Zásady práce s betónovou zmesou

Doprava betónu

Doprava betónovej zmesi z autodomiešavača alebo nákladného auta by mala byť čo najkratšia. Pri doprave je dôležité dbať na to, aby sa zmes nerozmiešala. To môže nastať napr. pri doprave tzv. ľahkého betónu na korbe nákladného auta (v dôsledku otrasov), pri doprave zmesi pásovým dopravníkom s veľkým sklonom alebo pri vysypávaní betónovej zmesi z dopravného prostriedku z väčšej výšky (viac ako 1 m).

Pri betonážach na vzdialenosť až 300 m alebo do výšky až 50 m od autodomiešavača najčastejšie používame čerpadlá. Pri tejto vzdialenosti sa dá betonáž realizovať aj pomocou žeriava a tzv. bádie, nádoby určenej na betónovú zmes.

Betónovú zmes musíme zhutniť – zhutnenie je nevyhnutné na dosiahnutie požadovaných pevností. Nedokonale spracované betónové zmesi môžu mať až o 40 % menšiu pevnosť. Kvalitné zhutnenie dosiahneme pomocou vibrátorov.

Na dosiahnutie požadovanej pevnosti betónu treba vytvoriť priaznivé podmienky pre priebeh hydratácie. Betónovú zmes chránime pred účinkami slnka, dažďa, vetra, snehu a mrazu. Dážď vyplavuje z povrchu cementu maltovinu a prudký dážď dokonca rozruší betónovú zmes do hĺbky. Betónovanie v každom ročnom období so sebou prináša rôzne problémy a riziká. Najvyššie riziká sú pri betonáži v extrémnych teplotách, teda v letnom a zimnom období.

Betonáž pri extrémnych teplotách

Optimálne teploty na betónovanie sa pohybujú v rozpätí 15 až 25 °C. Tieto teploty však možno počas letných mesiacov júl a august len ťažko dosiahnuť. Do úvahy prichádza nočná betonáž, keď sa teploty dostanú na prijateľnú hranicu. Aj to má však svoje prekážky – tou najväčšou je hluk, ktorý betonáž sprevádza.

Ak sa stavba nachádza v blízkosti bytovej zástavby, betonáž v nočnom čase je vylúčená, ak však nevyhnutne potrebujeme betónovať, treba betónovú plochu chrániť pred rýchlym vysychaním. To môže spôsobiť nežiaduce ťahové a tlakové napätia v štruktúre betónu. Rýchle vysušenie povrchu môže mať za následok aj zníženie pevnosti betónu a vznik zmrašťovacích trhliniek, ktoré znižujú jeho trvanlivosť. Vysušenie spôsobuje nielen slnečná žiara, ale i teplý vzduch. Preto je nevyhnutné povrch uloženej betónovej zmesi udržiavať vlhký alebo treba zabrániť odparovaniu vody z povrchu betónu, a to už počas betonáže, najmä ak betónujeme v čase, keď teploty presahujú 30 °C.

Existuje niekoľko metód ochrany povrchu betónu:

• ponechanie betónu dlhší čas v debnení, najmä za horúceho počasia,
• pravidelné kropenie vodou v krátkych intervaloch,
• prekrytie povrchu betónu vlhkými tkaninami alebo fóliami,
• aplikácia nástreku parotesnou látkou – tá vytvorí na povrchu betónu film, ktorý zamedzí odparovaniu vody (pri veľkých betónových plochách).

Tieto metódy ochrany sú nevyhnutné počas prvého dňa betonáže a na nasledujúci deň. V ďalších dňoch, keď je povrch dostatočne pevný na to, aby neprepúšťal dážď, stačí betón zvlhčovať. Čas vlhčenia závisí od vlhkosti ovzdušia. Niekedy treba vlhčiť niekoľkokrát denne po celý týždeň. Uvedené body treba zohľadniť ešte skôr, ako sa betón objedná.

Jednotliví výrobcovia betónových zmesí prijímajú v tomto období určité opatrenia, aby ochránili betón pred vysokými teplotami, a tým čiastočne zabránili jeho porušeniu vplyvom teplôt. Jedným z opatrení je používanie zmesových cementov, ktoré v kombinácii s letnými prísadami do betónu predlžujú spracovateľnosť a tuhnutie čerstvej betónovej zmesi. Tieto opatrenia však samy od seba neochránia betónovú zmes pred vysokými teplotami, preto je vždy nutné ochrániť betón priamo na stavenisku. Ukladanie betónu v letnom období sa často podceňuje a odstraňovanie prípadných škôd vzniknutých v dôsledku nedodržania základného technologického postupu môže byť veľmi nákladné.

