Ústav stavebního zkušebnictví
Středisko radiační defektoskopie
STAVEBNÍ LÁTKY
Beton I.
Ing. Lubomír Vítek, Ph.D.
Definice ČSN EN 206 – 1

Beton je materiál ze směsi cementu, hrubého a
drobného kameniva a vody, s přísadami a příměsemi
nebo bez nich, který získá své vlastnosti hydratací
cementu

čerstvý beton je beton, který je zcela zamíchán a je
ještě v takovém stavu, který umožňuje jeho zhutnění
zvoleným způsobem
ztvrdlý beton je beton, který je v pevném stavu a má již
určitou pevnost

Definice ČSN EN 206 – 1



typový beton je beton, pro který jsou výrobci
specifikovány požadované vlastnosti a doplňující
charakteristiky betonu a výrobce zodpovídá za dodání
betonu vyhovujícího požadovaným vlastnostem a
doplňujícím charakteristikám
normalizovaný beton je beton, jehož složení je
předepsáno v normě platné v místě použití betonu (v ČR
se jeho zavedení nepředpokládá)
beton předepsaného složení je beton, pro který je
výrobci předepsáno složení betonu včetně používaných
složek a výrobce zodpovídá za dodání betonu
předepsaného složení
Rozdělení betonů podle










druhu použitého pojiva
stupně vlivu prostředí
konzistence čerstvého betonu
způsobu dopravy čerstvého betonu
způsobu uložení čerstvého betonu do konstrukce
způsobu zpracování čerstvého betonu
objemové hmotnosti ztvrdlého betonu
pevnostních tříd ztvrdlého betonu
způsobu využití ztvrdlého betonu v konstrukci
zvláštních požadavků na funkci betonu
Druh použitého pojiva
Největší objem betonů se vyrábí s cementy různých
druhů a vlastností. Při vyslovení pojmu beton bez
přesnějšího určení pojiva se předpokládá
beton cementový
Dalšími pojivy jsou: sádra, vápno, živice, polymery,
hlinitanový
cement,
případně
jemně
mletá
vysokopevnostní struska aktivovaná alkaliemi. Použití
těchto pojiv, s výjimkou asfaltu (živice), případně
polymerních pojiv, není obvyklé.
Stupeň vlivu prostředí






Bez nebezpečí nebo narušení X0
Koroze vlivem karbonatace XC1 – XC4
Koroze vlivem chloridů (ne mořské vody) XD1 – XD3
Koroze vlivem chloridů z mořské vody XS1 – XS3
Střídavé působení mrazu a rozmrazování XF1 – XF4
Chemické působení XA1- XA3
Konzistence čerstvého betonu

klasifikace podle sednutí kužele S1-S5
klasifikace podle VeBe V0-V4

klasifikace podle rozlití F1-F6

Konzistence čerstvého betonu

klasifikace podle sednutí kužele S1-S5
Konzistence čerstvého betonu

klasifikace podle VeBe V0-V4
Konzistence čerstvého betonu

klasifikace podle rozlití F1-F6
Způsob uložení čerstvého
betonu do konstrukce


monolitické betony, kdy se čerstvý beton dopravuje na
stavbu, nasype nebo čerpadly se naplní bednění, ve
kterém se zhutní, zatvrdne, ošetřuje se a po ztvrdnutí se
odbední
prefabrikované betony, kdy konstrukční prvek je
vyráběn ve výrobně nebo přímo na staveništi, po
dosažení požadované pevnosti se odformuje, uloží se na
skládce k dozrávání, ošetřuje se a po dosažení
transportní pevnosti se dopraví na staveniště, kde je
uložen do konstrukce
Objemové hmotnosti
ztvrdlého betonu



lehké betony, které po vysušení v sušárně mají
objemovou hmotnost větší než 800 kg/m3 a menší než
2000 kg/m3
obyčejné betony, které po vysušení mají objemovou
hmotnost větší než 2000 kg/m3, nepřevyšující 2600
kg/m3
těžké beton s objemovou hmotností po vysušení větší
než 2600 kg/m3
Pevnostní třídy ztvrdlého
betonu
Charakteristická pevnost je hodnota pevnosti, pro
kterou lze očekávat nižší hodnoty nejvýše u 5 %
základního
souboru
všech
možných
výsledků
hodnoceného objemu betonu.
Charakteristická pevnost v tlaku zjištěná na válcích Ø
150 mm a výšce 300 mm ve stáří 28 dnů nebo
charakteristická pevnost v tlaku zjištěná na krychlích o
rozměru 150 mm ve stáří 28 dnů.
Pevnostní třídy ztvrdlého
betonu
Pevnostní třídy ztvrdlého
betonu
Využití ztvrdlého betonu v
konstrukcích
Beton se využívá jako:
 tepelně izolační
 samonosný, výplňový
 nosný
 prostý
 vyztužený - železový
 předpjatý
 stínící – těžký beton
 s rozptýlenou kovovou nebo polymerní výztuží
Složky čerstvého betonu
Cementy


