Ako predchádzať chybám pri betonáži

Požiadavky na spracovanie a ošetrovanie betónu budú v budúcnosti uvedené v pripravovanej európskej norme EN 13670-1. Táto norma je v záverečnej fáze prípravy (chýba ešte časť o ošetrovaní betónu). V súčasnosti platná STN P ENV 13670-1 Zhotovovanie betónových konštrukcií uvádza dostatočné požiadavky na spracovanie a ošetrovanie betónu (hoci veľká časť z nich je uvedená najmä v informatívnej prílohe E – Pokyny pre betónovanie a v prílohe G – Pokyny pre kontrolu).

Spracovanie betónu
V článku 8.4 kapitoly 8 spomínanej normy sú okrem iných uvedené aj tieto požiadavky na ukladanie a zhutňovanie betónu:

• Ukladanie betónu a zhutňovanie musí byť také rýchle, aby sa zabránilo zlému spojeniu vrstiev.
• Počas ukladania a zhutňovania sa musí minimalizovať segregácia betónu.
• Počas ukladania a zhutňovania sa musí betón chrániť pred nepriaznivým slnečným žiarením, silným vetrom, mrazom, vodou, dažďom a snehom.
• Zhutňovanie sa má vykonávať vibrovaním ponorným vibrátorom, ak nie je dohodnuté inak.
• Vibrovať sa má systematicky ponorným alebo povrchovým vibrátorom po uložení betónu, pokiaľ neustane vytlačovanie zadržovaného vzduchu.
• Ak sa používajú povrchové vibrátory, nemala by betónová vrstva prekročiť 100 mm (ak sa skúškami nepotvrdil iný postup) atď.

Súčasťou projektovej špecifikácie by mal byť podrobný kontrolný plán, ktorého požiadavky uvádza príloha G. Pri ukladaní a zhutňovaní betónu sa požaduje kontrola počtu a veľkosti ponorných vibrátorov, vzdialenosť vpichov, hĺbka vpichov (či je v súlade s kontrolným plánom). Tiež treba kontrolovať, či nenastáva segregácia, alebo previbrovanie betónu.

Ochrana betónu
Obdobne norma špecifikuje aj ošetrovanie betónu:

• Ak sa betón ukladá na priamo na zeminu alebo skalný podklad, musí sa chrániť pred znečistením zeminou a odsatím vody.
• V debnení nemajú byť úlomky, ľad, sneh a stojatá voda.
• Ak betón nemá dostatočnú pevnosť, aby odolával účinkom mrazu, musí mať zemina, skala, debnenie alebo časť konštrukcie v styku s betónom teplotu, ktorá nespôsobí zmrznutie betónu.
• Ak predpoveď počasia uvádza, že teplota vonkajšieho prostredia bude v čase ukladania betónu alebo v čase jeho ošetrovania nižšia, musia sa pripraviť predbežné opatrenia na ochranu betónu proti poškodeniu mrazom.
• Teplota povrchu betónu nesmie klesnúť pod 0 °C, pokiaľ povrch nedosahuje pevnosť v tlaku, pri ktorej môže odolávať mrazu bez poškodenia (obyčajne 5 MPa).
• Počas ukladania a zhutňovania sa musí betón chrániť pred nepriaznivým slnečným žiarením, silným vetrom, mrazom, vodou, dažďom a snehom.
• Betón sa musí v ranom veku ošetrovať a chrániť, aby sa minimalizovalo plastické zmrašťovanie, zaistila sa dostatočná pevnosť povrchu a tiež dostatočná trvanlivosť povrchovej vrstvy. Betón treba chrániť najmä pred mrazom, škodlivými otrasmi, nárazmi alebo pred poškodením.

Ošetrovanie
Betón možno ošetrovať nasledujúcimi spôsobmi, ktoré sa používajú buď oddelene, alebo postupne:

• ponechanie konštrukcie v debnení,
• zakrytie povrchu parotesnými plachtami, ktoré sú zabezpečené na hranách a spojoch proti odkrytiu,
• ukladanie vlhkých krytov na povrch betónu proti vysychaniu,
• udržiavanie viditeľne vlhkého povrchu betónu vhodnou vodou,
• nástrek vhodných ošetrovacích hmôt.

