Vliv plastu a barevných pigmentů na vlastnosti betonu

Beton je jedním z nejběžnějších a nejpoužívanějších stavebních materiálů, který je ceněn pro své mechanické vlastnosti. Jeho potenciál se však neomezuje pouze na konstrukční využití; díky moderním technologiím a příměsím se stává i materiálem s vysokou estetickou hodnotou. V posledních letech se objevují inovativní způsoby, jak zlepšit vlastnosti betonu a zároveň řešit ekologické výzvy, jako je například hromadění plastového odpadu.

Plast v betonu: Inovativní řešení pro pevnější a ekologičtější stavebnictví

Výzkumníci po celém světě intenzivně hledají řešení pro vytvoření budov šetrných k životnímu prostředí. Podle nedávných odhadů celosvětová výroba betonu způsobuje kolem pěti procent globálních emisí CO2. Další ekologickou katastrofou je každoroční proudění více než osmi milionů tun plastového odpadu do moře. Klimatickým zabijákem stavebnictví je přísně vzato pojivo, cement. Přibližně 45 % betonových emisí je způsobeno chemickým procesem, kdy se vápenec přeměňuje na cementový slínek v cementářských pecích při 1500 stupních Celsia.

Studenti z Massachusettského technologického institutu (MIT) se toho nebáli a zkusili nejen ozářit plast, ale ještě ho přidat do betonové směsi. Předchozí studie naznačovaly, že přidání práškového PET nečiní beton stabilnější, ale naopak jej oslabuje. Mladí vědci hledali způsob, jak změnit strukturu PET. Nakonec se jim to podařilo díky ošetření plastu neškodným gama zářením. Jejich experimenty ukázaly, že tato radiační sprcha vede k chemickým přeskupením v molekulách polymeru. Mezi molekulárními řetězci se objevují propojení, díky nimž je PET pevnější a stabilnější.

Aby studenti otestovali stabilitu „plastbetonu“, smíchali cement s jemným práškem z ozářených PET lahví a použili jej k zalití betonových bloků. Tlaková zkouška ukázala, že PET-betonových bloků bylo až o 20 % více stabilní než normální cement. Tento objev by mohl hodně změnit! Použité plastové lahve by tímto způsobem mohly v budoucnu zvýšit stabilitu základů, mostů, chodníků a bariér. Dvě další výhody: Nahrazením části cementu plastem vzniká při výrobě betonu méně emisí. Na skládkách přitom přistává méně PET lahví. Přestože se může jednat pouze o malý podíl betonu, který lze nahradit plastem, a tím i natažením materiálu, lze nepříznivý vliv cementářského průmyslu na životní prostředí drasticky snížit.

Plastifikátory a jejich role v betonu

Moderní betonové směsi obsahují kromě kameniva, cementu, vody a přísad také různé chemické příměsi. Ty jsou sice vždy zastoupené v nejmenším množství, ale dokážou zásadně změnit vlastnosti betonu. Plastifikátor je chemická látka, díky které snadno připravíte vysokopevnostní beton tekuté konzistence při nízké spotřebě cementu. Plastifikační příměsi neutralizují povrchové napětí. Ve výsledku tak způsobují elektrostatické odpuzení zrn cementu, díky kterému je proces hydratace pomalejší. Po určitou dobu si tak beton s přidaným plastifikátorem zachová svou plasticitu.

Čtěte také: Podrobný průvodce světem vibrátorů na beton

Podle chemického složení rozdělujeme plastifikátory do 4 základních skupin. Dodávají se ve formě prášku nebo hnědé kapaliny. Plastifikátory betonových směsí využijete i při přípravě betonu svépomocí a v menším množství. V některých případech je použití plastifikátoru volitelné - stavebníkům usnadní práci a minimalizuje riziko vzniku trhlin a dalších vad. Své místo má při betonování podlah s podlahovým vytápěním (díky schopnosti nivelace), stejně tak při výrobě předpjatých a armovaných betonů. Použití plastifikátorů a urychlovačů je pak při betonování v zimním období zásadní. Při přípravě betonu nesmí teplota klesnout pod 5 °C. Protože však směs s urychlovačem a plastifikátorem rychleji tuhne, může být nízkým teplotám vystavena mnohem dříve než směsi bez příměsí.

