1. Čo je to betón?

Aj keď sa betón v modernej stavbe používa všade, v žiadnom prípade nie je moderným vynálezom. Už Rimania ho využívali na stavbu mnohých budov, napríklad Panteónu. Modernú betónovú zmes z portlandského cementu vynašiel britský murár Joseph Aspdin, ktorý vo svojej kuchyni vytvoril prvú zmes v 19. storočí. Aj keď Aspdin potreboval kombináciu prísad v správnom pomere, všetky zložky portlandského cementu sa nachádzajú v prírode. Portlandský cement v kombinácii s dvoma kľúčovými zložkami vytvára betón - stavebný materiál, ktorý sa každý deň používa na celom svete.

1.1 Tri základné zložky betónu

Aj keď existujú rozdiely medzi rôznymi typmi betónu, existujú tri hlavné zložky betónovej zmesi: portlandský cement, voda a kamenivo. Keď sa portlandský cement zmieša s vodou, vytvorí spojivo, ktoré drží hmotu pohromade - zložený z jemného piesku, hrubého piesku alebo zmesi oboch – do pevnej hmoty s pevnosťou v tlaku rovnajúcou sa pevnosti ocele. Portlandský cement obsahuje prírodné minerály, medzi ktoré patrí vápenec, pieskovec, bridlica, železo, hlina a popol. Výrobcovia tieto suroviny nalievajú do valcových betónových pecí a ohrievajú ich na teploty až 1 500 stupňov Celzia. Počas tejto úpravy sa odparuje voda a oxid uhličitý a vytvárajú sa nové zlúčeniny nazývané slinok. Slinok sa potom rozomelie na jemný prášok, do ktorého sa pridá sadra na kontrolu a reguláciu rýchlosti tuhnutia po opätovnom zmiešaní s vodou. Táto zmes je známa ako portlandský cement. Betónové zmesi existujú v rôznych formách na rôzne účely. V štandardnej betónovej zmesi je kamenivo zmesou piesku a jemného štrku. Takzvaná „piesková zmes“ je zmesou, ktorá používa jemnejší piesok a v zmesi nie je žiadny väčší štrk. Je vhodný na opravy menších poškodení a rôzne betónové remeselné projekty. V maltových zmesiach používaných na spájanie tehál a iných tvárnic sa používajú ešte jemnejšie kamenivá. Na zmenu jeho vlastností je možné do betónu pridávať aj rôzne prísady. Napríklad betónové zmesi pre základy a kotvy zahŕňajú epoxidy, ktoré zvyšujú pevnosť betónu. Železobetón zahŕňa sklenené vlákna, ktoré znižujú praskanie betónu. Ďalšie prísady môžu napríklad urýchliť alebo spomaliť dobu tuhnutia a schnutia betónu.

1.2 Čo potrebujete vedieť o trvanlivosti betónu?

Korózia kovov, cykly zmrazovania a topenia a chemické reakcie alkalických zmesí sú príčinou oslabenia betónu. Hlavným vinníkom poškodenia betónu je vystavenie vlhkosti. Často sa mylne domnievame, že betón je nepriepustný. V skutočnosti však môže kvapalina stále prechádzať cez póry v betóne. Kvalitná a správne tvrdená betónová podlahová doska s hrúbkou 4 cm a viac je nepriepustná pre priechod vody z podlahy, nie je však priepustná pre pomalý priechod vodných pár. Kľúčom k zabráneniu zhoršenia stavu betónu je znížiť priepustnosť betónu. To sa dá dosiahnuť znížením pomeru voda-cement, rovnomerným odstupňovaním a hustotou zmesi a použitím prísad a inhibítorov pár. Znížením priepustnosti betónu a primeraným ventilačným systémom sa zvýši životnosť betónu. Zmršťovanie môže navyše spôsobiť zvýšenie okrajov dosky v miestach spojov a praskliny. Keď majú horná a spodná časť dosky rozdielne úrovne vlhkosti a rôzne teploty, horná plocha sa zmenší, čo spôsobí prehnutie betónových dosiek.

2. Vyberte si kvalitného dodávateľa betónu

Výber správneho výrobcu a dodávateľa betónu hrá dôležitú úlohu v životnosti vašej konštrukcie domu, príjazdovej cesty, okrasného chodníčka alebo chodníka. Skúsení dodávatelia budú vedieť, aká je správna hĺbka základov, správna betónová zmes v konkrétnom klimatickom pásme, rozstupy medzi výstužou v nosnej konštrukcii, aká pevnosť betónu by sa mala použiť na zabránenie praskania betónu a mnoho ďalších faktorov. Preto je nesmierne dôležité vybrať si spoľahlivého a skúseného dodávateľa s dobrými referenciami.

