Vše, co potřebujete vědět o betonu

Beton je směs písků a štěrků nebo drtí, obecně nazývaných kamenivem do betonu, spojená pojivem tvořeným cementem, vodou a přídavkem příměsí a chemických přísad. V čerstvém stavu může být beton podle složení zcela tekutý, plastický nebo tzv. zavlhlý, sypký.

Zrání a nárůst pevností betonu je způsobeno reakcí cementu s vodou, proto je nutné udržovat zrající beton v prostředí s dostatečně vysokou vlhkostí nebo přímo pod vodou.

V současné době (březen 2018) platí pro výrobu betonu v ČR souběžně několik předpisů. Je to evropská technická norma ČSN EN 206+A1 a doplňková česká technická norma ČSN P 73 2404. Obě normy zahrnují stejné pevnostní třídy betonu se stejnými požadavky na pevnosti betonu, liší se ovšem v dalších požadavcích podle stupně vlivu prostředí (SVP). Obě normy zahrnují část betonů naprosto identických a v části betonů s odlišují. Navíc ČSN P 73 2404 obsahuje požadavky na betony s životností 50 let (tab. F.1.1) a zpřísněné požadavky na betony s životností 100 let (tab. F.1.2.) Kromě technických norem jsou v ČR požadavky na beton obsaženy ještě ve zvláštních předpisech některých investorů, a to pro pozemní komunikace (TKP SPK), pro železniční stavby (TKP staveb SD) a vodní stavby (TKP staveb ŘVC). Výsledkem je několik různých soubory požadavků na specifikaci betonu, ze kterých musí projektant konstrukce zvolit.

Pro běžné konstrukce bez speciálních požadavků se obvykle používá beton specifikace podle ČSN P 73 2404, tab. F.1.1

Objednávka betonu musí mj. obsahovat jednoznačné požadavky na typ a kvalitu betonu, které jsou popsány formou tzv. specifikace. Specifikace betonu je soubor parametrů betonu, sloužící k jednoznačnému výběru vhodné typové receptury betonu do objednávky. Specifikace betonu musí obsahovat:

1. povinné parametry, tj. údaje, které musí být v objednávce uvedeny
   • třídu pevnosti betonu v tlaku
   • stupeň vlivu prostředí
   • konzistenci betonu
   • maximální obsah chloridů v betonu
   • největší zrno kameniva
   • českou technickou normu, podle které je beton specifikován, např. ČSN P 73 2404
2. další upřesňující parametry – údaje které mohou být v objednávce upřesněny
   • stáří betonu, ve kterém je deklarovaná pevnost betonu
   • další zvláštní požadavky odběratele na teplotu betonu, dobu zpracovatelnosti, použití speciálních přísad aj.

Objem betonu v m³ uváděný v objednávce, na dodacím listě a ve fakturaci vždy představuje objem, který beton vyplní v bednění nebo formě až po řádném zhutnění.

Objemová hmotnost obyčejného betonu po správném zhutněného se pohybuje obvykle v rozmezí 2150–2350 kg/m³ a to v závislosti na složení betonu a jeho konzistenci. Betony s objemovou hmotností pod 2000 kg/m³ jsou označovány jako lehké betony, betony s objemovou hmotností nad 2600 kg/m³ patří mezi těžké betony.

Pevnost betonu se udává třídou pevnosti betonu v tlaku a zapisuje se formou dvou čísel, např. C 20/25. První číslo označuje charakteristickou (zaručenou) pevnost betonu v MPa, stanovenou na vzorku tvaru válce o průměru 150 mm a výšce 300 mm a druhé číslo za lomítkem pak pevnost stejného betonu stanovenou na vzorku tvaru krychle o straně 150 mm.

Například třída C 25/30 znamená charakteristickou pevnost betonu 25 MPa (tj. 250 kg/cm²) stanovenou na tělese tvaru válce a pevnost 30 MPa (tj. 300 kg/cm²) stanovenou na tělese tvaru krychle. Jedná se o stejný beton, rozdílné naměřené hodnoty jsou dány pouze různým tvarem (štíhlostí) zkušebních těles.

Dříve používaný a dodnes běžný způsob stanovení pevnosti je na krychelných vzorcích o rozměru 150 mm, tato pevnost je uvedena v označení vždy až za lomítkem. Charakteristická, dříve označovaná jako zaručená, pevnost betonu je minimální pevnost betonu, kterou musí správně zpracovaný beton dosáhnout po zatvrdnutí v konstrukci. Beton je vyráběn s určitou rezervou v pevnosti, proto musí minimální pevnost vyhovujícího betonu při výrobě zkušebních vzorků na betonárně dosahovat pevnosti o 4 MPa vyšší než je pevnost charakteristická, tzn. pro beton C 25/30 je to 34 MPa (při zkoušce na krychli 150 mm).

Pevnost betonu je závislá na době a teplotě zrání; výše uvedené hodnoty pevností předepsaných normami musí být dosaženy po 28 dnech zrání za laboratorních podmínek při teplotě uložení 20 °C a v prostředí 100% relativní vlhkosti vzduchu nebo přímo při uložení ve vodě. I při nižší teplotě zrání, např. v prostředí stavby, dosáhne beton deklarované pevnosti, pouze doba zrání může být delší.