Typy plastifikátorů

• Superplastifikátory na bázi polykarboxylátů: Obvykle se vyrábí ve formě nažloutlé nebo čiré kapaliny. Mohou mít i podobu bílého prášku. Ve srovnání s běžně používanými naftalenovými plastifikátory nezpožďují tuhnutí. Obvykle jsou vyrobené na bázi modifikovaných polykarboxylátů. Vyznačují se opravdu vysokým plastifikačním účinkem, kterým překonávají běžné plastifikátory. Superplastifikátor také výrazně snižuje množství potřebné záměsové vody, a to o 15 až 40 %.
• Plastifikátory na bázi naftalenů: Dodávají se ve formě hnědého prášku či kapaliny. Jde o sodné nebo vápenaté soli, které zpožďují tuhnutí směsi. Neplní tak funkci urychlovače a nejsou primárně určené jako prostředek pro betonování v zimě. Vzhledem k vyššímu obsahu sušiny jsou cenově dostupné, navíc směs po přidání nenapěňují.
• Lignosulfonáty: Protože se vyrábí z odpadu, který vzniká při výrobě papíru, jsou dostupné. Z toho důvodu se v minulosti využívaly nejčastěji. Nevýhodou je však jejich náročnější dávkování - aby byl plastifikátor efektivní, měl by se do směsi po přidání záměsové vody doplnit se zpožděním.

Aplikace plastifikátorů

Pokud víte, jak správně namíchat beton, samotné přidání plastifikátoru pro vás bude jednoduché. Příměs můžete doplnit buď rovnou do hotové cementové směsi, nebo do záměsové vody. Dodržujte dávkování doporučené výrobcem. Například u plastifikátoru a urychlovače DenBraven doporučuje výrobce dávkování 0,75 l na 100 kg cementu při teplotě do -5 °C. Plastifikátory jsou při přípravě betonových směsí nejpoužívanější. Existují však i další typy stavební chemie, které dokážou zlepšit požadované vlastnosti betonu, například urychlovače (fungují na podobném principu jako plastifikátory) a zpomalovače (mají opačný efekt).

Barevný beton: Estetika a ochrana

Beton jako konstrukční materiál je z hlediska svých mechanických vlastností široce uznávaný, avšak kvůli svému vzhledu je částí odborné i neodborné veřejnosti stále podceňovaný až odmítaný. Během posledních let je postupně i v České republice objevován potenciál barevného betonu, který poskytuje jasnou přidanou hodnotu - trvalé zlepšení estetických vlastností běžnému konstrukčnímu materiálu. Barevné betonové stavby jsou přitažlivější, zajímavější a současně se odlišují od ostatních. Beton nemusí být jen šedý. Barevný beton se může vyrábět v téměř nekonečné škále odstínů. Barevný beton je v zahraničí na trhu už několik let. Postupy jeho výroby se jen o málo liší od produkce betonu v jeho přirozené šedé barvě.

Při jeho probarvování se nejčastěji uplatňují červené, hnědé, černé, případně žluté pigmenty tvořené barevnými oxidy železa. Velký vliv na konečný barevný odstín betonu má odstín použitého cementu a zabarvení kameniva. Čistou bílou barvu lze vytvořit pouze použitím bílého cementu. Také jasných světlých odstínů, jako je třeba žlutá, lze dosáhnout jen tehdy, je-li pro výrobu použit bílý cement. Šedá totiž tlumí jas kterékoliv zářivé barvy. Šedá barva dokáže ztlumit jas kterékoliv výrazné zářivé barvy. Proto barevné betony a betonové prvky vyráběné z běžného Portlandského cementu nikdy nebudou mít tak jasné barvy, jako betony vyrobené s použitím bílého cementu. Zrnka bílého cementu nepohlcují světlo, jako šedá. Naopak světlo se od nich odráží a dopadá na zrnka pigmentu nebo kameniva, a tím se barva stává jasnější. Je důležité si uvědomit, že šedá barva cementu se také může měnit od světlé až po tmavě šedou v závislosti na vstupních surovinách. Stejně jako cement má i přirozená barva písku větší vliv na výsledné barvy světlých betonů než tmavých.

