum funguje jako multifunkční centrum pro výzkum a výstavy židovského dědictví, vzdělávání a kultury. Objekt se vyznačuje složitým povrchem z betonu, hrubě členěným. Budova se skládá ze čtyř nezávislých bloků podobné velikosti. Mezi těmito bloky jsou velmi úzké prostory, ve kterých jsou vybudovány terasy. Volnými prostory proniká do interiéru světlo a vytváří tak velice charakteristickou a mystickou atmosféru a odhaluje drsné textury betonu. Autoři se rozhodli využít vlastnosti betonu, zejména jeho izotropní povahy a tepelných vlastností, zejména tepelné setrvačnosti. Budova má dobrou akustiku díky kombinaci betonu a místních vulkanických kamenů.
- Překladiště cementu Silos 13 v Paříži: Celá budova je postavena z betonu, od hlavních skladovacích sil, schodišťového jádra, kanceláří nebo centra pro kontrolu kvality. Bylo postaveno celkem pět sil s výškovým limitem 37 metrů: jedno slouží jako kanceláře a je umístěno směrem k příjezdové komunikaci, další silo funguje pro kontrolu kvality, jedno je určené pro vertikální komunikace (schodiště + výtah) a zbývající dvě velká sila umí pojmou cement až v šesti různých kvalitách. Průmyslový areál je propojen s železniční vlečkou u stanice Gare d'Austerlitz (Slavkovské nádraží) a disponuje pouze malou rozlohou. Z tohoto důvodu je část stavebního programu umístěné buď pod okružní třídu, nebo vertikálně na nohách a částečně také nad ulicí.
Beton v interiérovém designu
Beton se proměnil ze stavebního materiálu na materiál, který je možné vkusně využít i v domácím prostředí jako designový doplněk. Dnes se čím dál tím častěji místo klasického pohledového betonu používá cementová stěrka Microtopping, která se vyrábí jak v klasických odstínech šedé, tak různě barevných provedeních. Stěrku lze nanášet v tenké třímilimetrové vrstvě na podlahy, stěny i schody a díky její flexibilitě se s ní snadno pokrývají třeba i kuchyňské linky, vany či umyvadla. Stěrka vytváří jednolitou plochu bez jakýchkoliv přechodů či spár. Barvivo trvale naruší povrch betonu a vykreslí do něj nepravidelné mapy, přičemž si beton zachovává všechny své vlastnosti, které z něj dělají velmi odolný materiál. Na závěr pak lze podlahu opatřit lesklou nebo matnou finální povrchovou úpravou. Jedinečná barva může vzniknout i na zakázku.
Pro výrobu mobiliáře se používají betony standardních pevností, vysokopevnostní a ultra-vysokopevnostní betony se používají pro interiérové produkty, aby se snížila co nejvíce jejich hmotnost při zachování užitných vlastností produktu. Všechny bytové doplňky jsou chráněny impregnací, která je certifikována pro styk s potravinami.
Péče o betonové povrchy
Na dlažbě/zídce se mi objevily bílé skvrny. Beton je materiál, který přirozeně zraje ještě dlouho po jeho vyrobení, což může mít za následek vznik vápeno-cementových skvrn. Na povrchu betonových výrobků se tedy mohou vytvářet bílé mapky, které tvoří vápenná emulze, a říká se tomu výkvět. K odstranění výkvětu můžete použít např. produkt Lithofin KUKÜ, kterým usazeniny vyčistíte.
tags: #Beton #fontia #sedy #informace