Pri betonáži v zimnom období treba dodržať niekoľko dôležitých opatrení, pretože nedôsledné spracovanie a ošetrenie betónu znehodnocuje betónové konštrukcie. Zimné obdobie možno z hľadiska počasia rozdeliť do niekoľkých fáz. Ak dlhodobo pretrvávajú nízke teploty neprevyšujúce –10 °C, odporúča sa betonáž odložiť. Do –10 °C je betonáž možná pri dodržaní určitých podmienok.

Najdôležitejšie je ochrániť betónovú zmes pred stratou hydratačného tepla. Pri teplotách nižších ako +5 °C sa už začína zastavovať hydratácia betónu, t. j. zastavuje sa proces tuhnutia a tvrdnutia. Preto výrobcovia betónu v tomto období pridávajú do betónu teplú vodu, ktorá zabezpečí, že dodaná zmes bude mať minimálnu teplotu +5 °C (minimálna teplota betónovej zmesi v zimnom období je daná normami platnými v Slovenskej republike), čím sa zaistí potrebná hydratácia. V zimnom období sa takisto odporúča zvýšiť obsah cementu, prípadne použiť cement vyššej triedy na rýchlejší nárast pevností betónu.

Ďalej je nevyhnutné pridať do betónových zmesí prísady, ktoré neodďaľujú tuhnutie a tvrdnutie betónu a ktoré sa bežne používajú v letných mesiacoch. V zimných mesiacoch je najvýhodnejšie používať prísady na báze naftalénov, ktoré tieto podmienky spĺňajú.

Ukladanie betónu Ukladanie betónovej zmesi vyžaduje svedomitú prípravu. Do stavebného denníka treba zapísať ukončenie všetkých prípravných prác, najmä však: kontrolu debnenia, lešenia, výstuh a pracovných podláh – ak predpísal projektant, kontrolu stavu výstuže, kontrolu vyčisteného debnenia, kontrolu správnej realizácie všetkých prác (neskôr už nekontrolovateľných), prípravu povrchu predtým uloženého betónu. Po zapísaní všetkých údajov zápis overí stavebný dozor, ktorý doplní súhlas na začatie betonáže. Okrem zápisov do stavebného denníka treba: skontrolovať objednávku druhu a množstva betónovej zmesi s navrhnutým projektom, skontrolovať pripravenosť staveniska na ukladanie betónovej zmesi podľa klimatických podmienok, v prípade extrémnych klimatických podmienok kontaktovať výrobcu betónu a konzultovať, či sa vôbec dá betónovať. Betónovú zmes ukladáme a spracovávame vo vodorovných vrstvách s rovnakou hrúbkou, zodpovedajúcou účinnosti použitých zhutňovacích prostriedkov. Plynulým postupom sa zabezpečuje riadne spojenie jednotlivých vrstiev. Zohľadňujeme najmä zmršťovanie a objemové zmeny tvrdnúceho betónu. V prípade betónovania veľkej plochy alebo ak nemôžeme vybetónovať naraz celú konštrukciu, vytvoríme pracovnú škáru. Pracovná škára je najslabším miestom konštrukcie, preto jej venujeme náležitú pozornosť.

 

Ošetrenie betónovej zmesi

Aj pri ošetrovaní betónovej zmesi musia odberatelia dodržať niekoľko zásadných podmienok. Minimálnu teplotu zmesi +5 °C treba dodržať aj po uložení do konštrukcie, a to minimálne počas 72 hodín. Betón sa musí chrániť pred mrazom, až kým nedosiahne zmrazovaciu pevnosť Rz (táto pevnosť je približne 7 MPa). Betónovať teda môžeme iba do nezmrznutej konštrukcie, ktorá svojou teplotou negatívne neovplyvní priebeh hydratácie. Miesto na uloženie betónu treba vyčistiť od námrazy a ľadových kryštálov.

Na ochranu uloženej betónovej zmesi sa používa napr. tepelná izolácia, debnenie, prikrývanie vybetónovaných plôch polystyrénovými doskami alebo textíliami. Pod vybetónovanou konštrukciou sa dá takisto kúriť horúcovzdušnými raketami, čo možno kombinovať s prikrytím vybetónovanej plochy. Betónovú zmes môžeme vyhrievať napr. aj zabudovaním odporových drôtov medzi výstuž konštrukcie.

Hoci väčšina výrobcov betónu a spracovateľských stavebných firiem nemá problém podmienky betonáže v mrazivých dňoch dodržať, vhodnejším riešením je odložiť betonáž, kým nebude priaznivejšie počasie. Zimné opatrenia výrobu betónu a jeho uloženie značne predražujú. Treba takisto počítať s pomalším rastom pevnosti betónu a jeho náročnejším spracovaním. Podcenenie mrazivého obdobia môže viesť k poškodeniu betónovej plochy a ďalším finančným škodám. Čas ošetrenia sa môže predĺžiť o obdobie, počas ktorého trvá teplota nižšia ako + 5 °C.

