Jake železo mohu použít do betonu?

Beton je široce používaný stavební materiál s výbornými užitnými vlastnostmi. Pro většinu lidí se beton skládá z cementu, písku a vody. Ti znalejší vědí, že do betonu se dávají také větší kameny (drcené kamenivo nebo říční „kačírek“). A že se beton může také vyztužovat, čímž vzniká tzv. vyztužený beton neboli železobeton.

Proč se dává výztuž do betonu?

Přestože je beton obecně poměrně tvrdý, nemá příliš velkou tahovou pevnost. Tato „nízká“ tahová pevnost se projevuje praskáním betonu, pokud je namáhán v tahu, nebo je-li ohýbán. Tento ohyb či tah betonu paradoxně nastává velmi často i tak, kde byste ho nečekali. Ocel a beton jsou kamarádi. Ocel v železobetonových stavebních prvcích zajišťuje pevnost v tahu. 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.

Funkce betonářské výztuže

Betonářská výztuž se používá v železobetonových prvcích a jejím hlavním úkolem je přenášení tahových napětí v betonových průřezech. Abychom tomuto zborcení překladu předešli, vloží se před betonáži do této dolní části betonářská výztuž, která převezme tahová napětí tam, kde nám beton na tah nevyhovuje. V horní části průřezu působí v betonu tlaková síla, zde využíváme vlastností betonu, který velmi dobře odolává tlaku, v dolní části působí tahová síla, kterou přebírá betonářská výztuž. Samotný výpočet a návrh železobetonového prvku je poměrně náročný a provádí jej výhradně autorizovaná osoba (projektant pozemních staveb nebo statik). Běžný stavebník by měl vědět, a uvědomit si, že musí dodržet rozmístění a typ všech prvků, které projektant spočítal.

Nejznámější typy výztuží do betonu

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: Jaké dřevo na krov?

Betonářská ocel neboli výztuž je známá jako roxor, což není její správné označení, ale spíše lidový název. Armovací železo je označení pro ocelové prvky, které se vkládají do betonu a vytvářejí z něj pevnou železobetonovou konstrukci. Nejčastěji má podobu žebrovaných prutů, které mají po povrchu výstupky. Vyrábějí se různé průměry a tvary prutů, které se na stavbě stříhají a ohýbají podle potřeby.

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.

Výztužná kostra a třmínky

Výztužná kostra, která může být vázaná nebo svařovaná. 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. Výztužný třmínek je kruhová ocelová tyč s žebírky, která je naohýbána do tvaru čtverce nebo obdélníku. Třmínek do betonu R6 100 x 200 mm je žebírková výztuž kruhového průřezu ohnutá do tvaru čtverce nebo obdélníku, slouží k fixaci a jako smyková výztuž. Spolu s podélnými rovnými pruty se vkládá do betonu pro zvýšení únosnosti a snížení deformace betonových ploch. Armovací třmínek má použití např. jako třmínky do základů, překladů nebo třmínky do věnce. Pro betonáž věnců máme v nabídce také roxory, které se používají jako příčná výztuž po celém obvodu věnce a vážou se k třínkům pomocí vazacího drátu.

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. Nejjednodušší formou armovacího železa jsou rovné ocelové pruty, které se ukládají do betonu podél namáhaných míst. Často se z nich vytváří základové pasy nebo výztuže pro stropní desky. Pro stěny, sloupy a pasy se často využívá armovací koš, což je prostorová sestava z podélných prutů a prvků, kterým se říká třmínky výztuže.

KARI sítě

Základní typy svařovaných sítí tzv. Jelikož jsou KARI sítě plošné prvky, předpokládá se využití v plošných konstrukcích jako jsou desky, podkladní betony, cementové potěry a stěny.

Čtěte také: Průvodce výběrem šroubů

Jak je to s ocelovou výztuží v betonu?

Každý ví, že železo na větru a dešti začne rezivět a postupně degraduje. Proč tedy v betonu nerezaví? Je to tak, že někdy rezaví! A pak je to zpravidla velmi rychlé. Beton ji za to chrání proti korozi. Jak to dělá? Na KARI sítích nebo na jiných typech výztuže, kterou si koupíte ve stavebninách můžete vidět povrchovou rez. Je nutné podotknout, že se nejedná o vadu materiálu. Pokud je rez jen povrchová, jsou oxidy železa v jisté míře prospěšné, jelikož nepatrně zvětšují povrch výztuže a tím dojde k lepšímu mechanickému spojení s betonem.

