Roxory v betonu: Klíčový prvek pro pevné a trvanlivé konstrukce

Roxory, známé též jako betonářská žebírková ocel nebo armatura do betonu, jsou neoddělitelnou součástí moderního stavitelství. Tyto ocelové pruty zajišťují pevnost a stabilitu betonových konstrukcí a podepisují se tak na trvanlivosti staveb.

Proč je betonářská výztuž nezbytná

Beton je skvělý materiál pro stavbu s výbornými užitnými vlastnostmi, ale sám o sobě má nízkou odolnost proti tahovým silám. Pevnost betonu samotného v tlaku dosahuje až 100 MPa, avšak v tahu se jedná pouze o jednotky. Tato „nízká“ tahová pevnost se projevuje praskáním betonu, pokud je namáhán v tahu, nebo je-li ohýbán.

Armování betonu, jinými slovy vkládání ocelových výztuží do betonu, je proto naprosto nezbytným prvkem betonových, respektive železobetonových konstrukcí. Ocelová výztuž tento problém řeší, přebírá tahová napětí, rozkládá síly a spolu s betonem vytváří trvanlivý celek. Tahové síly jsou potom přenášeny pomocí ocelových výztuží, které tvoří roxory a kari sítě.

Díky železobetonu vznikají mosty s velkými rozpětími, pevné stropy i základové desky, které bez problémů unesou celé budovy. Beton a ocel mají perfektní vlastnosti, díky kterým se vzájemně podporují a vytváří tak jeden pevný celek. Mají odlišné vlastnosti, a přesto díky velmi podobné délkové teplotní roztažnosti, jsou v souhře. Tam kde beton nestačí, tam mu ocel pomůže a na druhou stranu, on ji bude chránit před korozí a odvede těžší práci.

K namáhání betonu v tahu může dojít například:

• Při střídání venkovních teplot - pokud je beton ve styku s dalšími materiály (rostlá země, cihly, dřevo, asfalt, …) může docházet vlivem různých teplotních roztažností materiálů ke vznikání pnutí v betonu.
• Pokud je zatěžován na ne-zcela pevném podkladu - pokud například vybetonujete základy nebo základovou desku a lokálně Vám dojde k poklesu podloží, nebo vlivem vlhkosti k jeho „nabobtnání“, může dojít opět k pnutí v betonu.
• Při jednostranném zatěžování - pokud požijete beton na vytvoření například zdi tvořící terasu, která brání posunu zeminy. Podobné namáhání může vyvolat vítr. Stejně tak jednostranně je zatížena stropní konstrukce.
• Při smršťování betonu - vlastností betonu (respektive cementu) je, že se v průběhu tvrdnutí smršťuje. Nejdříve dochází k odpařování vody z betonu a následně chemickou reakcí cementu dochází k dalšímu smršťování betonu.

Typy betonářské výztuže

Nejznámější výztuží do betonu jsou buď „kari sítě“ nebo „roxory“. Jedná se o ocelové svařované sítě nebo pruty o různých tloušťkách a délkách. Jsou snadno dostupné, jsou z materiálu, který každý dobře zná, a mají léty ověřené vlastnosti.

Čtěte také: Podrobný průvodce světem vibrátorů na beton

Výztuže jsou používány samostatně nebo jsou spojovány do celků, tzv. armovacích košů. V betonových prvcích rozeznáváme výztuž podélnou (nosnou) a výztuž příčnou. Příčná výztuž se dělí na rozdělovací, která je používána v plošných konstrukcích a třmínky, které se používají ve sloupech, překladech, trámech a věncích.

Je důležité upozornit, že veškerá výztuž je v betonových prvcích důležitá a zejména spolupůsobí. Například třmínky nám vymezují svým tvarem polohu podélné výztuže, zároveň však přenášejí smyková napětí od posouvajících sil, které na konstrukci působí.

Označení a třídy betonářské oceli

Betonářská ocel se nevyrábí jen v jednom univerzálním provedení. Podle české normy ČSN 42 0139 se rozlišuje několik tříd podle tažnosti neboli schopnosti materiálu odolávat ohybu a deformacím. Právě tato vlastnost rozhoduje o tom, zda se ocel hodí spíš do plošných konstrukcí, do nosných věnců nebo do speciálních prvků s vysokými nároky na pružnost a pevnost.

Základní a v ČR nejpoužívanější je betonářská ocel s označením B500B, u sítí B500A. První písmeno znamená, že se jedná o betonářskou ocel, číslo udává mez kluzu Re = fyk v MPa a poslední písmeno třídu tažnosti. Oceli třídy tažnosti C se v ČR nevyrábí.