Výroba barevného betonu

Při plánování barevného odstínu betonu je třeba mít přesnou představu o požadované barvě, které chceme přidáním pigmentů dosáhnout. Volba správného druhu pigmentu je pro kvalitu výsledného produktu velmi důležitá. Pigmenty musí odolávat dlouhodobě agresivnímu působení silně alkalické cementové pasty, povětrnosti, slunečního světla a běžné úrovni záření dopadajícího na Zemi. Pro použití v betonu se nesmí rozpouštět ve vodě a reagovat s ní, ale naopak se musí v připravovaném čerstvém betonu během míchání jemně a stejnoměrně rozptýlit. Barevné pigmenty jsou dostupné ve formě prášku a pigmentových přípravků, např. granulí, kompaktního prášku nebo suspenzí. Aplikace pigmentů ve formě pigmentových přípravků je výhodnější při výrobě většího množství barevných betonů z hlediska minimální změny konzistence betonu, bezprašného prostředí a snadnějšího dávkování. Jednotlivé odstíny barev se získají mícháním pigmentů základních barev v různých poměrech.

Čtěte také: Základy a pokročilé materiály pevnosti betonu

Nejvýznamnějším nositelem zbarvení betonu je cementová pasta, nikoliv kamenivo. Má-li být výsledkem šedý až antracitový beton vyrobený s přidáním černého pigmentu, nebude rozdíl v tom, zda byl použit šedý nebo bílý cement. Při barvení tmavohnědými a červenými pigmenty se už rozdíl projevuje a u žlutých a zelených pigmentů je výrazný. Při výrobě barevného betonu a/nebo betonových prvků jsou zrna kameniva pokryta cementovou pastou. Nebudou-li zrna výrazně zbarveného kameniva u povrchu prvku zcela zakryta, výsledný barevný povrch betonu bude narušen přirozenou barvou kameniva. U nových konstrukcí se to nemusí zdát tak významné, ale jejich postupným stárnutím může docházet k setření nebo odloupnutí povrchové vrstvičky cementové pasty a vystoupení zrn kameniva na povrch, a tím se barevný odstín změní, příp. ztratí svůj jas. Vidíme potom směsný odstín, který vznikl promícháním barvy cementové pasty a barvy odhaleného kameniva.

Znalost optimální koncentrace pigmentu umožňuje snížit náklady, protože se nepoužívá zbytečně mnoho pigmentu. Je-li do betonové směsi přidáván pigment, zpočátku vzrůstá intenzita barvy lineárně s množstvím přidaného pigmentu. Od určitého množství přidaného pigmentu je však barva betonu už tak sytá, že přidáním další dávky již sytost barvy nenarůstá a zvyšování množství pigmentu je již neekonomické. Při použití pigmentů s vysokou barvicí schopností je obvykle dostatečná dávka do 5 % obsahu cementu. U slabších pigmentů však ani několikanásobně vyšší dávka nemusí zajistit stejnou sytost výsledné barvy betonu.

Vliv vodního součinitele a teploty

Nadbytečná záměsová voda se z betonu odpařuje a zanechává po sobě drobounké dutinky ve formě jemných pórů, které po vyschnutí tvoří světlý šlem. Jemné póry rozptylují dopadající světlo, a tím zesvětlují vnímanou barvu betonu. Šlem se dá odstranit zbroušením (opískováním) tenké povrchové vrstvičky. Čím vyšší je vodní součinitel čerstvého betonu, tím světlejší bude výsledný beton. Změna sytosti barevného odstínu se v souvislosti se změnou vodního součinitele projeví stejně na barevném i přirozeně šedém betonu. Při automatizaci výroby betonu jsou změny sytosti jeho barevného odstínu způsobené kolísáním vodního součinitele při výrobě spíše výjimečné. Je však třeba počítat s tím, že pigmenty různých barev ovlivňují chování čerstvého betonu více než vlastnosti vyzrálého betonu.

