Betonové směsi: Vlastnosti, použití a moderní inovace

Beton 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. Současnost patří betonům.

Co je beton a z čeho se skládá?

Beton je umělé stavivo složené z cementu, hrubého a jemného kameniva a vody. Své vlastnosti získává hydratací cementu. Jde o proces, při kterém reaguje cement s vodou a vytváří pevnou strukturu. Tento proces je klíčový pro získání pevnosti a trvanlivosti betonu. Beton může obsahovat také přísady a příměsi, které zlepšují jeho vlastnosti, jako jsou například odolnost vůči mrazu, rychlost tvrdnutí nebo zpracovatelnost. Běžný beton je směsí cementu, kameniva různých zrnitostí (např. drceného kamene, drobného štěrku, písku) a vody. V betonu působí cement jako pojivo, kamenivo tvoří písek (zrnitost do 2 mm) nebo štěrk (zrnitost do 32 mm) a množství vody určuje pozdější konzistenci betonu.

Základní složky betonu:

  • Cement: V betonu působí jako pojivo.
  • Kamenivo: Písek (zrnitost do 2 mm) nebo štěrk (zrnitost do 32 mm).
  • Voda: Množství vody určuje pozdější konzistenci betonu.

Použít můžeme také speciální příměsi, které upravují vlastnosti betonové směsi. Správně navržená betonová směs určuje, jak bude výsledný beton pevný, odolný proti mrazu, vodě nebo chemikáliím a jak se bude chovat při ukládání na stavbě. Velmi důležitým parametrem je konzistence betonu, tedy jak je betonová směs tekutá nebo tuhá. Jedním z klíčových parametrů je vodní součinitel, tedy poměr mezi množstvím vody a cementu ve směsi. Nadbytek záměsové vody sice usnadní rozlévání, ale po vytvrdnutí může být pevnost betonu nižší a povrch křehčí a náchylnější k praskání. Naopak příliš málo vody ztěžuje zpracování a směs se nemusí dobře spojit. V žádném případě se nesmí do betonových směsí přidávat voda na stavbě. Konzistence se dá upravit pomocí plastifikátorů.

Typy betonových směsí a jejich použití

V praxi se používá mnoho typů betonových směsí podle konkrétního využití. Směsi betonů se vyrábí v různých třídách. Platí, že čím vyšší třída, tím vyšší konečná pevnost. 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. První číslo za písmenem udává pevnost v tlaku v MPa, druhé číslo hodnotu pevnosti měřenou na krychli. 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.

Na srovnání podkladu se používá podkladní beton, pro nosné prvky a stropy železobetonová konstrukce s vloženou výztuží. Pro tenké podlahové vrstvy je vhodná samonivelační směs, pro drobné opravy třeba rychletuhnoucí zálivkový beton. Na menších stavbách se často používá suchá betonová směs v pytlích, kterou stačí smíchat s vodou v míchačce nebo ručně v kbelíku. Výhodou je jednoduché skladování a možnost dělat práci po menších dávkách. U větších akcí je praktičtější připravený transportbeton z betonárky, který přijede autodomíchávačem už s připravenými parametry.

Čtěte také: Využití betonových prken v zahradě

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. C25/30. V současném stavebnictví najdou bohaté uplatnění oba tyto materiály. 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. 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.

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. 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. Suchý beton obsahuje jemnější plnivo a zase více cementu, díky čemuž lze dosáhnout přesnější roviny.

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

Míchání betonu a jeho aplikace

Pro ruční zpracování se často volí plastičtější čerstvý beton, který se lépe rozhrnuje a hutní. Pro tenké vrstvy podlah se využívá samonivelační směs, která se po nalití sama rozteče do roviny. Pro výslednou kvalitu je zásadní samotné míchání betonu a jeho ukládání do konstrukce. Je potřeba dodržet předepsaný poměr složek, mísit dostatečně dlouho a nepřidávat vodu jen proto, aby byl čerstvý beton „pohodlnější“ na práci. Při ukládání do bednění je nutné směs důkladně hutnit, aby nevznikaly dutiny a beton dobře obalil výztuž.