Konkrétní typy výztuží:

• Tyčová výztuž (roxory): Klasické žebírkové pruty o průměru 6 až 32 mm, nejčastěji ve třídě B500B. Používají se do základů, věnců i nosných konstrukcí a tvoří „kostru“ většiny železobetonových prvků. Roxory jsou standardně vyráběny v průměrech od 4 mm do 32 mm. Pro ztracené bednění jsou nejběžnější volbou roxory o průměru 8 mm nebo 10 mm, které se vkládají jak vertikálně, tak horizontálně. Délka roxorů závisí na výšce a konstrukci ztraceného bednění. Počet roxorů závisí na velikosti a typu konstrukce.
• KARI sítě: Svařované sítě z žebírkovaných tyčí z betonářské oceli, nejčastěji B500A. Jsou ideální pro podlahové desky, potěry nebo základové desky, kde rozkládají zatížení a brání vzniku prasklin. Standardně jsou kari sítě vyráběny z drátů o průměru 4 - 8 mm. Oka sítí jsou v rozměrech 100 x 100 mm, 150 x 150 mm nebo 200 x 200 mm. Standardní formát kari sítě, tedy ten který je běžně skladem, je 3 x 2 m. Pro armování velkých betonových ploch lze na zakázku objednat i betonářské výztužné sítě o rozměrech 5 x 2,1 m nebo 6 x 2,4 m.
• Třmínky: Uzavřené obdélníkové či čtvercové prvky, které zajišťují správné držení podélných prutů. Zároveň přenášejí smyková napětí a brání rozevření konstrukce, například v pilířích a sloupech.
• Rámová výztuž: Hotové armokoše složené z tyčí a třmínků. Používají se tam, kde je potřeba pevný a přesně připravený základ, například do monolitických základů, nosníků nebo sloupů, a šetří čas na stavbě.

KARI sítě - rozměry a využití

KARI sítě jsou oblíbeným typem betonářské výztuže, protože urychlují práci a zajišťují rovnoměrnou pevnost konstrukce. Místo vázání jednotlivých prutů se používá hotová svařovaná síť, kterou stačí položit na podklad. Nejčastěji nacházejí využití v základových deskách, podlahách, potěrech a stropech, kde pomáhají přenášet zatížení a bránit vzniku prasklin. Vyrábějí se v různých velikostech ok a průměrech drátů, takže lze vybrat variantu pro lehké i náročnější konstrukce.

Čtěte také: Základy a pokročilé materiály pevnosti betonu

Výroba betonářské výztuže

Roxory a kari sítě jsou vyráběny z oceli třídy 10, tzv. konstrukční oceli, která musí mít dostatečnou mez kluzu. Dostatečná tažnost oceli je důležitá zejména z důvodu, že roxory je potřeba ohýbat a tvarovat podle tvarů konstrukce jenž má být vyztužena. Při nedostatečné tažnosti materiály by mohlo dojít ke vzniku mikroskopických trhlin v místě ohybu a tím i k ohrožení celé konstrukce.

Současné trendy a způsoby výroby betonářské výztuže:

• Oceli kruhového průřezu, které jsou na svém povrchu opatřeny příčnými žebírky nebo vtisky.
• Předpínací výztuž, která je do konstrukcí ukládána v předpjatém stavu.

Způsoby výroby betonářské výztuže s žebírky:

• Válcováním za tepla s následným řízeným ochlazováním: Po výstupu z poslední válcovací stolice prochází tyč speciálním chladicím zařízením, které způsobuje zakalení povrchu tyče. Výsledkem je ocel s houževnatým feriticko-perlitickým jádrem a zakalenou martenzitickou povrchovou vrstvou. Ocel pro výztuž má zpravidla dvě řady příčných žebírek, je vyráběna v rozměrových řadách (průměrech) od 8 do 40 mm, je dodávána převážně v tyčích a s deklarovanou vyšší plasticitou (s duktilitou B nebo C).
• Válcováním za tepla s následným natažením za studena: Za tepla válcovaná ocel s žebírky je navinuta na svitek. Po vychladnutí je na speciálním zařízení převinuta a dodatečně natažena o cca 4-5 %. Natažení za studena vede ke zpevnění oceli s mírnou ztrátou její plastičnosti. Ocel pro výztuž má zpravidla čtyři řady příčných žebírek, je vyráběna v rozměrových řadách (průměrech) od 6 do 16 mm, je dodávána převážně ve svitcích s deklarovanou vyšší tažností (zpravidla s duktilitou B, výjimečně C).
• Válcováním za studena: Za tepla válcovaná hladká ocel ve svitku je za studena protažena přes průvlak, který způsobí jednak redukci průřezu a zároveň vyválcování žebírek na povrchu. Průchodem přes průvlak dochází ke zpevnění oceli při ztrátě její plastičnosti, přičemž velikost zpevnění závisí na redukci drátu při jeho průchodu průvlakem. Ocel pro výztuž má zpravidla tři řady příčných žebírek, je vyráběna v rozměrových řadách (průměrech) od 4 do 14 mm, je dodávána převážně ve svitcích případně rovnaná v tyčích s deklarovanou normální tažností (zpravidla s duktilitou A, případně B). Takto vyráběná ocel bývá často využívána k výrobě svařovaných sítí a prostorových nosníků (trigonů).