V tvrdnoucí cementové matrici, která vzniká reakcí vody a pojiva, rostou krystaly produktů hydratace různé velikosti v závislosti na teplotě, v které beton zraje. Při vyšší teplotě se tvoří jemnější jehličky krystalů, které budou později dopadající světlo více rozptylovat a povrch betonu se tak bude zdát světlejší než povrch betonu, který zrál za nižších teplot, kdy se vytvořily větší krystaly hydratačních produktů. Popsaný jev je výrazný zejména při srovnání barevného odstínu propařovaného betonu a betonu tvrdnoucího za běžných teplotních podmínek. Naopak beton, který zraje v zimním období při teplotách blízkých nule, bude mít na pohled tmavší povrch než stejný beton vyrobený uprostřed letních veder. Barevný rozdíl bude patrný, pokud části konstrukce, které byly betonovány za různých teplotních podmínek, budou po dokončení stavby umístěny vedle sebe ve stejných světelných podmínkách.

Příprava a zpracování barevného betonu

Paleta odstínů betonu COLORCRETE je velmi široká. Návrh optimální receptury, především vhodnou koncentraci pigmentu a obsah jednotlivých složek betonu, navrhnou technologové ze skupiny Českomoravský beton po konzultaci s architektem nebo investorem. Před začátkem realizace je nutné si vždy odsouhlasit s výrobcem betonu skutečný barevný odstín na zvolené receptuře betonu. I tak může být výsledná barva v určitém rozmezí odlišná, právě s ohledem na používání přírodních surovin. COLORCRETE® je lehce zpracovatelný architektonický beton s obsahem barevných pigmentů z nabídky skupiny Českomoravský beton, jednoho z nejvýznamnějších výrobců betonu na našem trhu. Jeho složení je navrženo s ohledem na jednoduché zpracování a optimální vlastnosti betonu. Na výsledný vzhled barevné betonové plochy má vliv i kvalita povrchu. Povrchy z barevného betonu jsou řešeny jako finální, tedy pohledové.

Čtěte také: Průvodce výběrem kotevní techniky

Při realizaci barevných pohledových betonů COLORCRETE je oceňován především nízký počet pórů a jejich malá velikost, díky nimž je výsledná plocha hladká a na pohled krásná. Technologie výroby a zpracování se neustále posouvá kupředu a vznikají nové varianty dekorování povrchu. Mezi ty nejběžnější patří broušení, leštění, hlazení, škrábání nebo vymývání. Pro tyto úpravy jsou charakteristické různé vzhledové vlastnosti, jako je hladkost či naopak hrubost, drsnost či lesk apod. I když se barevný beton dosud používal především na výrobu panelů, je vhodný i pro monolity. Barevné betony se uplatní jak v exteriéru, tak v interiéru. Barevné betony mohou být nejen stěnou, stropem, schodištěm, podlahou, barovým pultem, umyvadlem, ale i kuchyňskou linkou. Při výrobě je kladen důraz na kvalitu jednotlivých složek betonu, především pigmentů, které ovlivňují barevnost, stálost odstínů a vysokou pohledovou kvalitu finálního povrchu. Výroba betonů řady COLORCRETE je obdobná jako u tradičních betonů a lze je vyrobit na všech betonárnách společnosti Českomoravský beton, a. s.

COLORCRETE obsahuje kamenivo s Dmax až do 22 mm. Součástí barevného čerstvého betonu jsou kromě barevných pigmentů i příměsi pro zlepšení čerpatelnosti, tekutosti a odolnosti proti tlakové vodě. Je vyráběn v souladu s normou ČSN EN 206-A1 a jsou kontrolovány akreditovanou zkušební laboratoří v souladu s kontrolním a zkušebním plánem. Klíčem k naplnění architektonické vize je vždy úzká spolupráce všech zúčastněných stran na realizaci projektu - tedy zadavatele, architekta, výrobce betonu a realizační firmy. Aby byl výsledný povrch pohledové konstrukce perfektní, je třeba předem specifikovat požadavky kladené na beton. Před betonážemi pohledových konstrukcí nabízí společnost Českomoravský beton zdarma konzultaci s technologem.

