7. BETON A BETONOVÉ KONSTRUKCE SPŠS A VOŠ STAVEBNÍ PRAHA 1, DUŠNÍ 17 TECHNOLOGIE STAVEB KODEŠ VÍT 3.S
BETON = kompozitní materiál stávající se z pojiva a plniva, po přidání vody pojivo hydratuje a vznikne tak pevný umělý slepenec, jehož vlastnosti lze upravovat přidáním speciálních přísad a příměsí.
POJIVO: cement, asfalt, sádra
PLNIVO: písek, štěrk, polystyren
ZÁMĚSOVÁ VODA
Přísady a příměsi do betonu
HISTORIE - První použití ve starověkém Římě okolo roku 200 př.n.l., kde začali jako materiál pro výrobu pojiva používat sopečný popel
- Příkladem je Pantheon v Římě a jeho litá monolitická kopule o průměru 43,3m, která trvala 7 let
SLOŽKY BETONU
KAMENIVO – zrnitý materiál přírodního nebo umělého původu, který tvoří v celkovém objemu betonu 75-80%
CEMENT – anorganické hydraulické pojivo, které po smíchání s vodou vytváří kaši tuhnoucí do 12 hodin a tvrdnoucí do 28 dnů v důsledku hydratačních reakcí.
VODA – umožňuje hydrataci cementu a tím vytváří pevné vazby mezi zrny kameniva.
PŘÍSADY A PŘÍMĚSI – ovlivňují vlastnosti betonové směsi
Plastifikátory – redukují množství vody o 5%
Superplastifikátory – redukují množství vody až o 12%
Stabilizátory – zabraňují propadu kameniva na spodní líc konstrukce
Provzdušňovací přísady – vytváří se vzduchové póry ve směsi a zvyšují mrazuvzdornost
Výztuž – vkládaná do betonu pro lepší únosnost v tahu – vniká železobeton
Hladká výztuž – pro třmínky, rozdělovací, pomocná
Žebírková výztuž – pro nosné prvky konstrukce – dnes nejpoužívanější
Rozptýlená výztuž – drátkobeton, skleněná vlákna, polypropylenová vlákna
VLASTNOSTI BETONU + výhody
- nevýhody
Trvanlivý
Koroze
Odolný proti mechanickému poškození
Velká objemová hmotnost
Velká pevnost v tlaku
Zvuková vodivost
Pevnost v tahu – výztuž
Objemové změny
Ohnivzdornost
nestejnorodost
Jednolitost
Tvárlivost
Hospodárnost
Akumulace tepla
OŠETŘOVÁNÍ BETONU
Beton ošetřujeme, abychom zajistili správný průběh hydratace a tím dosáhli předpokládané pevnosti betonu
Technologická opatření pro zajištění betonu proti klimatickým vlivům:
Sluneční žár a suchý teplý vítr
Dochází k odpařování vody potřebné k hydrataci v povrchové vrstvě → tvorba prasklin
První den beton nekropíme, pouze zakryjeme foliemi, nátěry nebo postřiky
Následující týden vlhčíme vodou několikrát denně a v dalších týdnech pouze jednou denně pokropíme
Déšť, prudký déšť
Vyplavuje se maltovina z povrchu betonu
Musíme zakrývat beton a chránit proti vyplavení cementu
Mráz (chladné počasí)
Dochází k zastavení nebo zpomalení hydratace
Beton zakrýváme a dodáváme teplo nutné pro nárůst hydratace
ZKOUŠKY ČERSTVÉHO BETONU
Přístrojem Vebe (Viktor Bahnert) – měří dobu, za kterou komolý kužel z betonové směsi, postavený do válcové nádoby, vyrovná do válcovitého tvaru účinkem vibrace a zatížením kruhovou destičkou
Sednutím kužele (Abramsova zkouška) – určení hodnoty zpracovatelnosti, komolý kužel naplníme betonem ve 3 vrstvách a každou hutníme, následně sejmeme kužel a dojde k sesednutí betonu – porovnáme s nádobou rozdíl je hodnota sednutí
Metoda rozlití – stanovení zpracovatelnosti pomocí stejně připraveného kužele jako u sednutí kužele, jen tento kužel nadzvedneme z jedné strany a necháme směs volně rozlít – správně rozlitá betonová směs má být rovnoměrně rozlitá a celistvá
OVĚŘOVÁNÍ JAKOSTI BETONU
Destruktivní zkoušky
Prověřujeme pevnost zkušebních těles drcením, lámáním a přetržením
Laboratorní zkouška a nelze opakovat na stejném tělese
Pevnost v talku, podle které se určuje hodnota zvoleného betonu „C20/25“
Válcová pevnost - C20/25 = 20 MPa
Válec o průměru 150mm a výšky 300mm
Krychelná pevnost C20/25 = 25MPa
Krychle 150x150mm
Nedestruktivní zkoušky
Tlakové zkoušky, při nichž nedochází k porušení zkoušeného tělesa či konstrukce
WAITZMANOVO KLADÍVKO
SCHMIDTOVO KLADÍVKO – kladívko stlačujeme kolmo k očištěnému povrchu betonové konstrukce a porovnáváme odraz úderníku v kalibračním grafu v závislosti na poloze kladívka.
