Správna betonáž robí kvalitnú stavbu

Počasie je koncom leta a začiatkom jesene ideálne na stavanie a betónovanie. Ak využijeme dobré počasie a budeme postupovať podľa správnej technológie, môže nám počas leta vyrásť prekrásny dom. Je však dôležité zohľadniť niekoľko faktov v súvislosti so správaním čerstvého betónu v teplom počasí.

Galéria

V norme týkajúcej sa zhotovovania betónových konštrukcií je horúce a suché prostredie definované teplotou ovzdušia nad +25 °C (+30 °C) a relatívnou vlhkosťou vzduchu pod 40 % (rýchlosť vetra nad 4,5m/s). Vo chvíli, keď sa k cementu pridá voda, začína sa chemický proces hydratácie; zrná cementu sa dostanú do styku s vodou a rozpúšťajú sa. Cementová kaša postupne stráca plastickosť alebo tvárnosť, začína tuhnúť a tvrdnúť a mení sa na cementový kameň. Prístup vody k nezhydratovaným zvyškom cementových zŕn sa postupne sťažuje a nárast pevnosti sa spomaľuje. Prítomnosť dostatočného množstva vody v tuhnúcom a tvrdnúcom betóne je podmienkou plnej hydratácie cementu a jeho maximálneho využitia v betóne.

Problém je v tom, že v lete horúci vzduch a prievan veľmi rýchlo vysušujú povrch betónu. Na to, aby sme využili vlastností všetkých komponentov čerstvého betónu a využili ich aj v hotovej konštrukcii, musíme do konštrukcie neustále dodávať vodu, lebo sa z nej stále vyparuje. Množstvo ošetrovacej vody musí byť úmerné intenzite vyparovania povrchovej vlhkosti z betónu.

Po tuhnutí betónu, ktoré je prvým štádiom fyzikálno-chemických procesov, nasleduje tvrdnutie betónu. Tvrdnutie betónu je tiež fyzikálno-chemický proces, ktorý pokračuje po zatuhnutí čerstvého betónu a je spojený so zhutňovaním štruktúry betónu. Počas tvrdnutia nadobúda betón svoje charakteristické vlastnosti. Ak je počiatočná hydratácia príliš rýchla, vytvoria sa produkty s horšou, viac pórovitou fyzikálnou štruktúrou, pretože väčšina pórov zostane nezaplnená. Vyššia teplota pri ukladaní a tuhnutí zvyšuje počiatočnú pevnosť, môže však nepriaznivo vplývať na pevnosť, ktorú betón dosahuje po 7 dňoch, a aj na konečnú kvalitu betónu.
Pri teplote 10 °C začne čerstvý betón tuhnúť po dvoch až troch hodinách a koniec tuhnutia nastane po šiestich hodinách. Betón uložený pri teplote 38 °C môže začať tuhnúť už po 45 minútach a koniec tuhnutia nastane po troch hodinách alebo aj skôr. A čo je najdôležitejšie: pokles konečných pevností pri betónovaní v horúcom a suchom prostredí môže dosiahnuť 15 až 30 %!

Príprava betónu
V letnom období by mal byť betón vyrábaný zo zmesových cementov. Väčší obsah prímesí predĺži lehotu spracovateľnosti. Odporúčame aj používanie prísad, ktoré odďaľujú začiatok tuhnutia čerstvého betónu. Dávkovanie je určené výrobcom v závislosti od dávky cementu, vodného súčiniteľa a teploty okolia. Tieto faktory zvyšujú konečné pevnosti zatvrdnutého betónu o 10 až 20 %. Umožňujú znížiť obsah zámesovej vody, zlepšujú čerpateľnosť a zabraňujú segregácii jednotlivých frakcii čerstvého betónu. Rovnako je dobré chrániť kamenivo pred priamym slnečným žiarením, aby sa naakumulované teplo neprenieslo do čerstvého betónu. Kamenivo sa chladí kropením studenou vodou, prípadne zakrytím skládky.

V lete, rovnako ako v ostatných ročných obdobiach, je veľmi dôležité plánovanie. Vždy pred betónovaním si musíme naplánovať všetky činnosti od prípravy debnenia cez realizáciu až po ošetrovanie.