Čtěte také: Postup výroby betonových prken

Na malé stavební záměry si však můžete beton namíchat i sami. Zde záleží na způsobu použití a správné směsi cementu, přísad (štěrku, drceného kamene) a 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.

Míchání betonu - různé metody:

  • Ruční míchání: Pro malá množství, pomocí zednické lžíce ve stavebním vědru.
  • Stavební míchadlo: Pro střední množství, ve stavebním vědru.
  • Míchačka na beton: Pro velká množství, s postupným přidáváním štěrku, cementu a vody.

Při častějším betonování doporučujeme investovat do stavební míchačky, která vám práci usnadní a zajistí spolehlivé promísení všech složek. 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.

Postup přípravy betonové směsi B 20:

  1. Nejprve nasypeme kamenivo (písek a štěrk).
  2. Poté se přidá polovina vody a přidá se cement.
  3. Pokud používáme plastifikační příměs, rozpustíme ji ve zbývající vodě a přidáváme ji postupně, dokud nedosáhneme správné konzistence.

Míchání betonu - ručně:

Připravte si veškeré nářadí a materiály a stanovte potřebné množství cementu, příměsi a vody. Kromě toho rozprostřete na podkladu zakrývací plachtu. Další možností je míchání betonu ve stavebním kolečku nebo, v případě malých množství, v nádobě na maltu. Pečlivě navzájem promíchejte odměřená množství cementu a příměsi - suché složky. Vytvořte důlek a přidejte trochu vody. Suchou směs nyní směrem od okraje shrnujte lopatou do důlku. Dál po částech přidávejte vodu a vše neustále promíchávejte, dokud beton nemá požadovanou zavlhlou konzistenci. Zavlhlý znamená, že je beton poněkud drolivý, vlhký, ale nikoliv tekutý.

Doba tuhnutí a tvrdnutí betonu

Beton ztuhne zhruba hodinu od smíchání směsi, poté začíná tvrdnout. Po týdnu dosáhne 70 % své pevnosti. Dostatečná doba vytvrdnutí betonu je zhruba měsíc, takže je potřeba na to při plánování myslet. 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. Běžné druhy betonových směsí používejte nad 5 °C. V mrazech může voda v betonu zmrznout a narušit jeho strukturu.

Baumit Betony a Potěry

Společnost Baumit nabízí betonové směsi v pytlované 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. 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.

Čtěte také: Dlažba pro nevidomé BEST – KLASIKO

Baumit ALL IN Beton

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. 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.

Výhody betonáže s ALL IN Betonem:

  • Méně nečistot, žádný odpad
  • Rychlejší zpracování
  • Vyztužení přírodními vlákny

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. Cementové potěry Baumit Solido lze použít na všechny běžné minerální podklady v interiéru a exteriéru, jako kontaktní, oddělený i plovoucí potěr.

Využití recyklovaného betonového kameniva

Využití betonového odpadu jako kameniva nebo příměsi do betonu se stává jedním z nejefektivnějších přístupů k recyklaci stavebních a demoličních odpadů. Tyto skutečnosti vedou k nadměrnému čerpání přírodních zdrojů a zároveň k velkým objemům odpadního betonu, který tvoří kolem 40 % stavebních a demoličních odpadů. Požadavky na vlastnosti recyklovaného betonového kameniva (RBK) a možnosti náhrady hrubé frakce přírodního kameniva (PK) v betonech recyklovaným jsou stanoveny v českých normách. Tyto normy zohledňují zkušenosti z mnohaletých výzkumů vlastností RBK a jeho vlivu na vlastnosti betonu. Přestože norma umožňuje maximálně 50% náhradu hrubého kameniva, existují studie, kde se nahrazuje 100 % hrubé frakce betonovým recyklovaným kamenivem. Při vyšší náhradě hrubého přírodního kameniva betonovým recyklovaným kamenivem dochází ke zhoršení vlastností a tím nesplnění požadavků pro potřebnou třídu betonu. Řešením může být využití betonového prachu, který vzniká jako prach při drcení betonu, jako příměsi do betonové směsi s recyklovaným kamenivem. Při využití betonového prachu do velikosti částic cca 1 mm jsou lépe vyplněny póry mezi hrubým kamenivem, což zaručuje hutnější beton, a tím jeho lepší vlastnosti.