portlandský I
portlandský směsný II







vysokopecní III


IV/A, IV/B
směsný V


III/A, III/B, III/C
pucolánový IV


portlandský struskový II/A-S, II/B-S
portlandský s křemitý úletem II/A-D
portlandský pucolánový II/A-P, II/B-P, II/A-Q, II/B-Q
portlandský popílkový II/A-V, II/B-V, II/A-W, II/B-W
portlandský s kalcilovanou břidlicí II/A-T, II/B-T
portlandský s vápencem II/A-M, II/B-M
V/A, V/B
hlinitanový (v ČR zákaz používání pro nosné konstrukce, vyrábí se
v Maďarsku)
Složky čerstvého betonu
Cementy


Třídy cementů jsou dány nejnižší pevností v tlaku zjištěné na zlomcích trámečků
40/40/160 mm po zkoušce tahu ohybem.
Třídy: 32,5, 42,5 a 52,5 případně 32,5 R, 42,5 R a 52,5 R, kdy písmeno R
(Rapid) znamená, že se jedná o cementy s vyššími počátečními pevnostmi.
Složky čerstvého betonu
Cementy




Dávky cementů
Minimální dávka cementu CEM II/B-S 32,5 pro nosný beton B5 je 140
kg na 1 m3 čerstvého betonu (dle DIN 1045). Pro konstrukční železový beton C
12/15 je minimální dávka 240 kg na 1 m3 č. b při zavlhlé směsi a 300 kg při
měkké směsi (dle DIN 1045). Doporučené minimální dávky cementu dle ČSN
EN 206-1 jsou uvedeny v příloze F, tab. F1.
Nejvyšší dávka cementu se doporučuje 450 kg na 1 m3 č. b. Zvyšování této
dávky se již výrazně na pevnosti betonu neprojeví. U vysokopevnostních betonů
se dávky pohybují i nad 550 kg na 1 m3 č.6
Optimální dávka cementu je taková, aby cementový tmel obalil všechna zrna
kameniva, ocelovou výztuž a vyplnil mezery mezi nimi. Je snahou vhodnou
skladbou kameniva snížit objem cementového tmele a tím i cementu.
Složky čerstvého betonu
Kamenivo
zaujímá 75 –80 % objemu betonu

má vytvořit pevnou kostru v betonu s minimální mezerovitostí

musí obsahovat různě veliká zrna ve vhodném poměru

max. velikost zrna je 125 mm ( 0/4, 4/8, 16/22, 16/32 )

podle původu – těžené - přírodním rozpadem hornin
drcené - podrcením lomového kamene
předrcené - obsahuje 40-80% drcených zrn

hrubé kamenivo – velikost zrn 4 –125 mm (štěrk, drť)

drobné kamenivo – velikost zrn do 4 mm (písek)

jemné kamenivo – do velikosti zrnek 0,25 mm (moučka, filer)
Granulometrie kameniva - zrnitost kameniva vyjadřuje skladbu různě velikých zrn o
různém tvaru. Cílem je dosažení nejhutnější skladby s minimálním objemem dutin –
mezer.
Síťový rozbor - slouží ke stanovení velikosti zrn a jejich zastoupení
Frakce – množina zrn zachycená na sítě
Normová sada sít: 0.063 – 0.125 – 0.5 – 1 – 2 – 4 – 8 – 16 – 32 – 63– 125 mm