Príprava debnenia
V debnení nemajú byť úlomky, stopy zeminy, ani stojatá voda. Pred uložením čerstvého betónu je vhodné debnenie navlhčiť, aby nebralo vodu z čerstvého betónu a aby sme zamedzili vzniku zmrašťovacích trhlín. Rovnako odporúčame schladiť aj výstuž.

Ukladanie a spracovanie betónu
Ukladanie betónu a jeho zhutňovanie musí byť rýchle, aby sa zabránilo nekvalitnému spojeniu vrstiev. Počas ukladania a zhutňovania sa musí minimalizovať segregácia betónu. Betón sa musí chrániť pred nepriaznivým slnečným žiarením, silným vetrom, vodou a dažďom. Zhutňovanie sa má vykonávať ponorným alebo povrchovým vibrátorom, ak nie je dohodnuté inak, a to po uložení betónu, pokiaľ sa nevytlačí všetok zadržiavaný vzduch. Ak sa používajú povrchové vibrátory, betónová vrstva by nemala byť hrubšia ako 100 mm. Treba takisto kontrolovať, či vibrovanie netrvá príliš dlho a nenastáva segregácia betónu.

Ochrana betónu
Ak sa betón ukladá priamo na zeminu alebo skalný podklad, musí sa chrániť pred znečistením zeminou a stojatú vodu treba odsať.

Počas ukladania a zhutňovania sa musí betón chrániť pred nepriaznivým slnečným žiarením, silným vetrom, vodou a dažďom. Čerstvý betón treba chrániť aj pred otrasmi a musíme ho ošetrovať, aby sa minimalizovalo jeho plastické zmrašťovanie, zaistila sa dostatočná pevnosť povrchu a tiež dostatočná trvanlivosť povrchovej vrstvy.

Ošetrovanie
Intenzívnym odparovaním vody sa betón vysušuje a na povrchu betónu alebo debnenia sa usadzuje jemný prach z ovzdušia. Ak podľa predpovede počasia hrozí, že teplota vonkajšieho prostredia bude v čase ukladania betónu alebo v čase jeho ošetrovania vysoká, musia sa pripraviť predbežné opatrenia na ochranu betónu proti škodlivým účinkom týchto teplôt.
–>
Medzi nepriaznivé účinky vysokých teplôt patrí aj značné zmenšenie pevnosti betónu, výrazné zväčšenie pórovitosti a zvýšenie teplotného rozdielu medzi betónovaným prvkom a predtým vybetónovaným ohraničujúcim prvkom. Objemové zmeny spôsobené vysychaním či prípadným striedaním vlhčenia a následného vysychania podporujú vznik zmrašťovacích trhlín. Betón preto treba ošetrovať niektorým zo spôsobov, ktoré sa používajú oddelene alebo postupne:

• ponecháme konštrukciu v debnení,
• zakryjeme povrch parotesnými plachtami, ktoré zabezpečíme na hranách a spojoch proti odkrytiu,
• ako ochranu pred vysychaním ukladáme na povrch betónu vlhké kryty,
• čistou vodou udržujeme viditeľne vlhký povrch betónu,
• povrch betónu nastriekame vhodným prípravkom.

Ošetrovacie materiály sú kvapaliny, ktoré sa okamžite aplikujú nástrekom v tenkej vrstve na povrch čerstvého betónu, čím zabraňujú odparovaniu vody. Existujú dva typy ošetrovacích materiálov:

• prísady na báze parafínov – vytvárajú nepriepustný film a uzatvoria vznikajúce póry,
• prísady na báze polymérnej vodnej disperzie – vytvárajú aj spojovací mostík pod stierky.

Chyby pri betónovaní
Škála nedostatkov a chýb vyskytujúcich sa pri spracovaní a ošetrovaní betónu na stavbe je veľmi široká. Dali by sa uviesť stovky prípadov z praxe. Základnou príčinou je nedostatok vibračných zariadení na stavbe a nedostatok kvalifikovaných betonárov. Kvalifikovaní pracovníci vedia, ako sa má správne vibrovať ponorným vibrátorom, ako zvoliť vhodnú sieť vibrovaných miest (dostatočné množstvo vpichov) na požadované zhutnenie betónu. Tendencia šetriť na nákladoch na pracovníkov vedie k zamestnávaniu nekvalifikovaných pracovníkov bez odbornej prípravy a dostatočnej praxe.

