Nejběžnějším druhem betonu je takzvaný cementový beton (CB). Plnivem je kamenivo, pojivem cement. Do směsi se při výrobě přidává ještě voda. Při výstavbě silnic se často používá "asfaltový beton" (AB). A pak je tu spousta moderních variant vylehčených betonů.
Trocha historie
Přesto, že novodobá historie betonu v českém stavebnictví je teprve stoletá, počátky využití kompozitních stavebních materiálů na bázi betonu můžeme hledat již ve 4. tisíciletí před naším letopočtem.
Další zajímavé návštěvy najdete v časopise Domov
Zatímco ve starověké Asýrii se jako pojivo používal jíl, Egypťané používali sádru, kaolinitický jíl a další vápenná pojiva, dost možná i při stavbě pyramid (viz teorie francouzského chemika Josepha Davidovitse, která v roce 1974 vyvolala posměch, ale dnes se zdá pravdivou).
První použití hydraulického betonu – podobného tomu, jaký používáme dnes – se objevilo ve starověkém Římě okolo roku 200 př. n. l. Na výrobu pojiva se tehdy používal sopečný produkt pucolan (přírodní hydraulický cement s vynikajícími vlastnostmi), který umožnil vybudování silnic, přístavních hrází, akvaduktů a mostů v celé oblasti Středomoří.
Technologickým zázrakem postaveným víceméně z cementového betonu je obrovská monolitická kopule na Pantheonu v Římě (průměr 43,3 m, hmotnost 5 000 t). Byla vytvořena technologií litého betonu za sedm let (118 – 125 n. l.). Kopule srovnatelné velikosti byly ještě 1600 let poté stavěny technologií kamenné klenby po desítky let...
Znalost používání hydraulických pojiv pravděpodobně zmizela se zánikem římské říše a znovu se objevila až ve 2. polovině 18. století díky pokusům britského inženýra Johna Smeatona.
Velmi překvapivé jsou proto analýzy původního zdiva Karlova mostu v Praze, uskutečněné na VŠCHT v roce 2008: prokázaly unikátní příklad pokračování antické tradice použití vysoce kvalitních malt či betonů s hydraulickým pojivem. Fyzikální vlastnosti výplňového zdiva Karlova mostu (zejména nízká objemová hmotnost) odpovídají moderním, takzvaným lehkým konstrukčním betonům.
Zdivo s těmito parametry celkovou stavbu nejen stabilizovalo, ale rovněž nevystavovalo její vnější konstrukci (lícní kvádrové zdivo) nadbytečnému zatížení.
Slínek (vypálená směs vápence a slínovce) tvoří meziprodukt při výrobě cementu.
Špetka fyziky a chemie
Během hydratace a tvrdnutí probíhají v betonu fyzikální a chemické procesy (provázené uvolňováním tepla), při nichž beton získává mechanickou pevnost, odolnost a chemickou stabilitu. Beton neztvrdne tím, že vyschne, ale že postupně během týdnů vykrystalizuje. Tento proces začne asi hodinu po namíchání a nedá se zastavit, čím je tepleji, tím rychleji krystalizace probíhá. Voda v krystalech betonu nesmí zmrznout, tím by byl beton zcela znehodnocen.
Pevnost betonu závisí především na vlastnostech cementu, dalšími ovlivňujícími faktory jsou vlastnosti vody a kameniva. Beton s větším obsahem cementu (1 : 2) má za teplého počasí už druhý den téměř poloviční tvrdost. V praxi se po 28 dnech považuje beton za hotový (vyzrálý).
Při krystalizaci se v betonu vytváří takzvané vnitřní teplo. Při betonáži přehrady v šíři až několika desítek metrů by vysoká teplota beton znehodnotila, a proto se do betonu vkládají ocelové roury, například půlmetrového průměru, kterými při krystalizaci nepřetržitě proudí studená chladící voda. Tyto roury pak v betonu zůstanou.
Betonáž masivních stavebních děl musí probíhat nepřetržitě dnem i nocí, protože po noční přestávce by se již beton nespojil kvalitně. Pokud teplota vnějšího prostředí klesne pod +5 °C, krystalizace betonu se výrazně zpomalí, ale když teplota stoupne, opět pokračuje.
Betony se označují značkou C následovanou dvěma čísly – válcovou a krychelnou pevností (např. C 16/20). Jde o hodnoty dvou různých metodik měření pevnosti betonu v tlaku, přičemž válcová pevnost je vždy nižší z obou čísel.
Systém betonových skořepinových tvárnic Best-Unika nabízí levnou a efektivní výstavbu. 4 + kk vyjde na 1,5 milionu korun.