ROZDĚLENÍ DLE TECHNOLOGIE ŽELEZOBETONOVÝCH KONSTRUKCÍ
Monolitické konstrukce – bednění, armování výztuže a ukládání betonu
Konstrukce vzniká přímo na stavbě = menší náklady na dopravu
Vytvoření dokonale spojené tuhé konstrukce
Možnost různých tvarů konstrukce
Velká pracnost s bedněním a armováním, nutnost technologických přestávek
Vznikají dilatační, pracovní a smršťovací spáry
Stěnové monolitické konstrukční systémy
Monoliticky spojené stropy a stěny
Vysoká prostorová tuhost
Dobrá protipožární a zvuková izolace
Nevýhodou je obtížné provedení dodatečných změn
Sloupové monolitické systémy
Systémy průvlakové – sloup, průvlak, stropní trám, stropní deska
Systémy s lokálně podepřeným deskovým stropem – oboustranně pnutá deska lokálně podepřená sloupy, skryté hlavice sloupů,
Prefabrikované konstrukce – výroba betonových dílců ve výrobnách
Urychlení výstavby, menší pracnost X velké náklady na dopravu a mechanizaci
Stěnové prefabrikované systémy
Svislé konstrukce – stěnové panely, vodorovné konstrukce – stropní panely
Tuhé spojení je zajištěno monolitickým spojením a svařením výztuže
Průvlakové skeletové systémy
Se skrytými deskovými průvlaky
S tyčovými průvlaky
Prefamonolitické konstrukce – prefabrikované dílce sloužící jako ztracené bednění a následně zmonolitněné - ztracené bednění základů, stropy (POROTHERM, spirol panely pro předpjaté betony, stropy z trapézových plechů – spřažené konstrukce)
MONOLIT – postup prací
BETONÁŘSKÉ PRÁCE – tvar konstrukce, výkres tvaru, bednění
ŽELEZÁŘSKÉ PRÁCE – výkres výztuže, ukládání výztuže
DOPRAVA ČERSTVÉHO BETONU – transportbeton, doprava na stavbě
UKLÁDÁNÍ ČERSTVÉHO BETONU – vlastní betonáž, časové pojetí
ZHUTŇOVÁNÍ BETONU – ponorné, příložné, plovoucí vibrátory
Betonářské práce
Tvar betonové konstrukce vytváříme bedněním, do kterého vkládáme výztuž. Jako podklad pro výrobu monolitických konstrukci slouží: výkres tvaru a výkres výztuže. Pro montované konstrukce slouží výkres skladby
K bednění lze užívat systémových prvků či standartních materiálů jako je dřevo, ocel, plast
Bednění je tak přenosné, posuvné, samostatné, ztracené či pojízdné
Při betonáži vznikají spáry
Dialtační – předcházejí vzniku trhlin v betonu, který pracuje či objemové změny vlivem změn teplot
Smršťovací – brání vzniku trhlin v betonu vlivem smršťování
Pracovní – v nejnutnějších případech, při přerušení betonáže déle jak na 2 hodiny
Odbedňování konstrukce provádíme objedno patro – redukce stojek 3NP = 100%, 2NP = 70%, 1NP = 50%
Železářské práce
Výkres výztuže – zakreslené nosné konstrukce svislé i vodorovné jednoho podlaží
Základem výkresu je půdorys tvaru monolitických konstrukcí
Do půdorysu tvaru se zanáší sklopené řezy
Zakreslují se veškeré prostupy, drážky, zabetonované přípravky
Obsah výkresu:
Prvek v pohledu
Rozkreslení výztuže a popis prvků
Specifikace výztuže, výpis výztuže
Třída betonu, oceli, krytí výztuže
Ukládání výztuže
Zajištění polohy hlavní výztuže rozdělovací výztuží, distančníky z umělé hmoty pro zajištění potřebné krytí výztuže
Vázání výztuže přímo v bednění kvalifikovanými pracovníky
Přejímky výztuže statikem (projektantem statické části a výkresů výztuže) před zalitím konstrukce betonem
Doprava čerstvého betonu
Transportbeton
Převáží směsi z betonárky
Směs se míchá během přepravy = automíchače
Převážení suché směsi
Doprava betonové směsi na stavbě
Kolečko
Motorový vozík
Jeřáby, badie – 0,75m3
Pumpomix
Ukládání čerstvého betonu
Provádí se ve vodorovných vrstvách stejné tloušťky
Sloupy a rámové konstrukce betonujeme bez přerušení
U masivních konstrukcí ukládáme beton dle předepsaných technologických postupů statikem
Deskové stropní konstrukce betonujeme v celé tloušťce najednou. Používáme hrabla, deskové vibrátory a dřevěné lavičky či lasery pro určení výšky desky
Trámové konstrukce u menších rozměrů betonujeme společně s deskou
Zhutňování betonu
Ponorné vibrátory
Válcovitý tvar
Vibrace kolem hlavice, nevibruje se pod ní
Lze spouštět rychle, ale vytahujeme vždy pomalu, aby se stačilo místo vyplnit
Nedotýkat se vibrátorem výztuže a bednění
Příložné vibrátory
Dáváme z venku na bednění
Pohledové betony
Plovoucí vibrátory
Zhutňují směs pod sebou
Lisování a vibrolisování
V panelárnách pro výrobu prefabrikátů
zvláštní druhy betonů
Lehké betony
Mezerovité betony
Lehké betony z pórovitého kameniva
Přírodní pórovité kamenivo – křemelina
Keramzitbeton
Perlitbeton
Betony lehčené přímo – PÓROBETON – systém YTONG, HEBEL
Lehké betony z plniv organického a anorganického původu
Pilinobeton
Polystyrbeton
Speciální betony
Vodostavební betony
Silniční betony
Samozhutnitelné betony
Těžké betony