Hlavním cílem výzkumu bylo nalezení betonové směsi s RBK, která bude mít srovnatelné vlastnosti s běžně využívanou směsí pro výrobu panelů pro dopravní stavby. Pro laboratorní testování směsí s RBK byly použity dva typy RBK z dvoufázové recyklace, označené jako RBK 1 a RBK 2. Laboratorní zkoušky ukázaly horší vlastnosti RBK v porovnání s přírodním kamenivem, složení materiálů odpovídá recyklovanému kamenivu typ A, které je možné v omezené míře použít do betonu. Ve dvou směsích byl jako minerální příměs využit betonový odprach vznikající při drcení betonu. Efektivní vodní součinitel nepočítá s vodou, která byla použita pro přednasáknutí recyklovaného kameniva. Množství této vody se stanoví z nasákavosti daného kameniva a aktuálního obsahu vody v kamenivu. Na směsích byly ověřeny fyzikální, mechanické vlastnosti a odolnost vůči zmrazovacím a rozmrazovacím cyklům.

Výsledky výzkumu ukázaly závislost kapilární nasákavosti na náhradovém poměru, závislost není lineární, ale ukazuje vzrůstající trend se zvyšujícím se náhradovým poměrem. Pevnost v tlaku vykazovala největší pokles (65 %) u betonu, který obsahoval 100 % hrubé frakce RBK 1 a betonový odprach. Pokles modulu pružnosti směsí s RBK byl v porovnání s referenční směsí do 50 %. Odolnost betonů vůči zmrazování a rozmrazování byla zkoušena na zkušebních tělesech 100×100×400 mm. Podmínku mrazuvzdornosti dle ČSN 73 1322 splnilo 5 směsí, a tedy, že pevnost v tahu za ohybu nepoklesla o více než 25 % oproti referenčnímu měření. U směsi s plnou náhradou hrubé frakce RBK a optimalizovaným poměrem přírodního písku a jemné frakce RBK dokonce došlo k nárůstu pevnosti. U směsí s betonovým odprachem došlo k výraznému zhoršení mechanických vlastností oproti běžným betonům. Výsledky ukazují na pozitivní dopad drobného RBK na vlastnosti betonové směsi. Toto kamenivo obsahuje vysoký podíl jemných částic (částice menší než 0,063 mm), ale na rozdíl od jemného betonového prachu vznikají při druhé fázi drcení a neobsahují tak znehodnocující organické látky.

Vlastnosti kameniva:

Kamenivo je zrnitý materiál anorganického, přírodního nebo umělého původu, určený pro stavební účely.

Typ kameniva Popis
Umělé Získáváme z průmyslového nebo stavebního odpadu.
Těžené Vzniklo přirozeným rozpadem horniny.
Těžené předrcené Získáváme drcením zrn na požadovanou velikost.
Vysívka Odpad, bez zaručené velikosti zrna a jakosti kamene.

Zrnitost kameniva vyjadřuje jeho skladbu s ohledem na zastoupení zrn různé velikosti. U konstrukčních betonů by měla být pevnost kameniva 2,0 násobkem pevnosti betonu v tlaku (avšak nejméně 50 MPa). Měrná hmotnost ρ [kg/m³], objemová hmotnost ρ [kg/m³] a sypná hmotnost [kg/m³] jsou důležité parametry. Mezerovitost se určuje jako objemový poměr mezer ve směsi kameniva k jednotce objemu směsi. Mezerovitost volně sypaného písku se pohybuje kolem 35 %, štěrku kolem 45 %. Vlhkost kameniva je způsobena nasáknutím, případně ulpíváním vody na povrchu jednotlivých zrn. Je přímo úměrná pórovitosti a vyjadřuje se tedy poměrným množstvím vody vniknuté do pórů kameniva. Závisí na pórovitosti, nasákavosti a pevnosti kameniva. Má velký význam jak pro tepelnou vodivost betonové konstrukce, tak pro stav napjatosti v betonu při výrobních procesech. Obsah jílovitých látek, tj. jemných, odplavitelných jílových minerálů, je maximálně 0,5 %.

