Jak správně zapojit a ohřívat beton pro optimální výsledky

Hlavním cílem vytápění betonu je zabránit zamrznutí nově položeného materiálu kolem výztuže a urychlit jeho vyzrání a vytvrzení. V chladném období, konkrétně při teplotách pod 5 stupňů Celsia a průměrné teplotě nižší než 0 stupňů Celsia, je použití betonu obtížné. Pokud je beton vystaven nízkým teplotám, bude to mít za následek zhoršení jeho pevnostních vlastností a snížení životnosti. Kromě toho struktura vytvořená z něj nebude schopna plně plnit roli, která jí byla přiřazena. Ke zvýšení rychlosti výstavby se používá mnoho různých způsobů zahřívání betonu.

Způsoby vytápění betonu

K vytápění betonu se nejčastěji používají dva hlavní způsoby:

1. Elektrody

Tato technika spočívá ve skutečnosti, že teplo v betonu se uvolňuje v důsledku přímého průchodu elektrického proudu. Ve skutečnosti je tato metoda plně v souladu s principem armádního kotle. Nejčastěji se tato technika používá, když potřebujete ohřát stěny. Proces napájení elektrod se provádí za použití stupňovitého transformátoru. Když beton zaschne, topení se zastaví. Existují však časté chyby při používání elektrodového vytápění:

  • Nízká kontaktní plocha s betonem: Kvůli konstrukčním vlastnostem elektrod je zahřívání nekvalitní. Mezi elektrodami a směsí se také mohou objevit vzduchové bubliny, které vedou k vroucí vodě a blokují šíření tepelné energie v betonu.
  • Zkrat: Pokud se elektroda během ponoření dotkne vyztužujícího kovového „kostry“ uvnitř betonu, okamžitě to povede ke zkratu a selhání drahého zařízení.
  • Zvyšování hustoty proudu: V oblasti přímého styku betonu a elektrod to je plné zpomalení rychlosti hydratace, lokálního přehřátí a tvorby porézní struktury, což je navenek neodhalitelné.

2. Topné kabely (topné dráty)

Topné kabely se používají především při instalaci do vrstvy betonu nebo anhydritu. Jedná se o akumulační variantu (dle tloušťky vrstvy - do 8 cm poloakumulační, 8 cm a více akumulační). Náhřev podlahy je pomalejší než u přímotopné varianty s topnou rohoží přímo pod krytinou, vhodné při využívání přímotopného tarifu (díky akumulaci dokáže vykrýt i desítky minut dlouhé přerušení dodávky energie způsobené vypínáním elektrického proudu v přímotopném tarifu HDO). Výhodou je flexibilita pokládky, topný kabel je možno položit s proměnlivou roztečí v místech na požadavek vyššího plošného příkonu. Nejčastěji se používá pro podlahy a mnohem méně pro stěny. Proces napájení topných smyček se provádí za použití stupňovitého transformátoru. FENIX Trading s.r.o. má s těmito topnými systémy řadu zajímavých realizací v mnoha zemích světa. Topné kabely ECOFLOOR a příkony 20-30 W·m-1 mají výsadní postavení v exteriérových aplikacích, například pro terasy nebo střechy.

Chyby při pokládce topných kabelů:

Čtěte také: jak opravit plovoucí podlahu

  • Nekvalitní izolace a umístění: Jen málo výrobců věnuje pozornost schématu zapojení topných prvků. Pokud je narušena integrita vodičů, nemůže topný kabel plnit roli, která je mu přiřazena, nebo dochází k ohřevu pouze na určitých místech.
  • Nesprávná délka a výpočty: Kabel by měl mít optimální délku - ne více a ne méně než pokládaný. K zahřívání značného množství betonu jsou zapotřebí velké kapacity, což vyžaduje spoustu elektrických výpočtů.

Elektrické podlahové vytápění

Podlahové vytápění je velmi oblíbený způsob vytápění v nových, ale i rekonstruovaných rodinných domech. U elektrického topení do podlahy se využívá vyhřívání pomocí kabelů, rohoží nebo fólií. Výhodou uložení do betonu jsou vlastnosti tohoto materiálu. Má vysokou tepelnou vodivost a dokáže důkladně obklopit tepelné hady, rohože nebo fólie, díky čemuž jsou teplotní ztráty minimální.