Svařování betonářské oceli

Ve snaze změnit přístup ke svařování betonářských ocelí byl vydán soubor norem EN ISO 17660 „Svařování - Svařování betonářské oceli“, který doplňuje požadavky na svařování betonářské výztuže uvedené v ČSN EN 1992-1-1 „Eurokód 2: „Navrhování betonových konstrukcí - Část 1-1: Obecná pravidla a pravidla pro pozemní stavby“.

Normy řady ČSN EN ISO 17660 byly vydány z toho důvodu, že stále se zvyšující nároky na železobetonové konstrukce a s tím související betonářskou ocel, vyžadovaly specifickou úroveň zručnosti a pracovních znalostí svářečského personálu (svářečů a svářečského dozoru) a zavedení zvláštních postupů pro dosažení požadované kvality svarů.

Normy řady ČSN EN ISO 17660 platí pro svařování spojů (část 1 - nosných, část 2 - nenosných) ze svařitelné betonářské oceli a korozivzdorné betonářské oceli, ať již při jejím svařování v dílnách nebo na montáži. Normy zahrnují svarové spoje betonářské oceli mezi sebou, ale rovněž mezi betonářskou ocelí a jinými ocelovými součástmi (spojovací prvky, kotvy, aj.). Neplatí však pro výrobu svařovaných sítí a příhradových nosníků na mnohobodových strojích pro bodové a výstupkové svařování.

Způsoby svařování betonářské výztuže:

• Spoj přesahem
• Spoj s příložkami
• Tupý spoj
• Křížový spoj
• Svarové spoje betonářské oceli s jinými ocelovými součástmi

Správné použití betonářské výztuže

Správné použití betonářské výztuže rozhoduje o životnosti celé stavby. Nestačí jen vložit pruty do betonu - klíčové je řídit se projektovou dokumentací a statickým výpočtem, které určují množství i rozmístění oceli. Běžný stavebník by měl vědět a uvědomit si, že musí dodržet rozmístění a typ všech prvků, které projektant spočítal.

Čtěte také: Průvodce výběrem kotevní techniky

Stejně důležité je dodržet minimální krytí betonu, protože právě vrstva betonu chrání výztuž před vlhkostí a korozí. Výztuž nikdy nesmí ležet přímo na zemi, proto se používají distanční podložky, které zajistí správnou polohu prutů v konstrukci. Nepodceňujte třmínky. Tyto nenápadné prvky přenášejí smyková napětí a drží podélné tyče pohromadě, takže právě díky nim vydrží stropy, věnce či základy zatížení bez prasklin.

Koroze betonářské výztuže a jak jí předcházet

Každý ví, že železo na větru a dešti začne rezivět a postupně degraduje. Přirozené pH betonu je velmi zásadité. V takto vysokém pH betonářská ocel nerezaví ani při styku s kyslíkem a vodou (je tzv. „pasivována“). Je tedy dokonale chráněna do doby, než beton své pH ztratí a výztuž začne rezivět. V profesionálním stavebnictví se užívá pojem „krytí výztuže“. Zároveň se používají betony s návrhovou odolností proti určitým typům „agresivních vlivů prostředí“, jako jsou vzdušný oxid uhličitý (který dokáže reagovat se složkami v betonu a snižovat pH), chemicky rozmrazující látky (zpravidla posypová sůl) či chemicky agresivní látky v půdách či plynech (nejčastěji asi sírany).

Koroze výztuže je největším nepřítelem betonářské výztuže. Pokud se ocel dostane do kontaktu s vlhkostí a kyslíkem, začne rezivět. Následkem toho se objem oceli zvětší a v betonu vzniká tlak, který způsobuje praskliny a odlamování krycí vrstvy. To může ohrozit stabilitu celé konstrukce.

Malá míra koroze může být naopak prospěšná. Rez na povrchu výztuže je tvořena oxidy železa, které zvětšují povrch výztuže. Větší plocha umožňuje lepší mechanické spojení betonu a výztuže, tzv. soudržnost. Nesmí se ovšem jednat o rozsáhlou korozi, kde již dochází k odpadávání nebo olupování zoxidovaných částí z povrchu roxorů a kari sítí.