Ak predpoveď počasia uvádza, 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 značné zmenšenie pevnosti betónu, výrazné zväčšenie pórovitosti, oddialenie tvorby ettringitu a zvýšenie teplotného rozdielu medzi betónovaným prvkom a predtým vybetónovaným ohraničujúcim prvkom.
Ako vidieť, požiadavky na správne postupy pri spracovávaní a ošetrovaní betónu sú dostatočne popísané v platných normách, dôležité však je, aby sa aj dodržiavali.

Pri betónovaní vonkajších betónových plôch sa najčastejšie vyskytujú dve základné chyby. 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 (obr. 1). Táto nadbytočná voda sa dostala do betónu buď pri doriedení betónu na stavbe, ktorým si robotníci „zľahčujú“ spracovanie betónu, alebo pri skorom ošetrovaní čerstvého betónu polievaním.

Obr. 1 Kvalitne ošetrený betón (vľavo) a ukážka nekvalitne ošetreného betónu (vpravo), z ktorého sa časom úplne odstránila povrchová vrstva malty	Obr. 2 Trhliny, ktoré vznikli v dôsledku nedostatočného zhutnenia čerstvého betónu vibračnou latou
	Obr. 3 Nesprávne uložený betón

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 (obr. 2).

Nedostatok vibrátorov a stavebných robotníkov na stavenisku môže spôsobiť chaotické ukladanie betónu. Najmä pri väčších objemoch sa často „zabudne“ na konce plôch, v ktorých betón už stvrdne, dôsledkom čoho sa neprepoja jednotlivé vrstvy (obr. 3). Tieto chyby sa, bohužiaľ, vyskytujú aj pri veľkých stavbách a významných základových konštrukciách.

Opakovanou chybou je i neskoré narezanie dilatačných škár hotových betónových podláh, predovšetkým v kritických rohoch (obr. 4 a 5). Betón sa pri hydratácii zmrašťuje a v miestach najväčších pnutí vznikajú trhliny.
Pri zhotovovaní zvislých plôch vznikajú problémy spôsobené nedostatočným vibrovaním do hlbšieho debnenia, kde sa po oddebnení objavia na konštrukcii štrkové hniezda (obr. 6). Kaverny môžu vzniknúť aj pri nekvalitnom debnení, keď cementové mlieko spolu s jemnými časticami vytečie k pätke konštrukcie (obr. 7) a v debnení ostane iba hrubá štruktúra betónu.

Obr. 4 Neskoré narezanie dilatačnej škáry v kritickom rohu	Obr. 5 Neskoré narezanie dilatačných škár hotových betónových podláh
Obr. 6 Štrkové hniezdo	Obr. 7 Vytečené cementové mlieko v dôsledku netesného debnenia

Aj na kvalitne zabetónovanej stene či inej konštrukcii sa objavia trhlinky (obr. 8 a 9), pokiaľ sa povrch čerstvého betónu nechráni pred vysychaním vplyvom vetra alebo priameho slnečného žiarenia.
Chyby môže spôsobiť i nadmerné previbrovanie betónu. V mieste nadmernej vibrácie nastane segregácia betónu, dôjde k odlučovaniu kameniva a následnému oslabeniu konečného povrchu.

Obr. 8 Trhlinky, ktoré vznikli v dôsledku nedostatočnej ochrany betónu pred klimatickými vplyvmi	Obr. 9 Trhlinky spôsobené nedostatočnou ochranou betónu pred klimatickými vplyvmi

V zimnom období nesmie byť teplota povrchu betónu nižšia ako 0 °C, až kým betón nedosiahne požadovanú pevnosť 5 MPa. Po dosiahnutí tejto pevnosti je už betón schopný odolávať účinkom mrazu. Ak sa nedodrží táto podmienka a teplota povrchu betónu bude nižšia, povrch nedosiahne potrebnú pevnosť a po čase ho už môžete iba „pozametať“ po zdravé jadro, v ktorom hydratácia prebehla pri dostatočnej teplote (obr. 10).

