OPĚRNÉ STĚNY Z POHLEDOVÉHO BETONU

Transkript

1 OPĚRNÉ STĚNY Z POHLEDOVÉHO BETONU Doc.Ing.Václav Kupilík, CSc. 1. Analýza faktorů ovlivňujících kvalitu pohledového betonu Mezi základní parametry pohledových betonů, které nejpodstatněji ovlivňují vzhled konstrukce patří: Struktura povrchu: vyžaduje dostatek maltové fáze v kvalitním bednění Barevnost: nositelem zbarvení betonu je cement; odstín je dán zejména obsahem barvicích prvků, jako jsou Fe, Mn, Cr a Ti. Čím vyšší je obsah těchto složek, tím tmavší je výsledný povrch. Dalším faktorem ovlivňující odstín jsou příměsi a kamenivo. Některé příměsi, jako popílek, beton ztmavují, jiné příměsi, jako vápenec, beton naopak zesvětlují.

2 1. Analýza faktorů ovlivňujících kvalitu pohledového betonu Pórovitost povrchu: Klasifikace pórů v hydratované cementové pastě Název Velikost Charakteristika Vztah k vlastnostem betonu Technologické póry m velké, přibližně kruhové póry výrazně ovlivňují pevnost a propustnost Kapilární póry 15-0,05 m širší kapiláry ovlivňují pevnost a smrštění na počátku tuhnutí Gelové póry nm střední kapiláry, kapilární dutiny u středních kapilár pevnost a smrštění i při vyšší relativní vlhkosti 10-2,5 nm úzké kapiláry ovlivňují průběh smrštění při relativní vlhkosti < 50% 2,5-0,5 nm póry mezi zhydratovanými útvary v gelu do 0,05 nm póry mezi vrstvami gelu ovlivňují smrštění a dotvarování

3 1. Analýza faktorů ovlivňujících kvalitu pohledového betonu Pórovitost je složená: a) z pórů vzniklých v čerstvém betonu, které zatvrdly i ve ztvrdlém betonu, b) z pórů vzniklých při hydrataci cementu Podle technických pravidel ČBS 03 Pohledový beton se betony řadí do následujících 5 tříd: PB0 betonové plochy bez zvláštních architektonických nebo technických požadavků, s jediným požadavkem na strukturu betonu a to, že nesmí vznikat hnízda hrubšího kameniva režný beton. PB1 betonové plochy s nízkými požadavky, např. opěrné zdi, stěny garáží apod. Struktura povrchu musí být hladká a uzavřená, nesmí vznikat hnízda hrubšího kameniva. Odskoky povrchu mezi plochami vytvořenými sousedními deskami do 5 mm, připouští se otisk rámu bednění. Plocha pórů musí být menší než 1,2 % realizované plochy. Zde jsou nepřípustné barevné skvrny způsobené rzí, různorodostí materiálu bednícího pláště a kamenivem různého původu.

4 1. Analýza faktorů ovlivňujících kvalitu pohledového betonu PB2 betonové plochy s vyššími požadavky, např. běžné dopravní stavby. Struktura a barevnost je stejná jako u PB1. Plocha pórů musí být menší než 0,9 % realizované plochy. PB3 pohledové betony s velmi vysokými požadavky. Struktura povrchu musí být hladká a uzavřená, nesmí vznikat hnízda hrubšího kameniva. Odskoky povrchu mezi plochami vytvořenými sousedními deskami do 3 mm, otisk rámu bednění se nepřipouští. Plocha pórů musí být menší než 0,6 % realizované plochy. Doporučuje se provést zkušební plochy. PBS architektonicky exponované plochy zvláštního významu, např. reprezentativní budovy. Struktura stejná jako u PB3. Plocha pórů musí být menší než 0,3 % realizované plochy. Jsou nepřípustné barevné skvrny způsobené rzí, cementem, přísadami, kamenivem, bednícím pláštěm, použitím betonu z různých betonáren. Zkušební plochy jsou předepsané. Jedná se tedy o betony architektonické.