3. Betón - typy

3.1 Bežný betón

Tento typ betónu je jedným z najčastejšie používaných, často na stavbu chodníkov a tam, kde budovy nevyžadujú veľmi vysokú pevnosť v ťahu. Komponenty sú cement, piesok a kamenivo zmiešané s vodou, zvyčajne v pomere 1 : 2 : 4. Pretože tento betón nie je vystužený, je nevhodný pre nosné konštrukcie, pretože pomerne zle znáša namáhanie spôsobené vibráciami , zaťaženie vetrom atď.

3.2 Ľahký betón

Tiež známy ako pórovitý betón alebo tepelne izolačný betón, je to veľmi tekutý materiál, takže ho možno ľahko vyliať pôsobením gravitácie a je samonivelačný. Bežne sa používa na výrobu podlahových dosiek, okenných tabúľ a striech. Druhy kameniva používaného na ľahký betón sú pórovité kamenivo, expandovaná bridlica a hlina. Má veľmi nízku tepelnú vodivosť, zvyčajne s hodnotou asi 0,3 W/mK, zatiaľ čo bežný betón ju môže mať 10 až 12 W/mK.

3.3 Betón s vysokou hustotou

Tento typ ťažkého betónu má vyššiu hustotu ako iné typy a vyrába sa pomocou drvenej horniny ako hrubého kameniva. Pretože poskytuje dobrú ochranu pred röntgenovými lúčmi a žiarením, často sa používa v jadrových elektrárňach a iných podobných budovách.

3.4 Železobetón

Železobetón je všestranný kompozit a jeden z najbežnejšie používaných materiálov v modernej stavbe. Na zvýšenie jeho celkovej pevnosti je možné do betónu pred vytvrdnutím  (položiť pred naliatím betónu) vložiť oceľové tyče, drôty, pletivo alebo káble. Táto výstuž, je často tiež známa ako výstuž, odoláva ťahovým silám, zatiaľ čo betón odoláva tlakovým silám (a je sám o sebe slabý v ťahovej odolnosti). Vytvorením silnej väzby sa tieto dva materiály spoja, aby odolávali rôznym silám a efektívne fungovali ako jeden konštrukčný prvok.

3.5 Prefabrikované betónové / montované betónové výrobky

Je to forma betónu, ktorá sa pripravuje, nalieva a suší v kontrolovanom prostredí továrne pomocou do opakovane použiteľných foriem. Prefabrikované betónové prvky je možné kombinovať s inými prvkami a vytvoriť tak dokonalú štruktúru. Bežne sa používajú pre konštrukčné prvky, ako sú; stenové panely, nosníky, stĺpy, podlahy, schody, rúry, tunely atď.

3.6 Predpätý betón

Predpätý betón je konštrukčný materiál, ktorý umožňuje vopred určené napätia v konštrukčných prvkoch, ktoré zabraňujú vzniku napätia pri zaťažení. Kombinuje vysokopevnostné tlakové vlastnosti betónu s vysokou pevnosťou v ťahu ocele. V železobetóne sa napätia prenášajú pomocou oceľovej výstuže, zatiaľ čo predpätý betón prenáša zaťaženie s vyvolaným napätím v celom konštrukčnom prvku. Teraz sa široko používa na podlahové nosníky, pilóty a železničné podvaly, ako aj na konštrukcie ako sú mosty, vodné nádrže, strechy a dráhy.

3.7 Vláknobetón

Vláknobetón alebo vystužený betón zo sklenených vlákien je stavebný materiál, ktorý sa často používa na vytvorenie vonkajšieho plášťa. Skladá sa z vysoko pevných sklenených vlákien odolných voči zásadám zabudovaných do betónovej zmesi. Vlákna pôsobia ako hlavný nosný komponent, zatiaľ čo betónová zmes ich drží v polohe a prenáša zaťaženie medzi vláknami. Vlákna aj betónová zmes si môžu zachovať svoju fyzikálnu a chemickú identitu pri kombinácii svojich vlastností a vytvorenia vysoko výkonného kompozitu.