Ochrana a údržba betonových povrchů

Beton na první pohled vypadá, že ho nic nezničí a že si může žít svým životem desítky let prakticky bez údržby. Praxe ale ukázala, že beton není z dlouhodobého hlediska tak odolný, jak se předpokládalo. Vlivem pronikajících kyselých látek z ovzduší, zejména oxidu uhličitého, dochází k neutralizaci alkalických složek betonu a k následnému snížení jeho alkality. To působí nepříznivě na korozní odolnost ocelové výztuže, protože v alkalickém prostředí ocel nekoroduje, ale při snížení alkality se korozní procesy značně urychlí. Vznikající rez zvětšuje objem, což vede k praskání a později také odlupování vrchních vrstev betonu.

Celý povrch betonové konstrukce je třeba ošetřovat speciálními nátěry, které brání pronikání oxidu uhličitého a dalších látek, které mohou mít negativní vliv na konstrukční vlastnosti. Takové nátěry navíc musí mít vysokou schopnost protažení, a to i v zimě při nízkých teplotách. Jejich důležitou funkcí totiž je překlenování trhlin vznikajících v povrchu betonu. Právě tudy je celá konstrukce velice snadno atížena povětrnostními vlivy. Díky Balakrylu Beton, který funguje stejně dobře pro venkovní i vnitřní betonové části, lze podstatně prodloužit životnost celé stavby.

Typy barev na beton a jejich vlastnosti

Barevné nátěry na beton jsou speciální typy povrchových úprav, které se používají k ochraně a estetickému zlepšení betonových povrchů. Hlavním účelem barev na beton je poskytnout ochranu betonového povrchu před vlivy životního prostředí, jako je vlhkost, dešťová voda, chemikálie a opotřebení. Barvy na betonu umožňují zvýraznění estetiky betonových ploch a povrchů.

Typy barev na beton:

• Polyuretanové barvy: Tyto barvy jsou známé pro svou vysokou odolnost proti oděru a chemikáliím.
• Epoxidové barvy: Kvalitní vodou ředitelná dvousložková epoxidová barva, určena pro nátěry betonových podlah s požadavkem na vysokou mechanickou a chemickou odolnost.
• Akrylátové barvy: ETERNAL mat akrylátový je hedvábně matná, akrylátová, vodou ředitelná barva pro venkovní i vnitřní použití.

Vlastnosti plastových barev na beton:

• Vysoká krycí síla: Nátěr poskytuje vynikající krytí a dlouhotrvající ochranu.
• Odolnost proti oděru: Zajišťuje dlouhodobé použití i v náročných podmínkách.
• Ochrana proti plísni: Pomáhá prodloužit životnost podkladu.
• Snadná aplikace: Lze nanášet válečkem nebo štětcem.
• Rychlá aplikace a schnutí: Většina barev na betonu se aplikuje snadno a rychle.

Použití plastových barev na beton:

• Podlahy v garážích a dílnách.
• Betonové schody v interiéru i exteriéru.
• Terasy a balkóny.
• Zídky a sloupky.
• Betonové kryty studní.

Příprava povrchu a aplikace nátěrů

Povrch betonu by měl být čistý, suchý a zbavený mastnoty a nečistot. V případě starých nátěrů je nutné je odstranit. Betonové plochy s jemnými vlásečnicovými trhlinami je výhodnější omýt wapkou, kdy velmi silný proud vody odstraní nesoudržné části ploch. Trhliny v betonu musíme klínovitě rozšířit a vyčistit. Nedostatečně přilnavé části betonu (znějící při poklepu dutě) odstraníme a obnaženou ocelovou výztuž očistíme, nejlépe otryskáním, a natřeme antikorozním nátěrem. Praskliny a menší díry vyplníme speciálním pružným tmelem. Pro hrubé vyspravení a vyplnění chybějících částí betonu se používají např. Pro nanášení penetračních a základních nátěrů použijeme štětec nebo štětku, to proto, aby se nátěr dobře vtlačil do porézního podkladu. Pro zlepšení přilnavosti barvy se doporučuje použít penetrační nátěr. Barvu nanášejte válečkem nebo štětcem v rovnoměrné vrstvě. Pro dosažení optimálního výsledku se doporučují dva nátěry.