Složky čerstvého betonu
Záměsová voda










Voda záměsová – je potřebná k vytvoření dobře zpracovatelné směsi
a k hydrataci cementu. Pro vlastní hydratační proces je třeba asi 20 až
25% vody z hmotnosti cementu. Tato dávka zajistí přeměnu slinkových
minerálů z cementu v hydrokřemičitany a hydrohlinitany.
Množství záměsové vody však musí být vyšší, neboť přispívá ke
zmenšení tření mezi zrny kameniva při zpracování bet. směsi.
Vodní součinitel – poměr hmotnosti vody k hmotnosti betonu
w=v/c
Hodnota w se pohybuje od 0,35 do 0,8.
V průběhu procesu tuhnutí a tvrdnutí se záměsová voda rozdělí do 3
forem:
chemicky vázané – uvolňuje se z betonu při teplotách 200-700 ºC
fyzikálně vázané – absorbované na povrchu jemných částic
volné – obsažena v dutinách a pórech - odpařuje se
Zákon vodního součinitele – zvyšující se w snižuje pevnost betonu
Složky čerstvého betonu
Záměsová voda

V praxi se uvažuje s množstvím vody odpovídajícímu vodnímu součiniteli v rozmezí
0,35 – 0,80
Vodní součinitel w je mírou pro vytvoření hodnoty pevnosti cementového kamene a
je definován jako hmotnostní poměr množství vody a cementu.
100%
80
PEVNOST BETONU V TLAKU
(%)

60
40
20
0,2
0,4
0,6
0,8
1,0
1,2
1,4
W
VODNÍ SOUČINITEL
Složky čerstvého betonu
Přísady







Plastifikátory – redukují potřebné množství vody pro dosažení
stejné zpracovatelnosti čerstvého betonu – o více jak 5%.
Superplastifikátory – redukují potřebné množství vody o 12%.
Stabilizující - zadržují vodu, redukují odmísení vody
Provzdušňující –vytváří uzavřené vzduchové póry – lepší
odolnost vůči mrazu a mořské vodě.
Urychlující tuhnutí betonu – zkracují dobu přechodu čerstvého
betonu z plastického do tuhého stavu (má být delší než 30´)
Urychlující tvrdnutí betonu – urychlují vývoj počátečních
pevností betonu (120 % za 24 hod.)
Zpomalující tuhnutí – prodlužují dobu přechodu čerstvého
betonu z plastického stavu do stavu tuhé látky – počátek doby
tuhnutí má být o 90´ delší a konec o 360´ než u obyč. betonu.
Složky čerstvého betonu
Příměsi







práškové látky přidávané do čerstvého betonu za účelem
zlepšení některých vlastností nebo k docílení zvláštních
vlastností. Přidávají se v množství, které nepříznivě neovlivní
vlastnosti betonu. Může to být 10 až 40% z hmotnosti cementu.
Typ I. – inertní příměsi
kamenné moučky
barevné pigmenty
Typ II. – pucolány n. latentně hydraulické látky
létavý popílek
křemičité látky, úlety
Technologie výroby betonu
Technologický předpis - musí zajistit požadované vlastnosti betonu




Předepisuje:
-
postup dávkování složek
dobu míchání
způsob dopravy
způsob zpracování (zhutnění)
způsob ošetřování





Poměr složek čerstvého betonu závisí:
- na požadované kvalitě betonu (pevnost v tlaku, p)
- na požadované zpracovatelnosti (snadné ukládání)
- na ekonomických požadavcích
Technologie výroby betonu





Optimální složení kameniva pro beton musí splňovat:
- malou mezerovitost
- malý specifický povrch
Pozn.: Tomu odpovídá poměr hrubého kameniva k jemnému 3:2 až
2:1
Při návrhu čerstvého betonu se předpokládá, že nosnou kostru betonu
tvoří zhutněné kamenivo a výplň cementový tmel (po zatvrdnutí
cementový kámen). Většina přírodních kameniv má pevnost v tlaku
2 až 2,5 krát vyšší nežli cementový kámen
Výpočtové metody složení čerstvého betonu:
podle Féreta, Bolomeye, Kennedyho, KVÚ, Abramse, Graffa, Webera,Říhy
Technologie výroby betonu








Mísení čerstvého betonu
Čerstvý beton se vyrábí mísením jeho složek:
ručním mícháním (zcela vyjímečně)
strojně v míchačkách. Míchačky musí umožnit v dané době a
požadované kapacitě dosáhnout stejnoměrné rozložení složek a
jednotnou zpracovatelnost betonu po ukončení míchání.
Při strojním mísení se používají míchačky:(od 0,125 m3 do 5 m3)
spádové
s nuceným oběhem materiálů
kontinuální.
Čerstvý beton se vyrábí buď přímo na stavbě, ve staveništních
betonárnách, nebo v centrálních betonárnách umístěných v centru
potřeby betonu. Oblastní betonárny zásobují oblast značně
rozsáhlou.
Technologie výroby betonu
Kompaktní betonárna
Technologie výroby betonu
Mobilní betonárna
Technologie výroby betonu
Vertikální betonárna
Technologie výroby betonu
Technologie výroby betonu
Technologie výroby betonu
Technologie výroby betonu