5 1. Analýza faktorů ovlivňujících kvalitu pohledového betonu Kvalita bednění: Mezi faktory bednění ovlivňující konečný vzhled povrchu patří: charakter pláště čistota pláště těsnost spojů tuhost bednění Nejdůležitější částí bednění je bednící plášť dělený do 2 skupin: a) savé b) nesavé Savý povrch bednění umožňuje lepší odvod vzduchu a vody a snižuje tím tvorbu pórů. Odsátí vody však není v každém místě betonu stejné. Může docházet k rozdílům v odstínu povrchu a navíc může dojít ke snížení kvality betonu zvýšenou prašností a ztrátou tvrdosti. V současnosti převládají nesavé povrchy s hladkým povrchem, avšak vzniká u nich větší riziko tvorby povrchových pórů než u savého typu.

6 1. Analýza faktorů ovlivňujících kvalitu pohledového betonu Kvalita bednění: Základní vlastnosti jednotlivých druhů bednění Sledovaná vlastnost Druh bednění Rámové Nosníkové Individuální Viditelný otisk rámu ano ne ne Poloha spár pláště bednění v rastru bednících dílců v rastru bednících desek volitelné Poloha spínacích míst podle bednících dílců volitelné volitelné Materiál pláště bednění překližka s fólií či plastem volitelné volitelné Tvar plochy bednění šířky i výšky pevně dané rozměry bednicích dílců možno upravit volitelné Tlak čerstvého betonu max. 80 kn. možno upravit možno upravit

7 1. Analýza faktorů ovlivňujících kvalitu pohledového betonu Separační prostředky: Separační prostředky jsou pomocné prostředky nanášené na plášť bednění z důvodů snížení soudržnosti mezi betonem a bedněním. Separační prostředek se skládá: a) ze separační vložky (oleje, vosky apod.) b) rozpouštědla (na organické bázi, na bázi vody) c) pomocné složky (inhibitorů koroze, smáčedel apod.) Systémová bednění, používaná pro betonáž pohledových betonů, mají vysokou opakovatelnost použití s vysokými nároky na čištění a údržbu. Případnou korozi betonu může způsobit i výztuž. Prvním požadavkem je zabránit posunům a deformacím výztuže v bednění, a to pomocí dostatečného počtu distančních těles. Je třeba zabránit vtlačování distančních těles do měkkého bednícího pláště. Otisky distančních prvků jsou většinou na pohledové ploše viditelné.

8 1. Analýza faktorů ovlivňujících kvalitu pohledového betonu Separační prostředky: Základní typy separačních prostředků: minerální oleje prvotní produkty z destilace ropy, biologicky obtížně odbouratelné parafínové oleje produkty destilace ropy, biologicky středně obtížně odbouratelné syntetické oleje oleje upravované chemickou cestou, biologicky dobře odbouratelné rostlinné oleje čisté rostlinné produkty, biologicky dobře odbouratelné vodní emulze výše zmiňované oleje ve vodě vosky a pasty pastovité produkty na bázi parafínových vosků Před každým použitím bednění je třeba zkontrolovat, zda není dílec poškozený, zda je plášť řádně připevněný.

9 1. Analýza faktorů ovlivňujících kvalitu pohledového betonu Separační prostředky: Na savé povrchy jsou vhodné prostředky s vyšší viskozitou bez rozpouštědel. Nejvhodnějšími prostředky pro savé povrchy jsou tedy oleje na bednění s vyšší viskozitou a v menší míře také separační prostředky na bázi vosku a pasty. Na nesavé povrchy jsou vhodné prostředky s nižší viskozitou s rozpouštědly nebo bez rozpouštědel. Pro dosažení kvalitního povrchu u nesavého bednění je třeba nanést prostředek rovnoměrně v co nejtenčí vrstvě. Nanášení separačního prostředku je závislé především na jeho viskozitě. Prostředky s nízkou viskozitou se nanášejí nástřikem pomocí vysokotlakých přístrojů, prostředky s vysokou viskozitou se nanášejí válečkem, štětcem apod. Při nanesení nedostatečné vrstvy může beton na bednění ulpívat, předávkování způsobuje větší tvorbu pórů v betonu, tvorbu barevných fleků na povrchu či snížení mrazuvzdornosti betonu.

10 1. Analýza faktorů ovlivňujících kvalitu pohledového betonu Vliv vody a hutnění na kvalitu betonu: Důležité je před započetím betonáže stanovit požadovanou konzistenci směsi a neměnit ji. To závisí na vodním součiniteli. Je dobré nepřekračovat hodnotu vodního součinitele w = 0,55. Při kolísání jeho hodnot, už o ±0,02 může docházet k odchylkám barvy povrchu. Množství záměsové vody má vliv na odstín betonu. Vyšší množství vody v čerstvém betonu dodává výsledný světlejší odstín s větší pórovitostí. Nižší obsah vody naopak způsobuje hutnější konzistenci a tmavší zbarvení. Pro výrobu pohledového betonu a jeho ošetřování není přípustné používat vodu kalovou. Při použití ponorných vibrátorů je vhodné rozmístit místa vpichu šachovnicově, aby se překrývali a došlo k dokonalému zhutnění. Z hlediska hutnění je vhodné použít samozhutnitelné betony, kdy beton se hutní působením vlastní tíhy, dokonale vyplní bednění ve všech koutech a nemusí být dodatečně hutněn.

11 1. Analýza faktorů ovlivňujících kvalitu pohledového betonu Účinky atmosférické koroze: K hlavním parametrům ovlivňujícím vzhled konstrukce patří: tloušťka krycí výztuže mrazuvzdornost betonu odolnost povrchu vůči výluhům dešťové vody Důležitou chemickou korozí ohrožující ocelovou výztuž v betonu je karbonatace a sulfatace betonu. Významnou roli hraje mrazuvzdornost. Opakované zmrazování a rozmrazování vody v kapilárních pórech vede k postupnému rozrušování struktury betonu. Voda, která zmrzne v kapilárách, zvětšuje svůj objem až o 9%, což může vést k povrchové korozi a snižování pevnosti betonu. Je možno rozlišit 2 typy účinků mrazu na beton: povrchové poškození porušení vnitřní struktury

12 1. Analýza faktorů ovlivňujících kvalitu pohledového betonu Defekty pohledových betonů: Častým nedostatkem jsou povrchové trhliny a povrchové kaverny. Povrchové trhliny tvoří síť jemných trhlin, procházející pouze svrchní cementopískovou vrstvičkou. V zahraničí platí, že na hladkých površích nejvyšší kvality, smí být trhliny o max. šířce 0,05 mm a nesmí být ze vzdálenosti 5 m viditelné. Na tvarovaných površích mohou být trhliny max. šířky 0,1 mm, které nemají vliv na statické vlastnosti betonu, ale umožňují usazování prachu, což ještě více podtrhuje jejich viditelnost. Atmosférická vlhkost tento vliv zhoršuje jejich tmavším vykreslováním. Tvorba povrchových trhlinek vlivem smršťování betonu se nedá úplně vyloučit, ale ve srovnání s konstrukčním betonem jsou větší. To je ovlivněno vyšším obsahem cementového tmelu, použitím jemnější frakce kameniva a jemněji mletými bílými cementy. Vhodným opatřením proti zvýšenému smršťování je udržování betonu po odbednění ve vlhkém prostředí. Účinným technickým řešením je hustší rozmístění dilatačních spár nebo použití plastifikátorů.

13 1. Analýza faktorů ovlivňujících kvalitu pohledového betonu Defekty pohledových betonů: Povrchové kaverny jsou dalším z častých defektů pohledových betonů. Kaverny mají různé velikosti od zlomků milimetrů po několik milimetrů. Povrchové kaverny jsou způsobeny nadbytečným množstvím nevypuzeného vzduchu při hutnění směsi nebo nevypuzené shluky záměsové vody. K dalším faktorům tvorby kavern patří technologická nekázeň při hutnění, způsob ukládání nebo nekvalitní povrch bednění. Defekty pohledových betonů nemusí být způsobené pouze vlastním provedením betonu, ale také umístěním nebo nevhodným konstrukčním uspořádáním. Mezi tyto poruchy patří např. nevhodné těsnění spár, výkvěty na opěrných zdech způsobené prosakováním zemní vlhkosti, mechanické poškození apod. Nejčastěji se vyskytující nedostatky a chyby finálních ploch, mají hlavně tyto příčiny: nesprávná konstrukční aplikace, nevhodný návrh celku i detailů nedostatky v technologii výroby betonů, ve výběru materiálů, bednění, montáže apod.