3.8 Penový betón

Je to forma obyčajného betónu, ktorá obsahuje mikroskopické vzduchové bubliny, ktorých veľkosť sa pohybuje od niekoľkých tisícin centimetra v priemere do niekoľkých stotín a zvyčajne predstavuje 4 až 7 % z celkového objemu betónu. Vzduchové bubliny vytvárajú komory, v ktorých sa voda môže pri zamrznutí rozpínať, čím sa zmierňuje vnútorný tlak na betón.

3.9 Samozhutniteľný betón

Zavedenie samozhutniteľného betónu je mnohými považované za jeden z najdôležitejších nedávnych pokrokov v technológii betónu. Jedná sa o nesegregujúci betón, ktorý sa dokáže svojou vlastnou váhou rozliať, roztiahnuť a vyplniť všetky póry debnenia bez potreby mechanického spevnenia - na vyplnenie debnenia alebo na zahustenie konštrukcie nepotrebuje ďalšie vibrácie. Vďaka svojim výnimočným tekutým vlastnostiam sa samozhutniteľný betón používa hlavne na stavbu zložitých betónových rámov.

3.10 Inteligentný betón

Technológia inteligentného betónu ponúka alternatívnu metódu na sledovanie stavu železobetónových konštrukcií. Funguje to tak, že do betónu pridávate malé množstvo krátkych uhlíkových vlákien pomocou bežného miešača betónu, ktorý mení elektrický odpor betónu v reakcii na deformácie alebo zaťaženie. To možno použiť na sledovanie namáhaní alebo deformácií v betónových konštrukciách a na identifikáciu potenciálnych problémov predtým, ako betón zlyhá. Inteligentný betón je schopný zistiť veľmi malé štrukturálne chyby a je preto užitočný pri kontrole vnútorného stavu štruktúr, najmä po zemetrasení.

3.11 Betónové vlákna

Betónové vlákna sú ako kompozitný materiál pozostávajúci zo zmesi cementu, betónu alebo malty a diskrétnych, rovnomerne rozptýlených vlákien.

3.12 Polymérny betón

Polymérové betóny sa líšia od epoxidových, polyesterových, vinylových a iných. Epoxid je najväčšou kategóriou vďaka zvýšenému použitiu v stavebníctve a vynikajúcim vlastnostiam vysokej rázovej húževnatosti, vysokej odolnosti proti vibráciám a dobrej priľnavosti k betónu a kovovým povrchom.

4. Betón – postupy

4.1 Tipy na miešanie betónu

Všetci vieme, že betón sa vytvrdzuje, keď do neho pridáme vodu. Chemická reakcia, ktorá nastáva, sa nazýva hydratácia a pretože cement obsahuje päť rôznych látok, ktoré podstupujú túto reakciu, je proces o niečo komplikovanejší. Silikáty vápnika, ktoré tvoria 75 % zmesi, sú najviac zodpovedné za pevnosť betónu. Počas hydratácie vytvárajú hydroxid sodný a zahrievajú ich, takže pri miešaní betónu by ste mali vždy nosiť rukavice. Hodnota pH vlhkého betónu môže stúpať na 12 alebo viac, čo robí zmes mimoriadne korozívnou. Pri práci s betónom sú preto popáleniny kože bežné. Pre úplnú hydratáciu potrebujete správne množstvo vody. Ak použijete menej ako odporúčané množstvo, betón nebude dostatočne pevný, ale ak použijete príliš veľa vody, zmes zoslabne. Betón nemusí tvrdnúť, aby stvrdol, takže betónovú konštrukciu môžete naliať aj pod vodu. Len čo je celá hydratačná reakcia dokončená, prebytočná voda v betónovej zmesi prechádza do pórov a oslabuje celkovú štruktúru. Veľká časť tejto vody sa časom odparí, ale môže trvať roky, kým sa všetka prebytočná voda úplne odparí. Pri miešaní betónu by malo byť dostatok vody, aby bol tekutý a použiteľný, ale nie toľko, aby z neho nevymizla polievka. Malé množstvá betónu je možné miešať vo fúriku alebo v kamennom žľabe či väčšej nádobe z plastu zmiešaním pripravenej betónovej zmesi s vodou a dobre ho premiešať pomocou ručného náradia. Pre väčšie množstvo sa odporúča prenajať si miešačku na betón alebo objednať hotový betón, ktorý vám na miesto dodajú nákladné autá s miešačkou a vylejú tam, kam ho potrebujete použiť.