Obr. 10 Betón znehodnotený nedodržaním minimálnej povrchovej teploty	Obr. 11 „Nálepky“ na výstuži, ktoré pri neskoršom zabetónovaní bránia súdržnosti betónu a ocele

Zhrnutie základných nedostatkov pri spracovaní a ošetrovaní betónu

Škála nedostatkov a chýb vyskytujúcich sa pri spracovaní a ošetrovaní betónu na stavbe je veľmi široká, dali by sa uviesť stovky prípadov z praxe. Ako typické a rozhodujúce nedostatky a chyby však možno uviesť tieto:

• nedostatok vibračných zariadení na stavbe – s nedostatočným počtom ponorných vibrátorov na stavbe sa možno stretnúť aj pri renomovaných firmách. Pri malých stavebných firmách to môže byť spôsobené nedostatkom finančných prostriedkov na ich zakúpenie;

• nedostatok kvalifikovaných betonárov, ktorí 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;

• šetrenie na stavebných nákladoch s cieľom vyhnúť sa nákladom na spracovanie betónu alebo ich minimalizovať (mať „samozhutniteľný betón“ za cenu obyčajného betónu);
• snaha pracovníkov stavby pridávať vodu do betónu po príchode domiešavača na stavbu, aby sa im „ľahšie pracovalo s betónom“ (aj pri konzistencii S3 sú pracovníci stavby nespokojní s „tekutosťou“ betónu);
• pridanie vody do domiešavača na základe požiadaviek robotníkov stavby;
• nedostatočná vibrácia betónu veľkoplošných konštrukcií – napr. parkovísk a skladovacích plôch;
• nezabezpečenie prepojenia dvoch vrstiev betónu nad sebou pri betonáži masívnych betónových konštrukcií – pri takýchto konštrukciách (napr. základové dosky) je potrebné, aby stavebná firma pripravila organizačný plán postupu zhutňovania betónu a dostatočne ho zabezpečila odbornými pracovníkmi a potrebným počtom ponorných vibrátorov;
•  neočistenie hornej vrstvy výstuže pri betonáži masívnych základových dosiek – tým sa na výstuži vytvárajú „nálepky“, ktoré zatvrdnú a pri neskoršom zabetónovaní bránia súdržnosti betónu a ocele (obr. 11);
• neodstránenie nadbytočnej vody z povrchu zabetónovanej masívnej konštrukcie (pomocou špeciálnych odsávačov vody), čo má za následok nevyhovujúci vzhľad povrchu betónu;
• 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.;
• chýbajúca ochrana povrchu konštrukcie pred vetrom – vietor (alebo prudký prievan) spôsobuje v lete rýchle vysušovanie povrchu betónu, v zime zase rýchle ochladzovanie čerstvo zabetónovanej konštrukcie;
• betonáž veľkoplošných betónových konštrukcií za priameho slnka a vysokých teplôt – napr. parkovísk, skladovacích plôch;
• betonáž tenkostenných betónových konštrukcií za nízkych teplôt, bez zabezpečenia ohrievania konštrukcie po betonáži;
• používanie oceľového debnenia v zime (vyskytuje sa len ojedinele) a nezakrytie debnenia po betonáži (čím sa nezabráni úniku hydratačného tepla);
• rýchle oddebnenie konštrukcií v zimnom období – oddebnenie konštrukcie bez dosiahnutia potrebnej pevnosti betónu, napr. pri stenách, spôsobuje rýchle vysušenie povrchu a vznik trhlín;
• rýchle oddebnenie konštrukcií v prechodných obdobiach s nižšími teplotami (jeseň, jar) – neukončenie hydratačného procesu „nezrelého“ betónu a jeho styk s vodou spôsobia transport Ca(OH)₂ na povrch betónu, kde sa zmení vplyvom vzdušného CO₂ na CaCO₃ a vplyvom zrážok (i kropenia povrchu vodou) dochádza k tvorbe tzv. vápenných výkvetov – bielych fľakov na povrchu betónu, ktoré sú zvlášť nepríjemné pri zvislých betónových konštrukciách (napr. piliere mostov, steny).

Záver

Príklady nedostatkov a chýb, ktoré sa spomínajú v článku, ukazujú, ako jednoducho možno znehodnotiť transportbetón, ktorý sa dodáva ako „polotovar“. Aby sa realizátori stavieb nedopúšťali chýb, ktoré znehodnocujú celé stavebné dielo, mali by mať naštudované zásady práce s transportbetónom a poznať základné odporúčania normy STN EN 13670-1. Vyhnú sa tak zbytočným reklamáciám a výsledkom budú krajšie betónové konštrukcie bez dodatočných sanácií.

Text: Ing. Ľubica Pišťanská
Foto: autorka

Autorka je technológom výroby transportbetónu spoločnosti Holcim (Slovensko), a. s.