Druhy betonu
Prostý beton je odolný především vůči namáhání tlakem, naproti tomu snese pouze malé tahové zatížení. Proto se beton kombinuje s železnou výztuží (železobeton), výztuží z kabelů, které se napnou a vnáší do betonu tlak (předpjatý beton), nebo s různými typy vláken či drátků (vláknobeton, drátkobeton).
Jako příměs lze použít i moderní materiály, jako jsou uhlíková vlákna, a zvýšit tím pevnost betonu ještě o několik desítek procent. Kompozitní materiál složený z portlandského cementu, skleněných vláken, anorganického plniva a dalších přísad (podle požadovaných finálních vlastností) se nazývá sklobeton. Z dalších speciálních betonů stojí za zmínku ještě stříkaný beton.
Děravý beton
Moderní variantu představuje beton vylehčený malými vzduchovými bublinkami – pórobeton. Nabízí rychlou a jednoduchou výstavbu a zdravé vnitřní prostředí, a proto je hojně využíván pro výstavbu rodinných i bytových domů. U nás je dobře známý pod obchodní značkou Ytong. Obsahuje 100 % přírodních surovin, je hygienicky nezávadný a vykazuje nejnižší míru radioaktivity.
Tvárnice Ytong tvoří ideální materiál pro stěny, stropy i střechy, ale postavit z nich můžete také schody – rychle a levně.
Díky své struktuře s miliony vzduchových pórů materiál přirozeně dýchá a udržuje vlhkost v interiéru v optimálním rozpětí od 45 do 55 procent. Navíc pohlcuje pro zdraví nepříznivé kladné ionty a svým zásaditým složením brání vzniku plísní. V materiálu nevznikají tepelné mosty, zachovává stabilní a optimální klima.
Pokud chcete navíc klást důraz také na vysoce aktuální parametr kvalitní tepelné izolace, zvolte tvárnice pro obvodové zdivo Ytong Lambda+, které umožňují stavět domy i v pasivním standardu. Vzduch uzavřený v pórech zdiva totiž působí jako nejlepší izolant. Výstavba z bílého pórobetonu je rychlá, snadná a velice přesná – téměř bez odpadu a s minimální spotřebou malty. Výsledná stavba vykazuje mimořádnou mechanickou pevnost při malé objemové hmotnosti.
Perlit expanduje
Pro výrobu lehkých betonů se používá přírodní materiál perlit. Je to v podstatě amorfní křemičitan hlinitý sopečného původu, patří do skupiny kyselých vulkanických skel. Jeho tepelným zpracováním (expandací) při teplotách 850 až 1150 °C vzniká produkt ve formě drobných dutých kuliček různých velikostí.
Objem perlitu se při expandaci zvětší až na desetinásobek. Výsledný produkt je lehká, zrnitá a pórovitá hmota, průhledná až poloprůhledná, barvy převážně bílé nebo šedobílé. Má poměrně velký obsah alkalických substancí a nízký obsah oxidů železa a titanu.
Expandovaný perlit nabízí řadu výjimečných vlastností, které se využívají především ve stavebnictví. Je chemicky netečný, poskytuje dokonalou tepelnou i zvukovou izolaci, odolává vlhkosti, účinku řas a hub i extrémním teplotám, má malou objemovou hmotnost a skvělé sorpční schopnosti, je objemově stálý, paropropustný a nehořlavý.
Vedle řady možností využití pro zateplení nebo zlepšení akustiky objektu (zdicí a omítkové malty, perlitové zásypy, vylehčené sádrové omítky) se používá také na výrobu lehkých betonů. Tyto "perlitbetony" plní spolehlivě funkci tepelné izolace základů nebo obvodových konstrukcí domu (termozáklady, termostěrky).
Keramzit a spol.
Až z třetihorních jílů pochází keramzit, velmi lehký přírodní granulát, který se rovněž vyrábí expandací. Výsledkem je hnědé pórovité keramické kamenivo s téměř kulovitými zrny, jež mají stejnoměrnou vnitřní strukturu a uzavřený slinutý povrch. Nachází široké uplatnění ve stavebnictví pod obchodní značkou Liapor.
Jeho dobré vlastnosti (nízká objemová hmotnost, dokonalé izolační schopnosti, pevnost, trvanlivost, odolnost vůči mrazu i ohni, malá nasákavost) umožňují jednak přímé využití pro izolační zásypy stropů, plochých a zelených střech, jednak slouží jako základ pro výrobu dalších stavebních materiálů – zdiva, betonů či prefabrikovaných stavebních dílů.