Vláknobeton a jeho provzdušnění

V minulosti bylo vyztužení betonu ocelovými pruty nebo ocelovými armovacími sítěmi jediné možné. Nevýhodou byla časově náročná a tím nákladná příprava systému vyztužení. Muselo být zajištěno dostatečné krytí výztuže betonem a především přesné prostorové uspořádání podle statického návrhu. Použitím rozptýlené výztuže tyto negativa odpadají. Rozptýlená výztuž se aplikuje přímo do čerstvého betonu, čímž vznikne homogenní materiál, tzv. vláknobeton, který je určen k okamžitému použití bez dalších příprav. Použití vláknobetonu je však omezené. Vláknobeton s ocelovými vlákny, tzv. drátkobeton, se pro jeho snadnou aplikaci nejčastěji používá pro betonování průmyslových podlah, betonových desek v silničním stavitelství a základových desek.

Případy z praxe se potvrdily i v laboratorních podmínkách. Bylo zjištěno, že přídavkem ocelové rozptýlené výztuže dojde k výraznému nárůstu množství vzduchu v drátkobetonu. Po přidání drátků dochází ve většině případů k výraznému nárůstu množství vzduchu, až o 150 %. Nejvýraznější nárůst se projeví po první časové prodlevě, po čase 45 minut, došlo ke zvýšení množství vzduchu až o 250 %. Po čase 75 minut byly hodnoty množství vzduchu srovnatelné s hodnotami naměřenými na počátku míchání, tedy bez drátků. Lze usuzovat, že množství vzduchu je výrazně závislé na konzistenci betonové směsi. Pokud porovnáme vliv kameniva, dá se tvrdit, že betony z těženého kameniva obsahují větší množství vzduchu, než betony z drceného kameniva. Bylo však také zjištěno, že ne vždy je vzduch zjištěný v drátkobetonu nežádoucí. Jak bylo potvrzeno na vzorcích ztvrdlého betonu, může charakter vzduchových pórů v některých případech odpovídat záměrně provzdušněným betonům. Tuto hypotézu je třeba potvrdit dalšími zkouškami a experimenty, především zjištění mrazuvzdornosti daných drátkobetonů.

Lze z grafů vyčíst, že betonovou směs nejvíce nakypřují drátky délky 60 mm, naopak s drátky délky 50 mm byly dosaženy nejnižší hodnoty množství vzduchu. Největší provzdušnění bylo naměřeno při použití plastifikátoru Optima 206.

Betonové dekorace na zahradu

Zakládání a následné dotváření zahrady přináší spoustu radosti. Beton je materiálem, jehož vlastnosti se pro zahradní tvorbu báječně hodí. Kreativitě při vymýšlení venkovních ozdob z betonu se nekladou žádné hranice. Beton je materiál s variabilním využitím, skvělými vlastnostmi i životností. Použít ho lze jako pojivo pro zdicí materiály včetně přírodního kamene, i jako modelovací či odlévací hmotu. Vytvořit si můžete nejen čistě dekorativní objekty, ale také vysoce funkční prvky jako jsou palisády, tvarované sloupky, nášlapy, ptačí pítka, ohniště nebo originální svítidla. I pro vedení instalací všech typů má beton výhodné vlastnosti, a stejně tak oceníte jeho voděodolnost nebo nehořlavost. Betonové dekorace není třeba ani nijak zakrývat a tím je chránit proti povětrnostním vlivům. Vydrží téměř cokoli.

tags: #betonova #drcena #smes #pouziti #a #vlastnosti

Oblíbené příspěvky: