Minimální pevnost betonu pro odbednění a jeho ošetřování

Bednění betonové konstrukce je možné odstranit až tehdy, když beton dosáhl pevnosti, která zabezpečí, že v době odstranění bednění bude schopna přenášet všechna zatížení vyplývající z dalších fází výrobního procesu a v době jejího používání bude mít konstrukce vlastnosti požadované projektem.

Kdy odstranit bednění

Bednění betonové konstrukce je možné odstranit až tehdy, když beton dosáhl pevnosti, která zabezpečí, že v době odstranění bednění bude schopna přenášet všechna zatížení vyplývající z dalších fází výrobního procesu a v době jejího používání bude mít konstrukce vlastnosti požadované projektem. Požadavek na dobu odstraňování bednění se stanovuje v STN EN 13670.

Bednění se musí odstranit takovým způsobem, aby trvalá konstrukce nebyla vystavena rázům, přetížení nebo poškození. Pozornost se musí věnovat způsobu (pořadí) odstranění bednicích prvků. Jako první se odstraňují bočnice bednění. Následně se uvolní a odstraní dno bednění konstrukce.

Možnost odstranění bednění konstrukce se zpravidla řídí aktuální pevností betonu. Dá se stanovit destruktivními zkouškami na vzorcích (obvykle krychlích) vyrobených během betonáže pro tento účel nebo nedestruktivně (například tvrdoměrnými metodami). Bude-li konstrukce po odstranění bednění přenášet částečné zatížení, bednění lze odstranit, když konstrukce dosáhne přiměřeného násobku 28denní pevnosti.

V případě konstrukce, která bude po odstranění bednění přenášet plné návrhové zatížení (a projekt nepředepisuje takzvanou odbedňovací pevnost), lze bednění odstranit až tehdy, kdy pevnost betonu vyhoví z hlediska spolehlivosti. Podle už zrušené STN 73 2400 pevnost v tlaku vyhovuje z hlediska spolehlivosti, když každá hodnota individuálně zjišťované pevnosti neklesne pod 85 % zaručené krychlové pevnosti v tlaku betonu dané třídy.

Čtěte také: Masivní dřevo: Vše, co potřebujete vědět o tloušťce

Stěny lze odbedňovat již při dosažení poloviční hodnoty charakteristické pevnosti dané třídy betonu. Doporučuje se odbedňovat podhledové stropní bednění desek po dosažení 60-70 % návrhové pevnosti betonu.

Faktory ovlivňující dobu tvrdnutí betonu

Beton tvrdne zpravidla několik týdnů, ale dostatečné pevnosti dosahuje již po několika dnech. Beton zraje celkem 28 dní, po kterých získává 100 % uváděné pevnosti. Při betonování podlah, nebo základové desky však není třeba čekat tak dlouho. Faktory ovlivňující dobu tvrdnutí betonu jsou:

• Vodní součinitel betonu: Čím více je v betonu vody, tím déle tvrdne. Mimo to je betonová konstrukce náchylná na tvorbu trhlin vlivem nadměrného smršťování betonu.
• Teplota okolního prostředí: Ideální teplota pro betonování je v rozmezí 15 - 25 °C. Při této teplotě dochází k optimálnímu procesu zrání betonu. Čím je teplota vyšší, tím beton rychleji tvrdne. Minimální teplota pro betonování je 5 °C. Teplota by rozhodně neměla klesnout pod bod mrazu.
• Povětrnostní podmínky: Intenzita větru a slunečního záření se podílí na rychlosti odpařování vody z konstrukce. To je však v mnohých případech nežádoucí a betonovou konstrukci je třeba před slunečním zářením chránit přikrytím plachtou či kartonem. Vhodné je také konstrukce ošetřovat vodou, aby nedocházelo k nadměrnému vysychání betonu.

Ošetřování betonu po betonáži

Beton v raném stáří se musí ošetřovat a chránit zejména proto, aby se minimalizovalo plastické smršťování a aby se zajistila dostatečná pevnost povrchu. Cílem ošetření je zajistit dostatečnou trvanlivost povrchové vrstvy betonu a jeho ochranu před mrazem, škodlivými otřesy, nárazy a v neposlední řadě i před poškozením. Smršťování betonu je způsobeno zejména odpařováním vody z čerstvého betonu, vysycháním tvrdnoucího a ztvrdlého betonu a následně fyzikálněchemickým procesem, tzv. autogenním smrštěním, během kterého se z cementové pasty vytváří novotvary, tvořící konečnou pevnou strukturu.

Po ukončení zhutňování a konečné úpravě povrchu betonu se musí beton ošetřovat bez odkladu! Chceme-li zabránit trhlinám od plastického smršťování na volných površích, musíme před ukončením betonáže celé konstrukce povrch betonu dočasně ošetřovat.

Způsoby ošetřování betonu

• Nejjednodušší způsob ošetření, pokud je to možné, je ponechat konstrukci v bednění.
• Dále je vhodné pokrýt volné povrchy betonu parotěsnými plachtami či fóliemi, které jsou po obvodu a v místech přesahů zabezpečeny proti odkrytí.
• Proti vysychání lze beton chránit i namočením (vhodné je mlžení nebo smáčení přes vrstvu tkaniny) a následně udržovat povrch betonu viditelně vlhký vhodnou vodou.
• Často se využívá i nástřik vhodných ošetřovacích hmot, které po čase sublimují.

Všeobecně platí, že čím déle se beton ošetřuje, tím lépe. Nicméně je nutné vzít v úvahu i náklady na toto ošetřování a jeho rentabilitu. Nezbytná doba potřebná pro ošetřování betonu je závislá na vývoji vlastností betonu v povrchové vrstvě (ČSN EN 13670).

Čtěte také: vše o jádrové omítce

Určení doby ošetřování

Konkrétní dobu ošetřování pak lze určit dvěma způsoby:

1. Výpočet konkrétní hodnoty zralosti (pevnosti) betonu v povrchové vrstvě na základě vhodné funkce, vyzkoušené pro použitý druh cementu nebo pro kombinaci cementu a příměsi. Jde o výpočet zralosti, zkoušky pevnosti nedestruktivními metodami apod.
2. Další, jednodušší možností je použít tabulku z přílohy F ČSN EN 13670.

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. Pro betony konstrukční (základy, opěry, překlady, nosníky, sloupy apod.) je dle náročnosti konstrukce počítat s ošetřováním po dobu několika dní i týdnů. 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).

Betonáž v zimním období

V zimním období je provádění betonářských prací značně ovlivněno nízkými teplotami prostředí. Teplota čerstvého betonu a zimní opatření na betonárnách jsou zajišťovány a neustále kontrolovány samotnými výrobci betonových směsí. Všechny dokumenty se shodují na limitní teplotě 5 °C.

Minimální teplota betonu v době dodávání nesmí být nižší než +5 °C. Při poklesu teploty pod 5 °C se totiž hydratace výrazně zpomaluje a při 0 °C se zastaví. Pokud je teplota okolí při ukládání nižší než 5 °C, pak by měl mít dodávaný beton teplotu alespoň +10 °C. Beton může teoreticky i zmrznout, a to za předpokladu, že jeho pevnost již dosáhla alespoň 5 MPa.

Čtěte také: hranice percentilu pro studium Architektury pozemních staveb na VUT

Beton by tedy měl být na stavbu dovezen o teplotě vyšší než 5 °C a pomocí ošetřování by jeho teplota měla být nad touto hodnotou udržena až do dosažení pevnosti v tlaku minimálně 5 MPa. Je ovšem nutno počítat s tím, že když se po dosažení pevnosti 5 MPa přestane beton teplotně ošetřovat a vychladne na teplotu nižší než 5 °C, nárůst pevností se téměř zastaví.

Technologické možnosti urychlení dosažení požadovaných vlastností betonu v zimě

Použitý cement zásadním způsobem ovlivňuje rychlost náběhu pevností betonu v čase. V zimním období je rychlost náběhu pevností betonu v konstrukci výrazně ovlivněna i vývojem hydratačního tepla cementu.

Doporučení k volbě cementu: V zimních podmínkách přichází v úvahu použití rychlého portlandského cementu CEM I 42,5 R místo standardního cementu CEM II/B-S 32,5 R. Touto záměnou nezkrátíme zpracovatelnost betonu, ale zvýšíme samoohřev betonové konstrukce během tvrdnutí a urychlíme náběh pevností. Dosáhneme rychlejšího nárůstu pevností, ale bez zkrácení zpracovatelnosti. Máme tedy stejnou dobu na zpracování a dopravu jako u běžné receptury, ale s podstatně rychlejším vývojem pevností a vyšším ohřátím konstrukce od hydratačního tepla.

Použité přísady - varianty R: Typ plastifikační přísady ovlivňuje zejména počátek tuhnutí a tvrdnutí betonu. Pro zimní období jsou k dispozici superplastifikační přísady s urychlujícím účinkem. Betony s těmito přísadami jsou značeny jako varianta R. Jejich účinek je v urychlení počátku tuhnutí a tvrdnutí. Tím se sice určitým způsobem zkracuje doba zpracovatelnosti, ale výrazně se omezí chladnutí betonu před počátkem hydratace a započetím samoohřevu betonu. Efektu urychlení počátku tuhnutí a tvrdnutí se využívá i v případech, kde potřebujeme začít rychle po uložení betonu leštit jeho povrch.

Betonáž v letním období

V případě betonáže v létě, kdy teploty překračují tropických 30 °C, se betonáž rovněž řídí několika zásadami a doporučeními. Normativně není maximální teplota betonu omezena. Resortní předpisy TKP 18 MD požadují nepřekročit teplotu betonu +27 °C. Vyšší teplota betonu se připouští jen na základě průkazních zkoušek. Následně pak maximální teplota betonu v jádře nesmí překročit +70 °C.

Pro vlastní betonáž v letním období je vhodné zajistit nízkou teplotu betonu (využívat kamenivo ze zakrytých skládek nebo zvnitřku skládky, nepoužívat cement rovnou z výroby). Doporučuje se betonovat večer před chladnou částí dne a použít neprodleně dočasné ochrany (vhodné jsou bílé nástřiky). Při extrémních podmínkách lze použít metodu přidávání ledu do betonu. Další metodou snížení teploty čerstvého betonu je použití tekutého dusíku.

Požadavky na starší betonové konstrukce

Nová betonářská norma zvýšila požadavek na minimální pevnost vyztuženého betonu na třídu C12,5/15 a platná norma pro posuzování stávajících betonových konstrukcí a na ni navazující národní norma požadují tyto konstrukce posuzovat v souladu s kmenovou návrhovou normou pro betonové konstrukce pozemních staveb. To vede k duševní rozpolcenosti projektanta-statika, který je postaven před požadavek minimální pevnostní třídy pro železobeton (minimálně pevnostní třída C12/15) a skutečně zjištěné pevnosti betonu, které zejména u konstrukcí ze 30. let minulého století a také z konce 60. a téměř celých 70. let minulého století byly navrženy v souladu s tehdy platnými normami z betonů nižších pevnostních tříd.

Je proto nutné tyto konstrukce hodnotit jako vyztužené betonové průřezy s betony nižších pevností a upravit některá kritéria jejich posuzování. Doporučuje se tyto konstrukce posuzovat podle podmínek pro navrhování železobetonových konstrukcí včetně platnosti Bernoulliho - Navierovy hypotézy. Při posudku nebo zesilování se doporučuje, v závislosti na zakotvení výztuže v podporách, použít omezení napětí tažené žebírkové výztuže na úroveň meze kluzu běžné betonářské výztuže (tj. na 220 až 230 MPa), kdežto u hladké výztuže omezit namáhání o cca 10 %.

Při posuzování konstrukcí z betonů těchto nízkých zbytkových pevností je nutné postupovat velmi obezřetně, protože již nepostačuje pouze snižovat napětí v tažené výztuži a omezovat poměrná přetvoření výztuže a betonu v tlačené oblasti. Vzhledem k nebezpečí porušení soudržnosti výztuže s betonem a s následnou delaminací jednotlivých vrstev betonu je vždy nutné vyztužit průřez aktivovanou smykovou výztuží a zajistit tak celistvost vyztuženého betonového průřezu. Dále se doporučuje přidat aktivovanou tahovou výztuž a v případě opravdu nižších pevností i zvýšit rezervu únosnosti průřezu v tlačené oblasti průřezu (obvykle přibetonovanou vrstvou betonu).

Historický vývoj požadavků na minimální pevnost betonu

Jak sílilo betonové stavitelství, vzrůstala potřeba vytvoření předpisů pro návrh betonových a vyztužených betonových konstrukcí. S ohledem na vývoj výztužných ocelí a poznatky o trvanlivosti betonu vzrůstaly požadavky na minimální tlakovou pevnost betonu.

Z uvedeného je zřejmé, že na přelomu tisíciletí došlo k výraznějšímu zpřísnění požadavků na minimální pevnost betonu v tlaku, takže ani dříve hojně užívané betony zn. 135, resp. tř. I (a dokonce ani beton zn. 170 většiny prefabrikovaných betonových prvků ze 60. let minulého století) dnes neodpovídají minimálním požadavkům na pevnost.