Instalace topných kabelů do betonu

Požadovaný plošný topný příkon vzniká kombinací dvou faktorů: roztečí kabelu a metrovým výkonem kabelu (10, 15, 18 W/m).

  • Jednožilový topný kabel: Je tvořen jedním topným vodičem. Oba konce topného kabelu jsou zakončeny netopnou částí, tzv. studenými konci. Při instalaci je nezbytné vycházet topným kabelem z instalační krabičky a při zachování roztečí a vhodné trasy se s druhým koncem kabelu vrátit do instalační krabičky.
  • Dvoužilový topný kabel: Je na jednom konci opatřen dvěma vodiči pro napájení celého topného kabelu, které se zapojí do instalační krabičky.

Při přípravě instalace topných kabelů do vrstvy betonu můžeme pro fixaci topných kabelů použít karisítě, pro upevnění kabelu na karisíť pak např. tenké zdrhovací elektrikářské pásky. Topný kabel umístěte do středu vrstvy betonu. V případě anhydritové podlahy se topné kabely instalují přímo na separační fólii, která celoplošně ochraňuje tepelnou izolaci před zatečením anhydritu a jejím vyplavením. Topné kabely se fixují plastovými příchytkami ve tvaru vidličky, které po zapíchnutí do tepelné izolace udržují požadovanou rozteč. Instalace je rychlá a díky šetrnému zalévání anhydritovou směsí, která je velmi řídká, dochází k výbornému obalení topného kabelu. Instalace topného kabelu do drážek v betonu je možná, běžně se však z důvodu pracnosti a prašnosti při řezání drážek neprovádí a kabel/rohož se klade na betonovou vrstvu. Při instalaci do drážek musí zůstat zachovaný minimální vnitřní poloměr ohybu kabelu, a to šestinásobek jeho průměru (cca 3 cm). Drážky jsou řezány do obloučku, kabel se nesmí lámat o hrany. Podklad drážky je nutné zbavit prachu a důkladně napenetrovat.

Instalace termostatu a napájení

Každá instalace topného kabelu vyžaduje také instalaci termostatu s podlahovou sondou. Termostat se instaluje do instalační krabice KU68 ve výšce 120-150cm. Neměl by být na vnější ochlazované stěně a v místě, kde může docházet k dlouhodobějšímu ovlivňování sluncem. Termostat musí mít bezpečný odstup od místa, kde hrozí postříkání vodou, tedy musí být dále než 60cm od vany, sprchy nebo umyvadla. Napájení topného kabelu zajišťuje termostat, ke kterému je nutné přivést napájecí vodiče s napětím 230V s jištěním přes proudový chránič 30 mA. Norma ČSN 33 2000 7-753 odst. 413.1. předepisuje osazení napájecího obvodu elektrického podlahového vytápění proudovým chráničem vybavujícím rozdílovým proudem nepřesahujícím 30mA.

Mezi podlahou a instalační krabicí se umístní dvě elektroinstalační trubice (tzv. husí krky). První trubice je určena pro přívodní vodiče topného kabelu, bude zakončena na hraně stěny a podlahy. Druhá trubice je pro podlahové teplotní čidlo, musí být protažena až mezi smyčky topného kabelu, nejlépe min. 40 cm do topné plochy - konec trubice je nutné zajistit lepící páskou proti zatečení lepidla nebo stěrky, umožní tak případnou výměnu podlahového čidla. Poloměr ohybu elektroinstalační trubice mezi stěnou a podlahovou by měl být min. 6cm, aby nebránil zasunutí čidla. Správné umístnění je v otevřené smyčce na středu mezi topným kabelem.