S nedostatočným počtom ponorných vibrátorov na stavbe sa možno stretnúť aj v renomovaných firmách. V prípade malých stavebných firmách to môže byť spôsobené nedostatkom finančných prostriedkov na ich zakúpenie.

Pre nedostatok vibrátorov a stavebných robotníkov na stavbe sa môže betón ukladať chaoticky. Najmä pri väčších objemoch sa často zabudne na konce plôch, v ktorých betón už stvrdne, dôsledkom čoho sa neprepoja jednotlivé vrstvy.

• snaha pracovníkov stavby pridávať vodu do betónu po príchode domiešavača na stavbu, aby sa im s betónom ľahšie pracovalo,
• pridávanie vody do domiešavača na základe požiadaviek robotníkov stavby,
• neočistenie hornej vrstvy výstuže; tým sa na výstuži vytvárajú tzv. nálepky, ktoré zatvrdnú a pri neskoršom zabetónovaní bránia súdržnosti betónu a ocele,
• používanie transportbetónu, ktorý je v dopravnom prostriedku dlhšie, ako je uvedený maximálny čas; čas, za ktorý treba transportbetón spracovať po jeho výrobe, je uvedený na dodacom liste,
• chýbajúca ochrana povrchu zabetónovanej konštrukcie proti rýchlemu odparovaniu vody – nepoužívanie krycích geotextílií, chemických prostriedkov na ochranu povrchu betónu a pod.,
• betonáž plošných betónových konštrukcií za priameho slnka a vysokých teplôt (napr. parkovísk),
• rýchle oddebnenie konštrukcií – oddebnenie konštrukcie bez dosiahnutia potrebnej pevnosti betónu, napríklad pri stenách, spôsobuje rýchle vysušenie povrchu a vznik trhlín,
• príliš skoré oddebnenie konštrukcií – styk nezrelého betónu bez ukončenia hydratačného procesu s vodou (vplyvom zrážok i kropenia povrchu vodou) spôsobí totiž vyplavenie hydroxidu vápenatého Ca(OH)₂ na povrch betónu, kde sa zmení vplyvom vzdušného oxidu uhličitého CO₂ na nerozpustný uhličitan vápenatý CaCO₃. Keďže má iný farebný odtieň, dochádza k tvorbe tzv. vápenných výkvetov – bielych škvŕn na povrchu betónu, ktoré nie sú žiaduce najmä pri zvislých betónových konštrukciách (napr. plotoch).

Príklady z praxe
Pri betónovaní vonkajších betónových plôch sa najčastejšie vyskytujú dve základné chyby, ktoré sú zobrazené aj na fotografiách. Krátko po betonáži sa na povrchu plochy objavia pavučinkové trhlinky. Povrch betónu sa začne po čase odlupovať tak, že sa dá ľahko odstrániť povrchová tenká vrstva malty a vidno zrná kameniva. Dôvodom je zväčša nadmerné množstvo vody v betóne.

Táto nadbytočná voda sa dostala do betónu buď pri doriedení betónu na stavbe, ktorým si robotníci zľahčujú spracovanie betónu, alebo pri skorom či nadmernom ošetrovaní čerstvého betónu polievaním.
Ďalšou chybou pri väčších betónových plochách je slabá alebo minimálna vibrácia čerstvého betónu vibračnou latou, ktorá svojou intenzitou zhutní len tenkú povrchovú vrstvu. Po čase betón svojou váhou usadne a vytvoria sa trhliny.

Opakovanou chybou je i neskoré narezanie dilatačných škár hotových betónových podláh, predovšetkým v kritických rohoch. Betón sa pri hydratácii zmrašťuje a vznikajú trhliny na miestach najväčších pnutí.
Aj na kvalitne zabetónovanej stene či inej konštrukcii sa objavia trhlinky, ak sa povrch čerstvého betónu nechráni pred vysychaním vplyvom vetra alebo priameho slnečného žiarenia.

Chyby môže spôsobiť i nadmerné vibrovanie (previbrovanie) betónu. V mieste nadmernej vibrácie nastane segregácia betónu, dôjde k odlučovaniu kameniva a následnej degradácii  povrchu.

Text: Ing. Ľubica Pišťanská
Foto: autorka, Stanislav Botur, Holcim, Leier, Premac, Xella
Zdroj: Časopis Urob si sám