Zásady správného ošetřování betonu

Beton v raném stáří se musí ošetřovat a chránit zejména proto, aby se minimalizovalo plastické smršťování a aby se zajistila dostatečná pevnost povrchu. Cílem ošetření je zajistit dostatečnou trvanlivost povrchové vrstvy betonu a jeho ochranu před mrazem, škodlivými otřesy, nárazy a v neposlední řadě i před poškozením.     

Smršťování betonu je způsobeno zejména odpařováním vody z čerstvého betonu, vysycháním tvrdnoucího a ztvrdlého betonu a následně fyzikálněchemickým procesem, tzv. autogenním smrštěním, během kterého se z cementové pasty vytváří novotvary, tvořící konečnou pevnou strukturu. Tyto novotvary mají totiž menší objem, než je objem cementu rozpuštěného ve vodě.

Obr. 1  Co způsobuje smršťování betonu?

Kdy s ošetřováním začít?

Po ukončení zhutňování a konečné úpravě povrchu betonu se musí beton ošetřovat bez odkladu! Chceme-li zabránit trhlinám od plastického smršťování na volných površích, musíme před ukončením betonáže celé konstrukce povrch betonu dočasně ošetřovat. Míra nutnosti ošetřovat beton stoupá přímo úměrně s délkou trvání betonáže a s intenzitou nepříznivých klimatických podmínek.

Obr. 2  Co se děje na počátku?

Způsoby ošetření

Nejjednodušší způsob ošetření, pokud je to možné, je ponechat konstrukci v bednění. Dále je vhodné pokrýt volné povrchy betonu parotěsnými plachtami či fóliemi, které jsou po obvodu a v místech přesahů zabezpečeny proti odkrytí. Proti vysychání lze beton chránit i namočením (vhodné je mlžení nebo smáčení přes vrstvu tkaniny) a následně udržovat povrch betonu viditelně vlhký vhodnou vodou. Často se využívá i nástřik vhodných ošetřovacích hmot, které po čase sublimují. Takzvané přírodní ošetřování (bez použití jakýchkoliv prostředků) je dostatečné pouze tehdy, jsou-li podmínky po celou dobu požadovaného ošetřovacího období takové, že rychlosti vypařování z povrchu betonu je nízká; například ve vlhkém, deštivém nebo mlhavém počasí (obr. 3 až 5). Na tuto metodu se však nelze spolehnout, je-li třeba ošetřovat beton více dní, což je nutné prakticky při naprosté většině betonáží.

Obr. 3

Obr. 4

Obr. 5

Doba ošetřování

Všeobecně platí, že čím déle se beton ošetřuje, tím lépe. Nicméně je nutné vzít v úvahu i náklady na toto ošetřování a jeho rentabilitu. Nezbytná doba potřebná pro ošetřování betonu je závislá na vývoji vlastností betonu v povrchové vrstvě (ČSN EN 13670). Třída ošetřování musí být stanovena v prováděcí dokumentaci (tab. 1). Konkrétní dobu pak lze určit dvěma způsoby. Prvním z nich je výpočet konkrétní hodnoty zralosti (pevnosti) betonu v povrchové vrstvě na základě vhodné funkce, vyzkoušené pro použitý druh cementu nebo pro kombinaci cementu a příměsi. Jde o výpočet zralosti, zkoušky pevnosti nedestruktivními metodami apod. Další, jednodušší možností je použít tabulku z přílohy F ČSN EN 13670 (tab. 2).

Tab. 1 Třídy ošetřování betonu

Tab. 2 Nejkratší doba ošetřování pro stupně vlivu prostředí podle ČSN EN 206-1 jiné než X0 a XC1: 1) Plus doba tuhnutí přesahující 5 hodin, 2) Mezi hodnotami v řádcích je přípustná lineární interpolace, 3) Pro teploty nižší než 5 °C se může doba ošetřování prodloužit o dobu rovnou trvání teploty nižší než 5 °C, 4) Vývoj pevnosti betonu je poměr průměrné vlhkosti v tlaku po 2 dnech k průměrné pevnosti v tlaku po 28 dnech stanovených z průkazních zkoušek nebo založených na známém chování betonu s porovnatelným složením (ČSN EN 206-1), 5) Pro konstrukce pro stupně vlivu prostředí XF3 a XF4 platí minimální doba ošetřování povrchu betonu 7 dní.

Betonáž za nízkých teplot

Minimální teplota betonu v době dodávání nesmí být nižší než +5 °C. Při poklesu teploty pod 5 °C se totiž hydratace výrazně zpomaluje a při 0 °C se zastaví. Pokud je teplota okolí při ukládání nižší než 5 °C, pak by měl mít dodávaný beton teplotu alespoň +10 °C. Beton může teoreticky i zmrznout, a to za předpokladu, že jeho pevnost již dosáhla alespoň 5 MPa (dříve se uvádělo 5 MPa pro CEM I a až 8 MPa pro CEM II a III). Rozdíl v objemu vody a ledu je totiž +9 % – ve vytvářející se struktuře betonu tak vzniká při zmrznutí vody enormní napětí, které by vedlo k poškození jeho struktury.