Výběr a návrh bednění

Pro výběr a návrh bednění platí určité zásady. Kromě typu a správného návrhu bednění je třeba věnovat pozornost také principům určení zatížení formy bednění i opěrných a podpěrných konstrukcí. Výběr bednění je obvykle prvním krokem při návrhu realizace betonové konstrukce. Ovlivňuje ho velké množství faktorů.

Jednak jsou to požadavky na vzhled povrchu budoucí konstrukce, požadavky na její tvarovou variabilitu, ale i výška finančních nákladů (například na pronájem bednění, obednění a odstranění bednění) a možnosti manipulace (hmotnost prvků). Výběr bednění je v běžných podmínkách na technologovi, respektive přípraváři stavby, který komunikuje s projektantem.

Pokud se dá použít více druhů bednění bez přímého dopadu na konstrukční realizovatelnost projektu, výběr bednění se uskutečňuje v souladu s dokumentací stavby. V případě náročnějších staveb, respektive konstrukcí, kde výběr bednění podmiňuje realizovatelnost konstrukce nebo celé stavby, ať už z technického, nebo časového hlediska (např. monolitické konstrukce), se výběr bednění stává nedílnou součástí projektové dokumentace.

Tradiční a moderní bednění

Tradiční bednění se v současnosti používají především na méně významných stavbách (např. rodinných domech), respektive při realizaci některých specifických konstrukcí (např. schodišť). Obvykle to jsou tvarově náročné prvky vyráběné v malých počtech. Někdy se naopak využívají i k zhotovení plošných konstrukcí, na kterých se má například vytvořit struktura věrně reprodukující reliéf dřeva.

Nejznámějším bednícím systémem lehkého bednění je Dokaflex 1-2-4 od společnosti DOKA a bednění Multiflex od společnosti PERI. Méně známým zástupcem těžkého bednění pro deskový typ stropní konstrukce je bednící stůl Dokamatic od společnosti DOKA a Modulový stropní stůl VT od společnosti PERI.

Dokumentace bednění

Návrh bednění následuje po výběru druhu bednění. Zpracovává se ve formě projektu. Pokud to uspořádání stavby umožňuje a je to účelné, stavba (konstrukce) se rozdělí na pracovní záběry, ke kterým se zpracuje projektová dokumentace bednění.

Dokumentaci tvoří grafická (výkresová) a textová část (technická správa). Technická správa obsahuje popis konstrukce, popis návrhu bednění, údaje o zatížení jednotlivých částí bednění, údaje o maximální rychlosti betonáže (pro svislá a šikmá bednění), o způsobu přichytávání vnějších zhutňovacích prostředků (pokud se budou používat), o postupu bednění a odstranění bednění (včetně doby) a o zásadách bezpečnosti a ochrany zdraví při práci (BOZP) a ochrany životního prostředí (OŽP).

V grafické části se zpracovávají montážní výkresy v měřítku 1 : 50 (půdorysy, řezy a pohledy) a výkresy podrobností v měřítku 1 : 20 nebo 1 : 25. Grafická část dále obsahuje podrobnosti o pracovních spárách, atypických doplňcích a podobně. Součástí textové části projektové dokumentace je přehled zatížení částí bednění, respektive statický výpočet.

Instalace bednění

Instalace bednění, takzvané obedňování, je stavební proces (soubor činností), jehož výsledkem je bednění monolitické betonové konstrukce na místě jejího zhotovení. Při přepravě smontovaných částí bednění je nutné dodržovat zásady BOZP, které se vztahují na vázání a manipulaci s břemeny v podvěsu jeřábu. V případě stropních bednění se začíná rozmístěním a výškovým uspořádáním podpěrného systému (stojek). Začíná se od rohů místnosti. K bednění stropů se v současnosti nejvíce využívají nosníková bednění.

Na stojky se uloží primární nosníky. Na ně se rozmístí (v kolmém směru) sekundární nosníky. Na vrch se uloží a připevní forma (překližka). Po zafixování se pokračuje zhotovením bočnic. V případě bednění stropů s rozponem přibližně nad 6 m je třeba zhotovit bednění s mírným vzepětím, které bude kompenzovat celkové přetvoření hotové konstrukce způsobené vlastní tíhou.

Při bednění svislých konstrukcí se nejprve na stykovou výztuž připevní výztuž budoucí konstrukce. Po částečné nebo úplné přípravě výztuže nové konstrukce se na vytýčenou pozici přesune (osadí a stabilizuje) jedna strana bednění.

Kontrola bednění před betonáží

Před betonáží musí být bednění řádně zhotoveno. Formy bednění je třeba natřít odformovacím (separačním) prostředkem. Nanáší se před ukládáním výztuže. Podle STN EN 13670 se odformovací prostředky musejí vybírat a používat tak, aby nepůsobily škodlivě na beton, ocelovou výztuž, předpínací výztuž nebo formu bednění a aby neměly škodlivý vliv na trvalou konstrukci. Též nesmějí vyvolávat neplánované změny barevnosti a kvality povrchu. Musejí se zkontrolovat tvar, poloha, rozměry i spoje bednění. Ty musejí být těsné, aby se zabránilo úniku jemných složek (cementového tmelu) z čerstvého betonu.

Bezpečnost práce při odbedňování

Konceptuální opatření týkající se odbedňování by měla být vyřešena již v projektové dokumentaci. Později by se touto otázkou měla zabývat ještě technická dokumentace v souvislosti s přípravou zakázky. Únosnost bednění a podpěrných konstrukcí musí být vždy doložena statickým výpočtem. Výjimku tvoří prvky bednění bez konstrukčního rizika.

Někdy se stává, že projektová dokumentace dostatečně nevyřeší všechny souvislosti demontáže bednění. Svou nezastupitelnou roli potom může sehrát autorský dozor projektanta. Nedostatky, které se zjistí dodatečně, návrh na jejich odstranění a způsob jejich odstranění zapisuje autorský dozor do stavebního deníku.

Je třeba využít všech technických opatření, která mohou vést ke zlepšení pracovního postupu. Projektant může na základě podnětů od koordinátora BOZP doplnit příslušná stavebnětechnická opatření, která zajistí možnost bezpečné demontáže bednění. Prostor, který je ohrožen odbedňovacími pracemi, je třeba zajistit proti vstupu nepovolaných fyzických osob. Nesmí se zapomínat na bezpečný přístup na odbedňovanou konstrukci.

Žebříky lze při odbedňovacích pracích používat pouze do výšky 3 m. Rozumí se tím vzdálenost mezi odbedňovanou konstrukcí a pracovní podlahou. Současně se předpokládá, že se neuvolňují a neodstraňují nosné části bednění. Důležité je rovněž zajištění proti pádu pracovníků, kteří bednění rozebírají. Pokud hrozí nebezpečí pádu z výšky nebo do hloubky, musí zhotovitel postupovat podle požadavků uvedených v nařízení vlády.

Nejprve se uvolní přírubové matky a spínací tyče. Dílce bednění, které nejsou zajištěny vzpěrami, se musí ihned odebrat nebo provizorně zajistit proti pádu. Bednicí dílce se odebírají po sejmutí bednicích zámků. Dílce bednění, které se odstraňují pomocí zdvihacího zařízení, se nemohou od betonu odtrhávat. Při ruční manipulaci se od dílců nejdříve odmontuje pochozí lávka a vyrovnávací vzpěry.

Části bednění se bezprostředně po odstranění ukládají na určená místa tak, aby nepřetěžovaly odbedňovanou konstrukci a nemohly být příčinou úrazu. Poškozené dílce bednění budou podle míry poškození opraveny, renovovány nebo vyřazeny. Při krátkodobém skladování se bednicí dílce podkládají. Roztřídí se podle druhů a vyrovnají do bloků.

Prostory, nad kterými se odstraňuje bednění, musí být zajištěny vždy takovým způsobem, aby nedošlo k ohrožení osob, jež pracují pod nimi. Práce v takových prostorech je možná pouze výjimečně, pokud se bez ní nelze z technických důvodů obejít. Zhotovitel přeruší práci pokaždé, kdy by její další pokračování vedlo k ohrožení zdraví fyzických osob na staveništi. Důvod pro přerušení práce posoudí a o jejím přerušení rozhodne fyzická osoba pověřená zhotovitelem.

tags: #minimalni #pevnost #betonu #pro #odbedneni

Oblíbené příspěvky:

• Bezbariérové užívání staveb
• Odolné vinylové schodiště
• Praktický průvodce jádrovou omítkou
• řešení pro pasivní požární ochranu
• Tipy a zkušenosti s instalací síťových kabelů