Přeprava čerstvého betonu
Technologie výroby betonu

Ukládání čerstvého betonu
Čerstvý beton se po příjezdu autodomíchávače na stavbu
přepravuje na místo jeho zpracování kolečky, japonkami,
multikárami, dopravníky se sklopnou korbou, nákladními
automobily s vanovými korbami, koši na jeřábu a čerpadly na
čerstvý beton. Nejnovější čerpadla umožňují kontinuální dopravu
čerstvého betonu do výšek přesahujících 15 m přesně na místo
určení.
Technologie výroby betonu
Ukládání čerstvého betonu
Technologie výroby betonu
Ukládání čerstvého betonu
Technologie výroby betonu
Recyklace čerstvého betonu
Technologie výroby betonu

Zhutňování čerstvého betonu
Nedokonalé zhutnění může způsobit snížení pevnosti betonu až
o 40 % v porovnání s betonem dokonale zhutněným.
Vibruje se tak dlouho, až přestanou z betonu unikat vzduchové
bubliny, přičemž nesmí dojít k rozměšování složek čerstvého
betonu.
Technologie výroby betonu

Zhutňování čerstvého betonu
Technologie výroby betonu

Zhutňování čerstvého betonu
Technologie výroby betonu


příložná vibrace
příložné vibrátory upevněné na dno nebo vnější stěny bednění
nebo formy
 vibrační stolice
 vibrační stolice s pneumatickým nebo magnetickým upínáním
forem
speciální druhy vibrace
 válcování a vibroválcování
 lisování a vibrolisování
 vibrotažení
 odstřeďování
Technologie výroby betonu
Vibrolisování čerstvého betonu
Technologie výroby betonu
Ošetřování betonu




během tuhnutí a počátkem tvrdnutí je nezbytné, aby beton byl
udržován v normální teplotě a vlhkostních podmínkách
ve vlhkém stavu má být udržován do dosažení 70% požadované
krychelné pevnosti, což činí 7 dnů u PC a SPC a 14 dnů u VPC
beton se má začít kropit po 12 až 14 hod. - aby se z povrchu
nevyplavoval cement (nekropí se při teplotě menší než +5°C)
k ochraně před odpařováním vody lze použít ochranných krytů,
nátěrů, povlaků nebo fólií
Technologie výroby betonu




Betonování za nízkých teplot (méně než +5°C)
nízké teploty a mráz; prodlužují proces tuhnutí a tvrdnutí betonu
a snižují jeho konečnou pevnost
nejnebezpečnější je působení mrazu během tuhnutí (při
začínající hydrataci) —> hydratace se přeruší, beton se ledem
poruší a po oteplení se rozpadne
začne-li mráz po 24 hod., tuhnutí již proběhlo a účinek je méně
nepříznivý. Po otepleni hydratace pokračuje, výsledná pevnost
však bude nižší
jako ochrana betonu při betonování v podmínkách ovzduší ± 0
°C slouží předehřívání složek betonu, především vody, aby bet.
směs po všech tepelných ztrátách měla při uložení nejméně
+5°C. Zhutněný čerstvý beton se chrání tepelně izolačními
rohožemi
Ústav stavebního zkušebnictví
Středisko radiační defektoskopie
STAVEBNÍ LÁTKY
Beton II.
Ing. Lubomír Vítek, Ph.D.
Vlastnosti betonu


Nejdůležitější vlastnosti konstrukčních betonů jsou jeho
mechanické a přetvárnostní vlastnosti a jeho trvanlivost v
daném prostředí.
Pevnost betonu (ČSN EN 206-1)
Pevnost je nejdůležitější mechanická vlastnost betonu a
vyjadřuje odpor betonu proti změně jeho tvaru a proti jeho
porušení působením vnějšího zatížení. Pohlíží-li se na pevnost
jako na experimentálně zjištěnou hodnotu pro stanovení
výpočtových hodnot pro projektování a pro kontrolu jakosti
použitých materiálů jedná se o pevnost technickou.
Pevnost statistická je hodnota určená na základě teorie
pravděpodobnosti a zajišťuje spolehlivost konstrukce i bez
znalosti skutečných nebo teoretických pevností v konstrukci při
současném uvažování technické pevnosti
Vlastnosti betonu
Pevnost v tlaku
je pro hodnocení betonů nejzávažnější - zkouší se na krychlích pevnost krychelná, válcích - pevnost válcová a hranolech pevnot hranolná. Poměr výšky k šířce základny u hranolů bývá
3:1 nebo 4:1, válců 1:1 nebo 2:1. Na vývrtech z konstrukce bývá
tento poměr proměnný a zjištěná pevnost se upravuje podle
doporučených vztahů na základní rozměry vzorků
Vztah mezi pevností krychelnou, hranolnou a válcovou je 1:0,75 0,8:0,7 - 0,83.
Vlastnosti betonu
pevnost v tlaku
VÁLCOVÁ
Rc 
Fmax
A
HRANOLOVÁ
KRYCHELNÁ
F
NA ZLOMCÍCH TRÁMCŮ
F
F
F
A
d
A
A
A
a
b
a2
a2
F
A
 d2
4
a1
F
A  a1  a2
F
F
a1
A  a1  a2
A  a b
Vlastnosti betonu
Vlastnosti betonu
Pevnost betonu v tahu a smyku







Pevnosti betonu v tahu rozeznáváme:
pevnost v prostém (osovém) tahu,
pevnost v tahu ohybem,
pevnost v příčném tahu (štípáním).
Pevnost v prostém tahu se zjišťuje na hranolech nebo válcích namáháním
osovým tahem v podélném směru.
Pevnosti v osovém tahu se pohybují v rozmezí 1/8 až 1/15 pevnosti v tlaku.
Pevnost v příčném tahu se zjišťuje tlakovým namáháním válců nebo krychlí
případně hranolků přes úzké, nejčastěji dřevěné, příložky
Pevnosti v příčném tahu jsou opět podstatně nižší než pevnosti tlakové a
dosahují hodnot od 1,5 do 4,0 MPa v závislosti na pevnosti betonu v tlaku.
Pevnost v tahu ohybem se zjišťuje na trámcích 150/150/700 mm nebo
100/100/400 mm, které jsou zatěžovány ohybovým momentem
Pevnost ve smyku se zjišťuje na tělesech takového tvaru, které umožní vyvolat
požadovaná napětí ve smyku, ať jednostřižném nebo dvoustřižném
Vlastnosti betonu
Pevnost betonu v tahu
Pevnost betonu v tahu ohybem
F
F
h
b
d
A
l
F
F
Rt  max
A
3  Fmax  l
Rf 
2  b  h2
Vlastnosti betonu
Vlastnosti betonu
Pevnost betonu v příčném tahu
F
F
a
h
a
d
l
F
F
F
2  Fmax
Rt 
 d l
Rt 
2  Fmax
  a2
b
F
Rt 
2  Fmax
 bh
Vlastnosti betonu
Vlastnosti betonu
Modul pružnosti a přetvárnosti

Modul pružnosti betonu E je základní přetvárnostní
charakteristikou betonu. Je definovaný jako poměr napětí  k
poměrné deformaci  .
Vlastnosti betonu
Modul pružnosti a přetvárnosti
Hookeův zákon platí v oboru pružných deformací, v oblasti
deformací nepružných se stanovuje modul přetvárnosti, což je
poměr napětí k celkovému poměrnému přetvoření. Jde-li o
tlakové namáhání, jedná se o modul stlačitelnosti
Hodnoty modulů pružnosti závisí na pevnosti v tlaku a objemové
hmotnosti, pro určené třídy betonu jsou uvedeny v normách nebo
Eurokódu 2 a pohybují se v rozmezí od 15.000 do 40.000 MPa.
Součinitel příčného roztažení nebo také Poissonovo číslo udává
poměr mezi příčnou a podélnou deformací osově namáhaného
tělesa.
Hodnota Poissonova čísla u betonu se pohybuje v rozmezí od
0,08 do 0,20. Hodnoty modulu pružnosti a součinitele příčného
roztažení jsou vstupními parametry při výpočtu přetvoření
konstrukcí (II. mezní stav).
Vlastnosti betonu
Odolnost betonu proti průsaku tlakové vody