Čtěte také: Bezpečná praxe: Ohřev jídla v mikrovlnné troubě

Nejčastěji se topný kabel napájí přímo přes termostat, ovšem příkon a proud topného kabelu nesmí pak překračovat hodnoty specifikované výrobcem termostatu. Rozsáhlejší vytápěné plochy s vyšším příkonem nebo proudem ovládané jedním termostatem se musí spínat přes stykač. V takovém případě výstup z termostatu pro zátěž (topný kabel) ovládá cívku stykače. Některé termostaty (AUBE TH-132AF) v tomto zapojení vyžadují doplnění obvodu o filtr proudového rázu, který se umístňuje na svorky cívky stykače. Při instalaci více topných kabelů a spínání přes stykač, lze řešit i rozdělení zátěže do více fází. Zapojení a uvedení do provozu smí provádět pouze osoba s odbornou způsobilostí podle nařízení vlády.

Typy betonu pro podlahové vytápění

Na podlahové vytápění se používají tři druhy betonu:

  • Litý beton: Je nutné si ho koupit přímo v betonárně, ale dá se položit nejrychleji ze všech typů.
  • Litý anhydritový potěr: Vyznačuje se levnější cenou oproti litému betonu a celkově zajistí nižší vrstvu.
  • Beton ze zavlhlé směsi: Je to nejlevnější varianta betonu. Nedosahuje tak vysoké pevnosti jako výše uvedené typy betonu, ale pro rodinné domy je pevnost dostačující. Pokládka musí probíhat ve více krocích.

Doporučené složení pro potěr:

  • cement CEM V/A 32,5 (v zimě CEM II/B - S 32,5 R)
  • štěrkový písek - zrno 0 - 4 mm 60 %
  • štěrkový písek - zrno 4 - 8 mm 40 %
  • voda z vodovodu

Dávkování pro 50 kg cementu:

  • 50 kg cementu PZ 35F
  • 135 kg písku 0 - 4 mm
  • 90 kg písku 4 - 8 mm
  • 13 - 18 l vody (do dosažení plastické konzistence)

Potěr je třeba dopravit na podlahovou plochu bez poškozování potrubí a izolací. Po položení je třeba potěr řádně zhutnit a pečlivě vyrovnat. Betonová mazanina bude mít výšku 80 mm (beton prostý C16/20) a pod betonem bude izolace EPS100. Poté bude pokládána dlažba o výšce 10 mm. Z hlediska pokládky betonu na podlahové vytápění budete potřebovat minimálně tloušťku betonu 35 mm. Lze použít i tlustší vrstva, ale tenčí se už z hlediska pevnosti nedoporučuje.

Čtěte také: Klíč k trvanlivosti betonu v zimě

Chyby při ukládání podlahového vytápění do betonu

Při pokládce betonu na podlahové vytápění si dejte záležet na každém detailu a neopakujte chyby, které se často vyskytují. V případě problému to může totiž znamenat, že budete muset podlahu kompletně rozbourat a začít znovu.

  • Beton není dostatečně ztvrdlý: Aby byla betonová podlaha dostatečně tvrdá, musí se počkat minimálně 4 - 6 týdnů. Stejně tak musí být beton i vyschlý.
  • Okamžité nastavení vytápění na plný výkon: Teplota vytápění v podlaze se musí postupně zvyšovat. Nejprve nastavit topení na teplotu v místnosti a následně každý den teplotu o 2 stupně Celsia zvýšit. Teplota se zvyšuje do 28 stupňů Celsia. Ta musí být konstantně udržovaná 2 - 3 dny. Nedodržení náběhu teplot může mít, zejména při rychlém vpuštění horké vody do potrubí, za následek ztrátu kontaktu potrubí s betonem (tzv. odpaření při vysoké vlhkosti betonu) a snížení výkonu podlahového topení. Pokládání povrchových vrstev na topné desky je možné provádět po ukončení topné zkoušky a poklesu teploty nášlapné vrstvy na úroveň okolní teploty. K lepení dlažeb se smí používat pouze flexibilních lepidel.

Ošetřování betonu v chladném období

Především je třeba zabránit vysoušení povrchu betonu, např. vlivem vysokých teplot nebo větru, dále vyplavování cementu z povrchu betonu při silném dešti a promrznutí konstrukce při teplotách nižších než 0 °C. Beton je třeba začít ošetřovat ihned po konečném urovnání jeho povrchu, tedy často už v průběhu betonáže.