4.2 Debnenie (šalovanie) betónu

Konštrukcia debnenia je časovo najnáročnejšou časťou betónovej konštrukcie. Čerstvý betón je v zásade veľmi viskózna kvapalina a ako každá iná tekutina sa rozleje do kaluže, pokiaľ ju neobmedzujete. Ak chcete z betónu tvarovať betónové dosky a iné tvary, je potrebné urobiť debnenie. Stavbári / murári to zvyčajne robia z OSB dosiek alebo preglejky. Pretože debnenie nie je súčasťou výslednej stavby, nemusí vyzerať pekne, ale musí byť dostatočne pevné, aby odolalo váhe betónu, a nesmie mať žiadne otvory, štrbiny, cez ktoré by mohol preniknúť mokrý betón. Je dôležité použiť hladkú preglejku, za pomoci ktorej vytvárame viditeľné povrchy, napríklad stenu, pretože vzor bude natrvalo vtlačený do zatvrdnutého betónu. Skúsený stavitelia sa často uchyľujú k ďalším úchytom, napr. lepením pásky na preglejku, aby po odstránení debnenia zabezpečili hladký betónový povrch. Vždy je lepšie zostaviť debnenie pomocou skrutiek a nie klincov. Pri odstraňovaní debnenia, ktoré je spojené klincami, sa môže čerstvý betón prasknúť. Použité skrutky do debnenia môžu byť rovnaké ako v prípade sadrokartónu.

4.3 Výstuž betónových konštrukcií

Aj keď má betón vysokú pevnosť v tlaku, jeho pevnosť v ťahu sa ani zďaleka nepodobá pevnosti ocele. Konštrukcie, ako sú dosky a steny, môžu pod váhou ľahko prasknúť. Aby sa tomu zabránilo, zabudujú stavitelia do akejkoľvek väčšej konštrukcie oceľovú výstuž, nainštalujú do stien a základov výstužné tyče a pri výrobe základových a podlahových dosiek položia výstužnú sieť. Výroba oceľovej výstuže môže byť rovnako náročná ako debnenie. Výstužné siete a tyče existujú v rôznych priemeroch. Priemer sa však volí podľa pevnosti v ťahu požadovanej konkrétnym projektom. Je lepšie preháňať, ako zvoliť príliš malý priemer. Môžete tiež ohýbať výstuž a vytvárať tak zakrivené tvary pomocou najatého ohýbača, alebo ich môže ohýbať akýkoľvek dodávateľ dodávajúci betón.

4.4 Ošetrenie a natretie betónu

Podľa požadovaného vzhľadu je dokončovanie betónu jednostupňový alebo viacstupňový proces. Dokončovací proces sa zvyčajne začína vyrovnaním povrchu stierkou, kým je betón ešte vlhký. V niektorých projektoch, napríklad v garážach, môže byť poter aj dokončovacou vrstvou podlahy. Ak nalievate betón na terasu alebo suterén, pravdepodobne budete chcieť povrch ešte skôr, ako betón stvrdne, ešte vyrovnať. Pre ešte hladší efekt bude treba betón po zaschnutí obrúsiť (vyleštiť) leštiacim strojom. Proces vyhladzovania betónového povrchu je zručnosť, ktorá si vyžaduje značné znalosti a skúsenosti. Cieľom je zdvihnúť jemnejšie kamenivo a cementový prach na povrch, aby sa vytvoril hladký povrch. Prílišná hladkosť však môže spôsobiť, že sa povrch začne neskôr odlupovať a praskať. Pred nalievaním môžete do betónu pridať farbivo alebo kúpiť už zafarbený betón. Po vytvrdnutí betónu ho možno natrieť kyslým náterom alebo farbou na betón. Kyselina reaguje s chemikáliami v betóne za vzniku rôznych zemitých farieb. Farbu použite, ak uprednostňujete žiarivé svetlé odtiene.

4.5 Tesnenie betónu

Ak máte v byte betónovú dosku alebo podlahu v kúpeľni, budete musieť betónový povrch utesniť, aby ste zabránili vnikaniu nečistôt do betónových pórov. Väčšina betónových tmelov pozostáva z polyuretánu alebo akrylu zmiešaného v rozpúšťadle – zvyčajne vo vode. Betón musí byť pred nanesením suchý, čo znamená niekoľko týždňov počkať, kým sa utesní na novo nalievaný betónový povrch. Keď je betón úplne suchý, môžete ho štetcom alebo valčekom naniesť na betónový povrch a počkať, kým zaschne. Je dobré postup pečatenia opakovať každých pár rokov. Pred každou obnovou tesnenia betón dôkladne očistite mydlom a vodou alebo prípadne tlakovým čističom.