Odstraňování problémů při aplikaci nátěrů

Při aplikaci nátěrů na beton se můžete setkat s různými problémy. Zde jsou některé z nich a jejich řešení:

• Mastné skvrny: Před nátěrem odmastěte povrch silným rozpouštědlem nebo obruste. V případě rozlitého motorového oleje, který nasákl do hloubky, je nutné povrchové zbroušení betonu a následné odmaštění.
• Špatná přilnavost na vlhkém betonu: Aplikace nátěru na vlhký beton není vhodná; nátěr nebude vykazovat dostatečnou přilnavost a může se odlupovat. Použijte impregnaci proti srážkové vodě.
• Odlupování nátěru: Ujistěte se, že beton je izolovaný proti zemní vlhkosti. Pokud není, vzlínající vlhkost může způsobit odlupování nátěru.
• Puchýře na barvě: Mohou vzniknout, pokud nátěr nebyl dostatečně vyzrálý a obsahoval neodtěkaná rozpouštědla, nebo pokud byla aplikována příliš silná vrstva. Doporučuje se nanášet slabší vrstvy.
• Nízká savost podkladu: U kletovaných a málo savých podlah se doporučuje použít penetraci pro zlepšení přilnavosti.
• Nerovnosti podlahy: Pro srovnání výškových rozdílů je možné použít nivelační stěrku. Je důležité, aby stěrka byla savá a měla pevnostní parametry pro zamýšlený typ zátěže. Před nátěrem je vhodné stěrku neuzavírat žádnou penetrací.
• Mech a zelenání: Pro odstranění mechu a zelenání na betonových površích lze použít přípravky, které efektivně likvidují mechy a lišejníky.

Příklady produktů a jejich použití

Na trhu je k dispozici široká škála plastových barev na beton. Mezi oblíbené produkty patří:

• Plastový tekutý nátěr HORNBACH RAL 7032 oblázkově šedý 750 ml.
• Plastový tekutý nátěr HORNBACH RAL7030 kamenně šedý 750 ml.
• BETEX 2v1 NA BETON S2131B.
• EPOLEX NA PODLAHY S2380.
• TELPOX S200 nebo TELPOX F200.
• DENAS BARVA NA BETON.
• TELPUR T300.
• Izoban a Epoxyban jsou oblíbené nátěry na betonové podlahy, zejména v garážích. Epoxyban má vyšší odolnost proti solím a jiným látkám.
• Estedien EK 90 je vhodný na různé druhy savých materiálů, jako beton, kámen, zámková dlažba. Lze ho použít i na balkony s terasovou dlažbou pro vyspravení trhlin a zlepšení izolačních vlastností.
• Tlumex plast plus se doporučuje na betonové stěny žumpy, zejména pokud jsou již místy vyspraveny gumoasfaltem, protože je rovněž asfaltový nátěr.
• Karbolineum je syntetický nátěr, který se používá na dřevěné povrchy. Bezbarvé provedení postrádá UV ochranu, kterou tvoří pigmenty.

Tabulka Vlastností Vybraných Nátěrů

tags: #vliv #betonu #na #barvu #plastu

Oblíbené příspěvky:

• Podrobnosti o ohebné elektroinstalační trubce KOPOS
• Zvyšte bezpečnost svého domova pomocí venkovních světel
• Proč je Porotherm ideální volbou pro váš dům?
• Kompletní průvodce impregnovanými palisádami D 200mm
• Nádoby a maltovníky pro přípravu betonu