Vysoušení betonu lze snadno bránit zakrytím fólií. Další možností je vodní mlžení nebo vlhčení přes geotextílii. Geotextílii nebo koberec nikdy nepokládejte na povrch betonu suché. Došlo by k okamžitému odsátí vody z povrchu betonu, a tím následně k sprašování jeho povrchu. Další možností je použít ošetřovací nástřik nepropouštějící vodu. Je potřeba ho aplikovat na povrch betonu ihned jakmile je to možné. Při vodním mlžení nebo vlhčení musí teplota vody odpovídat teplotě povrchu betonu. Příliš studená voda vyvolá teplotní šok a v betonu mohou vzniknout trhliny. Pro skrápění je tedy vhodné využít nikoliv vodu ze studny, ale například na slunci ohřátou vodu z barelu zpod okapu.

Bránit promrznutí betonu lze několika způsoby, na straně výrobce například ohřevem záměsové vody, kameniva a použitím betonů s vyšším vývinem hydratačního tepla, na stavbě pak zakrytím konstrukce nebo zaplachtováním části konstrukce a foukáním horkého vzduchu pod plachty. Využít lze i elektroohřev betonu uloženého v bednění. Volba konkrétního způsobu závisí na konkrétní teplotě (mrazu), intenzitě větru, deště nebo sněžení a na tvaru a objemu betonované konstrukce. Zahřívání betonu je však finančně nákladné. Obecně lze říci, že konstrukce betonované v zemi, jako třeba základové desky, není třeba ošetřovat tak dlouho, jako betonové konstrukce na fasádách nebo sloupy. Tyto, často pohledové, konstrukce se ponechávají déle v bednění, a po odbednění se obalí například smršťovací folií.

Délka ošetřování betonu

Délka ošetřování závisí na počasí, použitém betonu, tvaru a velikosti betonového prvku. Odvozuje se od požadavku na dosažení určité úrovně minimální pevnosti betonu. Pro podkladní betony a nekonstrukční betony postačí délka ošetřování 12 hodin. Běžná doba ošetřování je přibližně jeden týden, což platí zejména pro jarní a podzimní měsíce. V zimním období, především u stropních desek, se beton ošetřuje až několikanásobně déle. V parných letních dnech není nutné prodlužovat dobu ošetřování, ale je nutné jej včas zahájit a zintenzivnit. Délku nutného ošetřování udává „specifikace provádění" (odstavec 4.2.1 ČSN EN 13670) prostřednictvím stanovení ošetřovací třídy (článek 8.5 a příloha F 8.5 ČSN EN 13670).

Alternativní metody a speciální aplikace

V případě nepřítomnosti elektrikářů a zkušeností s ohřevem elektrod i kabelů byste měli věnovat pozornost alternativním metodám. Například zakryjte konstrukci běžnou markýzou. Během tuhnutí uvolňuje směs tepelnou energii, která půjde na vytápění. Markýzu však lze použít pouze v případě, že na ulici není mrazivé počasí. Dnes jsou k dispozici na prodej topné rohože ECOFLOOR, které mají optimální cenu a pokládají se shora na betonovou konstrukci. Udržují nastavenou teplotu na celém vyhřívaném povrchu, což zkracuje dobu výstavby zařízení, zajišťuje rovnoměrné rozložení tepelné energie, zlepšuje kvalitu designu a snižuje náklady. Fenix Trading má realizace s těmito rohožemi i v náročných podmínkách, například ohřev ploch a střechy Knihovny prezidenta Nazarbajeva v Astaně, nebo v Uspensky Cathedral. V zimě 2018-2019 se instalovalo cca 50 000 ks topných rohoží z Jeseníku, s celkovým příkonem přibližně 700 kW, například pro vyhřívání hracích ploch s umělou trávou, kde je cílem ekologické vytápění.

tags: #jak #zapojit #ohrev #betonu

Oblíbené příspěvky: