Beton armovaný je beton doplněný o ocelovou výztuž, která přebírá tahové síly, zatímco samotný beton nese hlavně tlak. Tím vzniká železobetonová konstrukce, která je mnohem pevnější a univerzálnější než obyčejný beton bez výztuže. Princip je jednoduchý: beton velmi dobře odolává tlaku, ale špatně snáší tah. Ocel má naopak vysokou pevnost v tahu a dobře se s betonem spojuje. Základem je dobré spojení mezi betonovou směsí a ocelí.
Beton po zatvrdnutí obklopí pruty výztuže, přilne k nim a díky profilu žebírkových tyčí dokáže přenášet síly z betonu do oceli a zpět. Na tahové straně prvku pracuje hlavně tahová výztuž, na tlakové straně se u namáhanějších prvků doplňuje tlaková výztuž. Beton zároveň chrání ocel před korozí, pokud je dodržena dostatečná tloušťka krycí vrstvy.
V rodinných domech i větších stavbách se armovaný beton objevuje prakticky všude. Typické jsou železobetonové stropy, které přenášejí zatížení mezi nosnými stěnami nebo sloupy. Dalším příkladem jsou železobetonové základové desky, železobetonové sloupy, železobetonové schodiště nebo betonová opěrná zeď. V infrastruktuře pak armovaný beton tvoří základy a nosné prvky mostů, podzemní konstrukce, parkovací domy i nádrže.
Správné návrhy a konstrukční detaily výztuže
Správně navržená ocelová výztuž musí být v konstrukci tam, kde vznikají tahové síly. U desky, která se prohýbá dolů, je to spodní strana v poli, u podpor naopak horní vlákna. Důležitou roli hrají konstrukční detaily výztuže. Patří sem například správné zahnutí konců prutů, dostatečné kotvení ve styku se stěnou nebo sloupem a použití distančních podložek, které zajišťují správnou tloušťku krycí vrstvy betonu.
Rozdíl je i mezi monolitickou deskou, která se betonuje přímo na místě, a prvky, jako je prefabrikovaný panel, který se vyrábí ve výrobně a na stavbě se pouze osadí. Největší výhodou je vysoká nosnost železobetonové konstrukce při rozumné tloušťce prvků. Díky tomu lze dosáhnout větších rozponů stropů bez nutnosti dalších podpěr, vytvořit volnější dispozice a více otevřený prostor. Konstrukce z armovaného betonu mají také dobrou tvarovou stálost. Pokud jsou správně navrženy dilatace, dokážou dlouhodobě odolávat běžným deformacím od teplotních změn a zatížení.
Typy výztuže a jejich použití
Nejčastějším problémem je špatné nebo nedodržené vyztužení. Pokud se při betonáži železobetonového prvku výztuž posune, zůstane bez správných přesahů nebo dojde k jejímu „vynechání“, mohou vznikat praskliny a nadměrné průhyby. Další chybou je nevhodná receptura betonu a nedostatečné ošetřování. Špatně vyzrálý beton s vysokým obsahem vody má horší pevnost a je náchylnější k smršťovacím trhlinám.
Velkým rizikem je také neodborné zásahování do hotové železobetonové konstrukce - například vyřezávání otvorů do nosných prvků bez posouzení statika.
Armovaný beton neboli železobeton (angl. reinforced concrete) umožňuje navrhnout menší tloušťky prvků při vyšších nosnostech. Pro menší konstrukce, jako jsou základy pod zahradní domek nebo menší opěrná zídka či betonová konstrukce pod plot, lze návrh realizovat individuálně, pro větší projekty je doporučeno konzultovat statiku. Dále je potřeba vybrat typ výztuže do betonu, například pro základovou desku bývá využita síť KARI, naopak pro vyztužení základů nebo překladů se zhotovuje kostra konstrukce. Jedná se o pruty výztuže svázané se smykovou výztuží nejčastěji třmínky, popřípadě ohyby.
Tyto elementy tvoří tuhou konstrukci, která přenese větší zatížení než samotný beton. Když se chystáte ohýbat výztuž, musíte dodržovat určité zásady, hlavní je zvolit si výztuž, která se dá lehce ohýbat, aby to nebylo tolik pracné. Dále také musíte myslet na to, že ohyb armatury by měl mít určitou délku, tzv. délku ohybu.
Pokud máte připravenou výztuž, můžete začít šalovat (jak udělat šalování základů). K tomu můžete použít dřevěné bednění nebo profesionální systémové bednění na více použití. Nyní už se dostáváme k samotnému betonu, máte hned několik možností. Tou první a nejlevnější je již připravená suchá betonová směs, kterou seženete v každém hobby obchodě, druhou možností je si namíchat beton svépomocí. Případně pro zkušenější se nabízí i využití plastifikačních přísad či urychlovačů/ zpomalovačů procesu tuhnutí. Nejlepší je začít výběrem cementu. Většinou se používá cement CEM 42,5 nebo CEM 32,5 (může tam být i označení R jako rychle tuhnoucí cement nebo N jako normální), číslo nám udává, jakou pevnost by měl mít po 28 dnech.
Složky a jejich správné použití
Písek se používá říční písek s frakcí 0-4 mm a pro štěrk se většinou využívá 8-16 mm (záleží také na velikosti ok mezi výztužemi, proto byste měli volit kamenivo tak, aby se dostalo skrz). Poslední složkou je voda. Vždy byste měli dbát na dobrou kvalitu vody, proto volte buď vodovod nebo studnu, dešťová voda není vhodná. Dále můžete přilít i plastifikátor, který se využívá jako redukce vody. Pro hydrataci cementu je potřeba vody asi 25-35 % hmotnosti cementu, další vodu přiléváme pouze kvůli konzistenci a lepší zpracovatelnosti. To ale může zajistit právě plastifikátor, který omezí množství vody, a navíc nesnižuje pevnost betonu.
Při armování betonu byste se měli zaměřit na správný výběr výztuž. Pro vyztužení betonu se využívá tzv. betonářská ocel. Betonářská ocel zahrnuje především žebrované dráty a tyče, které se dají svářet a jejich žebrování zajistí soudržnost výztuže s betonem a zároveň má podobnou tepelnou roztažnost, takže při správném návrhu vyztužení beton nepraská. Lokální - jednotlivé pruty betonářské ocel (tzv. konstrukce z armatury - tzv. Jedná se o ocelové dráty/tyče s žebrováním, díky níž výztuž spolupůsobí s betonem a zajišťuje skvělou soudržnost. Tyto výztuže se dodávají ve svitcích a dále se rovnají na požadovanou délku, která se většinou pohybuje od 6 do 12 metrů. Tyto armatury se vyrábějí v různých průměrech - nejčastěji se můžeme setkat s průměrem od 6 do 40 mm. Samostatné tyče se vkládají do míst, kde je největší tah a může docházet k trhlinám a následnému porušení konstrukce. Jedná se většinou o místa jako je dolní část desky/trámu/překladu - tam dochází k největšímu průhybu konstrukce anebo například u okenních otvorů, kde konce překladů leží na stěně.
Když budete stavět dům svépomocí, většinou budete sahat po průměru 10, 12 nebo 14, ale záleží, jakou konstrukci plánujete dělat. Pokud se jedná o zídku nebo chodník na zahrádce, pravděpodobně nebudete muset využít statika, ale pro dům vždy si sjednejte statické posouzení, které vám statik spočítá a navrhne jaké průměry a délky výztuží musíte použít, a také do jakých míst se musí ukládat. Další důležitá informace z návrhu vyztužení je jaká bude rozteč mezi jednotlivými výztužemi a jaké musí být krytí výztuže, aby se zajistilo správné a dostatečné spolupůsobení betonu a výztuže. Krytí výztuže můžete zajistit například použitím distančních podložek pod výztuž. Roxory se také dají svařovat nebo svazovat a vytvořit tak celistvou kostru například sloupu nebo svařené do plošných sítí tzv. Pro armování betonu se nejčastěji využívají roxory - žebírkové ocelové pruty. Sítě svařované z roxorů se používají jako plošná armatura stropů, litých podlah, základových desek a jiných betonových ploch. Smyková výztuž neboli třmínky zajišťují, aby se netvořily smykové trhliny a nedošlo k porušení konstrukce. Třmínky by neměly být pod úhlem 45°- 90°, aby působily v místě tzv. tlačené diagonály, což znamená, že vlivem zatížení může dojít k drcení betonu vlivem tlaku a začnou tak vznikat diagonální trhliny. Druhá situace, která může nastat, že vlivem zatížení může dojít k namáhání tahem a konstrukce se může odtrhnout.