Najkratší odporúčaný čas ošetrovania

Všeobecne platné pravidlo pre čas ošetrovania:

• počas troch dní,
• kým sa nedosiahne pevnosť 6 MPa pri triede betónu do B 20 (C 16/20 X),
• kým sa nedosiahne pevnosť 8 MPa pri triede betónu B 25 (C 20/25 X) a viac.

Jednotlivé odporúčané kroky pri výrobe betónových zmesí:

• Pri poklese teplôt vonkajšieho vzduchu pod +10 °C použiť do betónovej zmesi cement triedy CEM I 42,5 R.
• Pri poklese teplôt vonkajšieho vzduchu pod +5 °C a pri poklese teploty betónovej zmesi pod +10 °C použiť:

• cement triedy CEM I 42,5 R,
• teplú vodu,
• prípadne, ak je betonáreň vybavená ohrevom kameniva, prehriať aj vstupné materiály.

• Pri poklese teplôt vonkajšieho vzduchu pod –3 °C a pri poklese teploty betónovej zmesi pod +10 °C použiť:

• cement triedy CEM I 42,5 R,
• teplú vodu,
• prísadu urýchľujúcu tuhnutie betónovej zmesi,
• prípadne, ak je betonáreň vybavená ohrevom kameniva, prehriať aj vstupné materiály.

• Pri poklese teplôt vonkajšieho vzduchu pod –10 °C povoliť betonáže iba po dohode s technológom.

Čerpať betónovú zmes možno do teploty –5 °C. Pri nižších teplotách už môže betónová zmes zamŕzať v potrubí.

Okrem klimatických podmienok ovplyvňuje kvalitu betónu aj neodborná úprava betónovej zmesi na stavenisku. Najčastejšie prehrešky, akých sa odberatelia dopúšťajú pri úprave betónu:

• riedenie betónovej zmesi – často k nemu dochádza na stavenisku, pretože čím je betónová zmes redšia, tým lepšie sa s ňou pracuje. Zároveň sa tým však narúša jej pevnosť. Riedenie je teda možné iba pod dozorom odborného pracovníka, najlepšie technológa alebo laboranta výrobcu betónovej zmesi, ktorý, ak je to možné, namiesto vody použije na riedenie konzistencie plastifikátor;
• nesprávne spracovanie betónovej zmesi – neodborná vibrácia;
• nedodržanie predpísanej triedy betónu a minimálnej hrúbky krytia výstuže.

Oddebňovanie

Pri nenosných častiach betónovej konštrukcie môžeme debnenie odstrániť, len čo už betón zachováva tvar konštrukcie. Pri bežných podmienkach tvrdnutia betónovej zmesi sa bočnice trámov a prievlakov uvoľňujú na druhý deň, bočnice pilierov a stĺpov po desiatich dňoch. Na uľahčenie oddebňovacích prác a na ochranu nákladného debnenia sa styčné plochy natierajú ochrannými nátermi. Najmä drevené debnenie sa musí starostlivo impregnovať proti vlhkosti a chemickým vplyvom cementu. Je dobré pamätať na to, že kvalita a stav debnenia i náteru môžu ovplyvniť vzhľad ukladanej betónovej zmesi.

Skúška spracovateľnosti čerstvej betónovej zmesi má štyri stupne spracovateľnosti – od S1 po S4. S1 je zavlhnutá zmes, ktorá je priveľmi hustá na dopravu autodomiešavačom. Ostatné konzistencie sú vhodné na dopravu autodomiešavačom, konzistencie S3 a S4 zároveň možno aj čerpať. Skúška sa dá vykonať tak v betonárni, ako i na stavbe.

Skúška pevnosti sa vykonáva odberom vzorky betónovej zmesi do normovaných foriem, keď po dosiahnutí oddebňovacej pevnosti nasleduje uloženie týchto vzoriek na 28 dní do vlhkého alebo mokrého prostredia s teplotou 20 °C. V tomto období dozrievajú vzorky, ktoré sa potom pri tlaku testujú z hľadiska pevnosti. Niektoré druhy betónu treba testovať aj z hľadiska odolnosti proti mrazu, vodonepriepustnosti, odolnosti proti posypovým soliam a obrusu. Vzorky odoberajú a testy realizujú iba vyškolené osoby.

Na základe jednotlivých testov sa vystavujú výsledné protokoly so zistenými vlastnosťami odobratých vzoriek. Postupy výroby a skúšania betónovej zmesi sa realizujú v súlade so zavedeným systémom riadenia výroby. Nad týmto systémom vykonávajú dozor nezávislé akreditované orgány. Všetky betónové zmesi sa musia vyrábať podľa noriem platných v Slovenskej republike.

Milan Fenyk
Foto: archív spoločnosti Cemex  Czech Republic, s. r. o.

Autor je hlavným technológom pre oblasť Praha spoločnosti Cemex Czech Republic, s. r. o.