Při následném zabudování výztuže do bednění a dodržení krytí této výztuže betonem je výztuž dokonale chráněná, jelikož je beton alkalický s pH kolem 12. Správnou tloušťkou krytí betonem tedy zamezíme přístupu vzdušného CO2. Oxid uhličitý totiž reaguje za přítomnosti vlhkosti s hydroxidem vápenatým (hlavní složkou cementového tmele) a způsobuje karbonataci betonu. Důsledkem karbonatace je snížení pH betonu, který chrání výztuž. Pokud tedy není dodrženo krytí - dostatečná vrstva betonu okolo výztuže, k výztuži se tak dostane vlhkost s kyslíkem a pak začíná plnohodnotná koroze výztuže. Prioritou je tedy výztuž dostatečně a ze všech stran obalit betonem. Ten je nutné hutnit, aby došlo ke kvalitnímu obalení každé tyče.

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“. Je to návrhová tloušťka betonu, která musí minimálně chránit ocelovou výztuž, aby nedocházelo ke korozi alespoň po dobu výpočtové životnosti konstrukce.

Co se děje, když už výztuž začne rezivět?

Na povrchu výztuže se začne vytvářet zkorodovaná vrstva, která má větší objem než původní výztuž. S růstem tloušťky koroze se zvyšuje tlak této vrstvy na okolní beton, až dojde k popraskání betonu a jeho „odloupání či oprýskání“. Pokud ke korozi dojde, zpravidla to poznáte až příliš pozdě (po popraskání betonu) a nemáte příliš mnoho možností, jak to sami doma spravit. Samozřejmě existují profesionální postupy a firmy na sanaci (opravu) betonových konstrukcí.

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).

Čtěte také: Jak správně cvičit plank?

Jak správně zajistit krytí výztuže?

Tloušťka tohoto krytí je předmětem návrhu konstrukce a jedná se o složitější výpočet, na který má vliv spoustu vstupních dat. Obecně se minimální tloušťka krycí vrstvy betonu stanovuje ze součtu dvou hodnot. První hodnotou je větší hodnota z průměru betonářské výztuže (tato hodnota je zvětšená o 5 mm v případě rozměru zrn kameniva nad 32 mm) nebo minimální krycí vrstvy betonu s ohledem na podmínky prostředí (X0, XC1, XC2, atd.). Druhou hodnotou je přídavná hodnota, která eliminuje odchylky na stavbě.

Příklad určení krytí pro železobetonový překlad uvnitř objektu, podélná výztuž ø12, stupeň vlivu prostředí XC1. Maximální hodnota z průměru výztuže 12 mm a podmínek prostředí XC1 je 15 mm. Přídavná hodnota krytí je 10 mm. Celkové krytí je tedy rovno max (12; 15 mm) + 10 mm = 25 mm. Tuto hodnotu krytí uvádí projektová dokumentace pro provádění stavby.

Aby se výztuž nedotýkala bednění, a tedy dodrženo předepsané krytí, zajišťujeme její polohu distančníky, distančními lištami, distančními hady, fixními podložkami a podobně. Velmi častou chybou je, že se armovací železo jen položí na dno výkopu nebo bednění bez použití distančních podložek. Výztuž pak nepracuje v tahové zóně, ale leží téměř na povrchu nebo naopak úplně dole. Časté jsou i špatně provázané rohy a napojení, kdy betonářská výztuž netvoří souvislý celek. Na první pohled může armovací železo působit jako položka, na které se dá ušetřit tím, že se výztuž jednoduše zredukuje. Kdo respektuje statický návrh, používá kvalitní betonářská výztuž a dbá na správné krytí výztuže, ten výrazně zvyšuje životnost celé stavby.

Jak to ale udělat, když nejsem „profík“ s výpočty od statika?

Výztuž do betonu zpravidla dáváte pocitově, na základě doporučení zkušenějších (fachmanů či z internetu) nebo dle stavebního návodu (dokumentace či doporučení výrobce).

Chcete-li předejít budoucím možným problémům, držte se následujících doporučení:

  • Beton vždy volte raději kvalitnější než horší.
  • Snažte se vždy povrch betonu maximálně „zatáhnout“ - uhladit, aby nebyl nasákavý.
  • Vrstu chránící výztuž volte raději tlustší než tenčí.

Výroba betonářské výztuže a její svařování

Základní označování betonářské oceli klasifikuje norma ČSN 420139 Ocel pro výztuž do betonu - Svařitelná žebírková betonářská ocel - Všeobecně. Oceli třídy tažnosti C se v ČR nevyrábí. 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.

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:

  1. 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).
  2. 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).
  3. 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

Kompozitní neocelová výztuž - pokrok 21. století i pro domácí stavitele

Nebo to udělejte chytřeji! Zvolte betonovou výztuž, která nekoroduje. Neocelové výztuže 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 - častokrát si potřebujete něco vybetonovat, ale nemáte prostor či čas beton vyrábět sami. Dovezená zavlhlá směs z blízké betonárny je pak jasná volba. 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).

tags: #jake #zelezo #mohu #pouzit #do #betonu

Oblíbené příspěvky: