Ocel beton stupen vyztuzeni. Ocel a beton jsou kamarádi. Ocel v železobetonových stavebních prvcích zajišťuje pevnost v tahu. Beton ji za to chrání proti korozi. Jak to dělá? Na KARI sítích nebo na jiných typech výztuže, kterou si koupíte ve stavebninách můžete vidět povrchovou rez. Je nutné podotknout, že se nejedná o vadu materiálu. Pokud je rez jen povrchová, jsou oxidy železa v jisté míře prospěšné, jelikož nepatrně zvětšují povrch výztuže a tím dojde k lepšímu mechanickému spojení s betonem.
Při následném zabudování výztuže do bednění a dodržení krytí této výztuže betonem je výztuž dokonale chráněná, jelikož je beton alkalický s pH kolem 12. Správnou tloušťkou krytí betonem tedy zamezíme přístupu vzdušného CO2. Oxid uhličitý totiž reaguje za přítomnosti vlhkosti s hydroxidem vápenatým (hlavní složkou cementového tmele) a způsobuje karbonataci betonu. Důsledkem karbonatace je snížení pH betonu, který chrání výztuž. Pokud tedy není dodrženo krytí - dostatečná vrstva betonu okolo výztuže, k výztuži se tak dostane vlhkost s kyslíkem a pak začíná plnohodnotná koroze výztuže.
Prioritou je tedy výztuž dostatečně a ze všech stran obalit betonem. Ten je nutné hutnit, aby došlo ke kvalitnímu obalení každé tyče. Tloušťka tohoto krytí je předmětem návrhu konstrukce a jedná se o složitější výpočet, na který má vliv spoustu vstupních dat. Obecně se minimální tloušťka krycí vrstvy betonu stanovuje ze součtu dvou hodnot. První hodnotou je větší hodnota z průměru betonářské výztuže (tato hodnota je zvětšená o 5 mm v případě rozměru zrn kameniva nad 32 mm) nebo minimální krycí vrstvy betonu s ohledem na podmínky prostředí (X0, XC1, XC2, atd.). Druhou hodnotou je přídavná hodnota, která eliminuje odchylky na stavbě.
Příklad určení krytí pro železobetonový překlad uvnitř objektu, podélná výztuž ø12, stupeň vlivu prostředí XC1. Maximální hodnota z průměru výztuže 12 mm a podmínek prostředí XC1 je 15 mm. Přídavná hodnota krytí je 10 mm. Celkové krytí je tedy rovno max (12; 15 mm) + 10 mm = 25 mm. Tuto hodnotu krytí uvádí projektová dokumentace pro provádění stavby.
Aby se výztuž nedotýkala bednění, a tedy dodrženo předepsané krytí, zajišťujeme její polohu distančníky, distančními lištami, distančními hady, fixními podložkami a podobně.
BetonBeton je široce používaný stavební materiál, který se snadno vyrábí, snadno zpracovává a má výborné užitné vlastnosti. Pro většinu lidí se beton skládá z cementu, písku a vody. Ti znalejší vědí, že do betonu se dávají také větší kameny (drcené kamenivo nebo říční „kačírek“). Čím více cementu se do betonu dá, tím je beton „mastnější.“ A že se beton může také vyztužovat, čímž vzniká tzv. vyztužený beton neboli železobeton. Možná také někdo z Vás používal dokonce i přísady do betonu, které snižují potřebnou vodu při míchání betonu a zvyšují jeho kvalitu.
Proč se výztuž do betonu vlastně dává? Přestože je beton obecně poměrně tvrdý, nemá příliš velkou tahovou pevnost. Tato „nízká“ tahová pevnost se projevuje praskáním betonu, pokud je namáhán v tahu, nebo je-li ohýbán. Při jednostranném zatěžování - pokud požijete beton na vytvoření například zdi tvořící terasu, která brání posunu zeminy. Podobné namáhání může vyvolat vítr. Při smršťování betonu - vlastností betonu (respektive cementu) je, že se v průběhu tvrdnutí smršťuje. Nejdříve dochází k odpařování vody z betonu a následně chemickou reakcí cementu dochází k dalšímu smršťování betonu.
Nejznámější výztuž do betonu? - Ocelová! Nejznámější výztuží do betonu jsou buď „kari sítě“ nebo „roxory“. Jedná se o ocelové svařované sítě nebo pruty o různých tloušťkách a délkách. Jak je to s ocelovou výztuží v betonu? Každý ví, že železo na větru a dešti začne rezivět a postupně degraduje. Proč tedy v betonu nerezaví? Je to tak, že někdy rezaví! Přirozené pH betonu je velmi zásadité. V takto vysokém pH betonářská ocel nerezaví ani při styku s kyslíkem a vodou (je tzv. „pasivována“). Je tedy dokonale chráněna do doby, než beton své pH ztratí a výztuž začne rezivět.
V profesionálním stavebnictví se užívá pojem „krytí výztuže“. Je to návrhová tloušťka betonu, která musí minimálně chránit ocelovou výztuž, aby nedocházelo ke korozi alespoň po dobu výpočtové životnosti konstrukce. Co se děje, když už výztuž začne rezivět? Na povrchu výztuže se začne vytvářet zkorodovaná vrstva, která má větší objem než původní výztuž. S růstem tloušťky koroze se zvyšuje tlak této vrstvy na okolní beton, až dojde k popraskání betonu a jeho „odloupání či oprýskání“.
Samozřejmě existují profesionální postupy a firmy na sanaci (opravu) betonových konstrukcí. Jak to ale udělat, když nejsem „profík“ s výpočty od statika? Výztuž do betonu zpravidla dáváte pocitově, na základě doporučení zkušenějších (fachmanů či z internetu) nebo dle stavebního návodu (dokumentace či doporučení výrobce). Chcete-li předejít budoucím možným problémům, držte se následujících doporučení: Beton vždy volte raději kvalitnější než horší. Snažte se vždy povrch betonu maximálně „zatáhnout“ - uhladit, aby nebyl nasákavý. Nebo to udělejte chytřeji!
Kompozitní neocelová výztuž - pokrok 21. století i pro domácí stavitele. Neocelové výztuže plní veškeré funkce ocelové výztuže se všemi benefity pro beton, které byly výše popsány. Navíc nikdy nekorodují, jsou lehčí a výrazně skladnější (nechají se rolovat a samy se vracejí do původního tvaru). Tím tedy pozitivně zvyšují vlastnosti betonu, aniž by hrozilo, že vlivem koroze výztuže dojde k rychlejší degradaci betonu.
Vytváření tenkých betonových desek venku - u takovéto desky prakticky nelze vytvořit dostatečnou krycí vrstvu betonu chránící ocelovou výztuž. Ukládání vyztuženého betonu do země, nebo tam, kde může docházet ke styku s vodou - při betonáži například základů nebo základových desek, kde je třeba vyztužit spodní část betonu, se špatně zajišťuje, aby se vám spodní výztuž nedotýkala zeminy. Zde pak dochází rychle ke korozi ocelové výztuže.
Podélné vyztužování ztraceného bednění - obzvláště styk jednotlivých tvarovek ztraceného bednění je skoro nemožné utěsnit před vnikající vlhkostí. Zároveň zde zpravidla ocelová výztuž není nijak chráněná betonem, neboť se tento prostor těžko betonem vyplňuje a výztuž rychle koroduje. Betonování ze „zavlhlého“ betonu - častokrát si potřebujete něco vybetonovat, ale nemáte prostor či čas beton vyrábět sami. Dovezená zavlahlá směs z blízké betonárny je pak jasná volba. Takovýto beton je ale velmi často hodně porézní, prakticky dokonale nezhutnitelný, nasákavý a rychle ztrácí přirozené pH. Případná vložená ocelová výztuž může začít rychle rezivět.
Práce s kompozitní neocelovou výztuží. Kompozitní neocelová výztuž lze ohýbat, je pružná, ale nedrží po ohnutí svůj tvar a navrací se do tvaru původního. To je velká výhoda při manipulaci, ale může to být nepříjemné překvapení při specifických aplikacích. Po kompozitní výztuži lze chodit (například pokud tvoří vyztužení desky, kde se potřebujete ještě před či při betonáži pohybovat). Krácení výztuže se provádí buď štípacími kleštěmi (do ekvivalentu 6mm ocelového drátu to není problém), nebo klasicky pomocí úhlové brusky („flexy“).
Spojovat jednotlivé prvky (sítě či pruty) lze jednoduše při ponechání standardního překryvu výztuže pomocí plastových elektrikářských pásek (kdy se doporučuje vždy zakrátit přebytečný kus pásky - nenechávat „dlouhé ocásky“). Další výhodou může být formát dodávaných kompozitů. Díky lehkosti a snadné „rolovatelnosti“ se výztuž dodává i ve větších kusech než standardní ocelová výztuž. Tím ušetříte peníze za „nezbytné překrývání“ jednotlivých výztuží, kdy se standardně doporučuje překryv navazujících roxorů 50cm a u sítí také (samozřejmě v závislosti na použité kvalitě betonu a stupni zatěžování).
Další texty uvádějí tabulky a pojmy související s návrhem výztuže, krytím a tloušťkou vrstvy betonu, stejně jako různé protínající se faktory jako prostředí (X0, XC1, XC2, XD, XS, XF, XA) a další usměrňující parametry. Tento text shrnuje klíčové myšlenky: ochranu výztuže zajišťuje dostatečné krytí betonem, karbonatace betonu a pH; koroze výztuže se projevuje znehodnocením betonu; a volba výztuže (ocelová vs. kompozitní) ovlivňuje dlouhodobou odolnost konstrukce.
Metodické poznámky a technické detaily jsou důležité pro projektanty a stavitele, ale zde uvedený text se zaměřuje na principy a obecné postupy, jak dosáhnout správného krytí a jaké jsou hlavní výhody a nevýhody různých typů výztuže.