Prevence koroze:

• Krytí betonu: Správná tloušťka betonu nad výztuží chrání ocel před vlhkostí a agresivními látkami.
• Kvalita betonu: Vyšší třída betonu s menší propustností omezuje pronikání vody a solí. Beton vždy volte raději kvalitnější než horší. Snažte se vždy povrch betonu maximálně „zatáhnout“ - uhladit, aby nebyl nasákavý. Vrstvu chránící výztuž volte raději tlustší než tenčí.
• Distanční podložky: Zabraňují, aby výztuž ležela přímo na zemi, kde by byla vystavena vlhkosti.
• Antikorozní nátěry nebo galvanizace: U speciálních konstrukcí lze použít povrchovou ochranu výztuže.

Kompozitní neocelová výztuž: Pokrok 21. století

Pokud chcete zvolit betonovou výztuž, která nekoroduje, je tu kompozitní neocelová výztuž. Tato výztuž plní veškeré funkce ocelové výztuže se všemi benefity pro beton, které byly výše popsány. Navíc nikdy nekorodují, jsou lehčí a výrazně skladnější (nechají se rolovat a samy se vracejí do původního tvaru). Zároveň díky vyšší tahové pevnosti než má ocel se používají na dosažení stejných vlastností betonu menší průměry kompozitní výztuže (při srovnání s ocelovou).

Tím tedy pozitivně zvyšují vlastnosti betonu, aniž by hrozilo, že vlivem koroze výztuže dojde k rychlejší degradaci betonu. Obzvláště u některých aplikací je to vlastnost k nezaplacení.

Kde se vyplatí použít kompozitní výztuž?

• Vytváření tenkých betonových desek venku: U takovéto desky prakticky nelze vytvořit dostatečnou krycí vrstvu betonu chránící ocelovou výztuž. Pro kompozit to není problém.
• Ukládání vyztuženého betonu do země, nebo tam, kde může docházet ke styku s vodou: Při betonáži například základů nebo základových desek, kde je třeba vyztužit spodní část betonu, se špatně zajišťuje, aby se vám spodní výztuž nedotýkala zeminy. Zde pak dochází rychle ke korozi ocelové výztuže. Pro kompozit to není problém.
• Podélné vyztužování ztraceného bednění: Obzvláště styk jednotlivých tvarovek ztraceného bednění je skoro nemožné utěsnit před vnikající vlhkostí. Zároveň zde zpravidla ocelová výztuž není nijak chráněná betonem, neboť se tento prostor těžko betonem vyplňuje a výztuž rychle koroduje. Pro kompozit to není problém.
• Betonování ze „zavlhlého“ betonu: Takovýto beton je ale velmi často hodně porézní, prakticky dokonale nezhutnitelný, nasákavý a rychle ztrácí přirozené pH. Případná vložená ocelová výztuž může začít rychle rezivět. Pro kompozit to není problém.

Práce s kompozitní neocelovou výztuží

Kompozitní neocelová výztuž lze ohýbat, je pružná, ale nedrží po ohnutí svůj tvar a navrací se do tvaru původního. To je velká výhoda při manipulaci, ale může to být nepříjemné překvapení při specifických aplikacích. Po kompozitní výztuži lze chodit (například pokud tvoří vyztužení desky, kde se potřebujete ještě před či při betonáži pohybovat).

Krácení výztuže se provádí buď štípacími kleštěmi (do ekvivalentu 6mm ocelového drátu to není problém), nebo klasicky pomocí úhlové brusky („flexy“). Spojovat jednotlivé prvky (sítě či pruty) lze jednoduše při ponechání standardního překryvu výztuže pomocí plastových elektrikářských pásek (kdy se doporučuje vždy zakrátit přebytečný kus pásky - nenechávat „dlouhé ocásky“). Pokud použijete pásky bílé, budete navíc snadno vidět, kde jste již výztuž vázali a kde ne.

Další výhodou může být formát dodávaných kompozitů. Díky lehkosti a snadné „rolovatelnosti“ se výztuž dodává i ve větších kusech než standardní ocelová výztuž. Tím ušetříte peníze za „nezbytné překrývání“ jednotlivých výztuží, kdy se standardně doporučuje překryv navazujících roxorů 50cm a u sítí také (samozřejmě v závislosti na použité kvalitě betonu a stupni zatěžování).

Proč neříkat dnešní výztuži "roxor"?

Jednoduše proto, že dnešní výztuž není roxor. Roxor byla dříve používaná betonářská výztuž jiného tvaru a tedy i vlastností. Roxory se používaly od 30. do 50. let 20. století. Dnešní betonářská výztuž se nazývá a značí tak, jak jsme si představili. Zjednodušení názvu výztuže může vést neznalé stavebníky k domněnce, že pruty jsou všechny stejné, že mezi nimi není rozdíl a je jedno jaký z nich se využije.

tags: #roxor #v #betonu #význam

Oblíbené příspěvky:

• Vruty na dřevěné konstrukce
• Detailní pohled na bivakovací ALU fólii
• Dřevěný plot svépomocí
• řešení pro nosné konstrukce
• Využití restrikčních enzymů