Proto při nízkých teplotách doporučujeme zejména:

• použít CEM I,
• použít beton s vyšší teplotou (výhodou je ohřáté kamenivo),
• použít superplastifikační přísadu = snížit v/c a případně přísady urychlující tuhnutí (snižují čas přechodu betonu z plastického do tuhého stavu) a přísady urychlující tvrdnutí (zvyšují rychlost vývoje počáteční pevnosti betonu); důležité je uvědomit si, že na trhu nabízené takzvané mrazuvzdorné přísady nemají stoprocentní účinnost a jejich název je velmi zavádějící,
• nebetonovat do promrzlého výkopu nebo bednění,
• odstranit zbytky sněhu a ledu z výkopu nebo bednění,
• betonovat jen uvnitř objektu,
• zakrýt konstrukci plachtou či izolační rohoží, přitápět pod plachtu (to je však velmi nákladné),
• betonovat před nejteplejší částí dne (před polednem),
• 100% účinné opatření: za mrazu nebetonovat vůbec.

Obr. 6  Vady a poruchy betonových konstrukcí. Zdroj: doc. Ing. Jiří Kolísko, PhD., Skalský Dvůr, 2014.

Betonáž v létě

V případě betonáže v létě, kdy teploty překračují tropických 30 °C, se betonáž rovněž řídí několika zásadami a doporučeními. Normativně není maximální teplota betonu omezena. Resortní předpisy TKP 18 MD požadují nepřekročit teplotu betonu +27 °C. Vyšší teplota betonu se připouští jen na základě průkazních zkoušek. Následně pak maximální teplota betonu v jádře nesmí překročit +70 °C. Teplotní gradient jádro – povrch nemá být větší než 20 °C, aby nevznikalo přílišné napětí uvnitř betonu (α pro beton 10 * 10–6 [1/°K]) (obr. 6).

Pro vlastní betonáž v letním období je vhodné zajistit nízkou teplotu betonu (využívat kamenivo ze zakrytých skládek nebo zvnitřku skládky, nepoužívat cement rovnou z výroby). Doporučuje sebetonovat večer před chladnou částí dne a použít neprodleně dočasné ochrany (vhodné jsou bílé nástřiky). Při extrémních podmínkách lze použít metodu přidávání ledu do betonu. To se většinou používá v teplých oblastech (tropech, subtropech) nebo při transportu betonu na dlouhou vzdálenost. Další metodou snížení teploty čerstvého betonu je použití tekutého dusíku. Metody snižování teploty čerstvého betonu jsou vhodné rovněž pro betonáž masivních konstrukcí, jelikož vývoj hydratačního tepla se rozloží do delšího časového úseku. Tím se snižuje maximální teplota betonu a omezuje se vznik trhlin (obr. 7).

Obr. 7  TBG Metrostav ověřil výrobu a dodávku transportbetonu s dávkou tekutého dusíku.

Nejčastější chyby při betonáži

Navzdory mnohaletým zkušenostem a doporučením odborníků dochází na mnoha stavbách k chybám, které mají za následek snížení kvality betonu a rychlejší degradaci betonových konstrukcí.

Takovými chybami jsou zejména:

• přímé kropení (polévání) povrchu ještě čerstvého nezatuhlého betonu vodou (vymývání cementu),
• kropení povrchu betonu vodou se značně rozdílnou teplotou oproti teplotě povrchu betonu (tepelný šok),
• přikrytí povrchu betonu suchou geotextilií (odsátí vody z povrchu),
• skrápění geotextilie až po jejím vyschnutí,
• ošetřování betonu až po ukončení veškerých betonářských prací, jejichž délka značně přesahuje potřebnou dobu pro neprodlené ošetřování (plastické smršťování probíhá od samého začátku betonáže),
• zanedbání nezbytného dočasného ošetřování v souvislosti s měnícími se povětrnostními podmínkami (vítr, sluneční svit…),
• absence jakéhokoli ošetřování.

Obr. 8  Skupinka zedníků si s betonem poradí zhruba za 5 hodin.

Závěr

Při betonáži je tedy vždy důležité mít na paměti, že beton je třeba po jeho uložení do konstrukce pečlivě ošetřovat, aby bylo dosaženo jeho požadovaných parametrů. Ošetřování je třeba přizpůsobit řadě okolností (druhu betonu, použitým materiálům, tvaru a rozměrům konstrukce, podmínkám okolního prostředí). Náklady vynaložené na ošetřování betonu jsou objektivně mnohem nižší než náklady na následnou opravu vad  z důvodu zanedbaného nebo žádného ošetřování betonu. Vhodné a správné ošetřování betonu přispěje nejen ke kvalitě vytvořeného stavebního díla, ale i k jeho životnosti.

Obr. 9  Kropit je nutné ihned po betonáži, jinak beton popraská!

TEXT + FOTO: Ing. Vladimír Veselý