Ztvrdlý beton podléhá vlivům okolního prostředí. Pro zajištění očekávané trvanlivosti a správné funkce betonové konstrukce v dlouhodobém horizontu je nutné, kromě požadavku na pevnostní třídu, dále upřesnit charakter prostředí, kterému bude konstrukce vystavena. Určuje to tzv. stupeň vlivu prostředí (SVP) rozdělený do několika skupin:

Konzistence betonu udává jeho tekutost a zpracovatelnost v rozsahu od zavlhlého (skoro suchého) betonu (S1) přes tuhý (S1/S2), plastický (S2) až tekutý (S3) a velmi tekutý (S4–S5) beton. Udává se ve stupních sednutí kužele S1 až S5 nebo přímo hodnotou sednutí při zkoušce Abramsovým kuželem:

• Stupeň S1 – 10 až 40 mm sednutí kužele
• Stupeň S2 – 50 až 90 mm sednutí kužele
• Stupeň S3 – 100 až 150 mm sednutí kužele
• Stupeň S4 – 160 až 210 mm sednutí kužele
• Stupeň S5 – ≥ 220 mm sednutí kužele

Konzistenci betonu je nutné volit podle způsobu dopravy betonu a podle možností jeho dobrého zhutnění v konstrukci. Jiný, u nás méně obvyklý, způsob označení konzistence může být stupněm rozlití F1 až F5, podle jiné zkušební metody.

Chloridové ionty (Cl-)v betonu způsobují korozi ocelové výztuže a tím postupně degradaci celé betonové konstrukce, proto je jejich obsah v betonu omezován. Jednotlivé kategorie vyjadřují celkový obsah chloridových iontů ze složek betonu vztažený k dávce cementu a jsou předepsány podle použitého typu výztuže.

• Kategorie Cl1,0 – max. 1,0 % Cl- hm.; pro betony bez ocelové výztuže
• Kategorie Cl0,2 – max. 0,2 % Cl- hm.; pro betony s ocelovou výztuží
• Kategorie Cl0,1 – max. 0,1 % Cl- hm.; betony s předepjatou ocelovou výztuží

Beton se vyrábí z drobného kameniva frakce 0/4 mm (písku) a hrubého kameniva (drtě, štěrku) frakce 4/8 mm, 8/16 mm, případně 16/22 mm. Pro kvalitní a trvanlivý beton je vhodné volit co největší zrno kameniva v hodnotách 22 mm, 16 mm, 8 mm nebo 4 mm s ohledem na hustotu výztuže a vlastní rozměry konstrukce.

Standardně je pevnostní třída betonu deklarovaná podle pevnosti betonu v tlaku dosažené při normových podmínkách (ve vodě a při 20 °C) ve stáří 28 dní. Zrání betonu a zvyšování pevností betonu ovšem probíhá stále dále i po tomto termínu, jen se snižující se rychlostí. Při použití aktivních příměsí do betonu, jako je popílek, mikromletá vysokopecní struska a podobné materiály, pokračuje znatelný vývoj pevností betonu ještě po 28 dnech. V těchto případech je možné deklarovat pevnost betonu po 56 dnech nebo i po 90 dnech zrání. Takto deklarované betony jsou ekonomicky výhodné a je možné je použít zejména v teplejším období roku. Při době zrání jiné než 28 dní je nutno pevnostní třídu betonu doplnit údajem o době zrání, např. C 25/30-56d.

Standardní doba zpracovatelnosti betonu od namíchání po uložení do bednění je 60 až 90 minut v závislosti na druhu betonu a teplotě prostředí. Po předchozí dohodě s výrobcem lze úpravou složení betonu dobu zpracovatelnosti tekutého i zavlhlého betonu prodloužit nebo naopak urychlit vývin počátečních pevností betonu.

Doprava čerstvého betonu závisí na jeho konzistenci, tj. tekutosti. Beton zavlhlé konzistence může být dopravován běžnými nákladními automobily, pro beton plastické a tekuté konzistence se používají automíchače (automixy, autodomíchávače), umožňující beton během přepravy průběžně promíchávat a udržet tak jeho dokonalou homogenitu a dobrou zpracovatelnost. Tekutý beton je možno na stavbě dále dopravovat stacionárními čerpadly s potrubím nebo mobilními čerpadly s manipulačním ramenem o dosahu až několika desítek metrů do výšky a do dálky.

Zpracování čerstvého betonu zahrnuje včasné uložení betonu do bednění nebo formy (korytem z mixu, čerpadlem, rozvoz stavebním kolečkem apod.) a jeho řádné zhutnění. Vlastnosti čerstvého a ztvrdlého betonu jsou deklarovány a zaručeny podle příslušných technických norem ČSN P 73 2404 a ČSN EN 206+A1. Dosažení zaručených vlastností ztvrdlého betonu a celé betonové konstrukce je dodavatelem betonu garantováno pouze za předpokladu správného postupu ukládání, hutnění a ošetřování betonu v konstrukci podle výše jmenovaných norem a norem souvisejících (mj. ČSN EN 13670) na straně odběratele a výrobce konstrukce.

Zejména u betonu zavlhlé konzistence dopravovaného na nákladním automobilu je velmi důležité dodržení maximální doby zpracovatelnosti, ochrana čerstvého betonu před vysycháním před zpracováním, důkladné zhutněné betonu po uložení a ochrana tvrdnoucího betonu před vyschnutím a zmrznutím.

Nedodržením správného postupu při zpracování čerstvého betonu dojde k nevratnému narušení zrání betonu a tím ke snížení konečných pevností betonu, vodonepropustnosti a obecně trvanlivosti konstrukce.

Zbylý beton, nezpracované zbytky čerstvého, částečně zatuhlého i ztvrdlého betonu je možno vrátit zpět na betonárnu DESTRObeton k odborné recyklaci a likvidaci.