Mezi hlavní stavební aplikace z keramzitu patří lehký keramický beton – Liapor-beton. Jeho pevnost a trvanlivost je srovnatelná s běžnými betony, ale nabízí leccos navíc: lepší zvukovou a tepelnou izolaci, mikroklima srovnatelné s cihlovými stavbami, vysokou odolnost vůči ohni, mrazu i střídání teplot.
Trumfem je pochopitelně také podstatně nižší objemová hmotnost a snadná opracovatelnost. Lehké keramické betony přitom mohou být použity jako prosté, vyztužené i předpjaté, ve formě monolitické konstrukce (pozemní a inženýrské stavby), nebo jednotlivých dílců pro montované stavby. Základní rozdělení lehkých keramických betonů je na hutné (důraz na pevnost) a mezerovité (důraz na akustické vlastnosti).
Projekt Dům jedním tahem nabízí montovanou konstrukci z Liaporbetonu. Na snímku stavba typového domu Helena.
Dům jedním tahem
Liaporbeton našel úspěšné uplatnění také v oblasti montovaných staveb. Jde o projekt Dům jedním tahem, jehož hlavními znaky jsou dlouhá životnost konstrukce, výhodné akumulační schopnosti a zdravé vnitřní klima domu.
Zajímavé jsou i parametry akustické (index neprůzvučnosti Rw = 51–55 dB), tepelně technické (podle míry zateplení dům nízkoenergetický, pasivní či dokonce nulový) a požárně bezpečnostní. Jako u všech prefabrikovaných staveb je velkou předností rychlost realizace hrubé stavby (montáž do pěti dnů) s minimem mokrých procesů. Ihned po finálním dokončení je tak dům připraven k nastěhování. Subtilní konstrukce přináší úsporu užitné plochy ve srovnání se zděným domem.
Unikátní volba
Výhody betonu
|
Ekonomicky výhodný stavební systém z betonových skořepinových tvárnic nabízí také společnost Best. Systém s názvem Best-Unika přináší již 70 let ověřenou technologii ze západní Evropy (zkušenosti především z Francie a Belgie), která snižuje náklady na hrubou stavbu a podstatně šetří rovněž náklady na vytápění.
Jde o rozměrově přesné betonové tvárnice s vnitřní dutinou, které díky své variabilitě poskytují nejen jednotný systém pro celý dům (obvodové i vnitřní zdivo, stropy), ale nacházejí bohaté uplatnění i v zahradní architektuře. Energetické úspory v domě se dosahuje pomocí vnitřní izolace tepelně izolačními panely, takže nedochází ke ztrátě tepla tím, že jsou nadměrně vyhřívány stěny.
Nevýhody betonu
|
Přednosti konstrukce jsou obdobné jako u výše popsaných lehkých betonů: dlouhá životnost, vysoká pevnost, mrazuvzdornost, paropropustnost, nízká nasákavost. Díky vnitřním tepelně izolačním panelům nabízí výsledná konstrukce také mimořádnou schopnost pohlcovat hluk (zeď o šířce 38 cm má Rw = 62 dB).
Čistá a trvanlivá betonová dlažba
Beton se hojně uplatňuje také na dlažbu v okolí domu. Jak ale docílit toho, aby betonová dlažba váš dům dlouhodobě zdobila? Lze ji samozřejmě impregnovat běžně dostupnými prostředky, jenže to není trvalé řešení.
Unikátní ochranu nabízí úprava CSB-Clean Protect. Dlažba je s touto úpravou již vyráběna tak, aby její ochrana byla funkční co nejdéle. Směs ochranných látek je proto přimíchávána již do základní betonové směsi. Výsledkem je nejen mimořádná odolnost vůči různým povětrnostním vlivům (vítr, déšť, výkyvy teplot, působení UV záření), ale hlavně ochrana před znečištěním.
Díky speciální úpravě CSB-Clean Protect vydrží betonová dlažba v okolí domu dlouhodobě zcela čistá.
Takto ošetřená dlažba si zachovává dlouhodobou barevnou stálost. Nevadí jí ani jindy obávané skvrny od oleje, odpuzuje běžné nečistoty i vodu a snadno se čistí: ihned po otření je čistá a suchá. Dokonce i na skvrny od kávy či vína, které bývají po zahradní párty skutečnou pohromou pro většinu povrchů, vám stačí obyčejný hadřík. Výrobcem dlažby se speciální úpravou CSB-Clean Protect je společnost CS-Beton.
Další zajímavé články najdete v časopise Domov.