Odolnost betonu vůči průsaku tlakové vody má obrovský
význam nejen pro vodohospodářské stavby, ale má vliv i na
trvanlivost betonových a železobetonových konstrukcí,
vystavených vlivům povětrnosti a agresivnímu prostředí.
Zkušební vzorek, obvykle krychle o hraně 150 mm je vystaven
působení tlakové vody po dobu 72 hodin. Výsledek je hloubka
průsaku po stanovené době, která se změří po rozdrcení krychle
příčným tahem.
Vlastnosti betonu
Odolnost betonu – zmrazování, rozmrazování
Je přímo ovlivněna množstvím pórů a dutin ve struktuře betonu.
Tyto dutiny jsou prostorem pro hromadění vody, která při
mrazech může zmrznout a zvětšením objemu způsobí porušení
struktury betonu. Zlepšit mrazuvzdornost lze použitím
provzdušňovacích přísad, které v čerstvém betonu vytvoří póry o
průměru 0,05 až 0,2 mm, které nejsou vzájemně propojeny.
Mírou mrazuvzdornosti je poměr pevnosti střídavě zmrazovaných
a rozmrazovaných vzorků k hodnotě pevnosti srovnávacího
vzorku nezmrazovaného.
Zkouší se pevnost v tahu ohybem a pevnost v tlaku na zlomcích
na trámcích 100/100/400 mm
Počet zmrazovacích cyklů je 50, 100, 150 a 250
Vlastnosti betonu
Objemové změny betonu
Při zrání beton mění svůj objem, nejdříve ve vlhkém
prostředí nabývá a potom se beton smršťuje. Tento
proces je samovolný a lze jej částečně ovlivnit
skladbou čerstvého betonu, především množstvím
cementu a vody.
Dotvarování je objemová změna, která vzniká
působením trvalého nebo opakovaného zatížení
betonové konstrukce.
Po odlehčení konstrukce se podstatná část deformace
vrátí - její pružná část, ale část deformace je již
nevratná. (ploužení (creep)
Vlastnosti betonu
Teplotní roztažnost betonu


Beton mění své rozměry v konstrukci i při změnách teplot. Při
klesající teplotě se smršťuje, při vyšších teplotách se roztahuje.
Do výpočtu se teplotní roztažnost uvažuje zavedením součinitele
teplotní roztažnosti
 = 12 .10 -6 .K -1
Teplotní změny vyvolávají v konstrukcích napětí, která mohou
být v extrémních případech nebezpečná. Je nezbytné eliminovat
tyto vlivy např. dilatačními spárami apod.
Vlastnosti betonu
Trvanlivost betonu

Trvanlivost je schopnost betonu odolávat vlivům prostředí bez
jeho porušení nebo podstatného snížení pevnosti po celou dobu
předpokládané životnosti konstrukce.
Druhy betonů

Prostý beton
Beton z přírodního kameniva s objem. hmotností 2200 až 2400 kg/m3 a
zaručenou pevností C12/15 až C40/50. Jsou určeny pro budování
podkladních vrstev, základových konstrukcí a jádrových částí přehradních
konstrukcí.
Druhy betonů

Železový beton
Kompozitní materiál, u kterého se tahová napětí přenáší vloženou
betonářskou výztuží. Předpokládá se dokonalá soudržnost mezi ocelovými
vložkami a zatvrdlým cementovým kamenem. Tento kámen svou silně
alkalickou reakcí pasivuje povrch výztuže a brání vzniku korozivních článků.
Koroze může nastat při karbonataci betonu, kdy se snižuje alkalita
povrchové vrstvy betonu.
Velmi nebezpečná je přítomnost chlóru, která též snižuje alkalitu betonu.
Rozdělení betonů
Předpjatý beton
do betonu je vnášen uměle vyvozený tlak v té části průřezu, v níž
pozdější zatížení vyvodí tah
Rozdělení betonů
Předem předpjatý beton

vyrábí se na dlouhých drahách (120 m) ve formách, do jejichž
čel se před betonáží zakotví do kotevních bloků lana a ty se
předepnou. Lana jsou umístěna v tažené oblasti budoucího
dílce. Forma je zabetonována suchým a pevným betonem a
po jeho zatvrdnutí jsou konce uvolněny a do zabetonovaného
dílce je vneseno předpětí tlakem. Diamantovou pilou se dílce
dělí na požadovanou délku.
Vyrábí se tak stropní, střešní a mostní dílce .
Rozdělení betonů
Stropní předpínaný panel SPIROLL
Rozdělení betonů
Rozdělení betonů
Rozdělení betonů
Rozdělení betonů
Rozdělení betonů
Rozdělení betonů
Rozdělení betonů
Typy průřezu panelů tvaru TT
Rozdělení betonů
Rozdělení betonů
Rozdělení betonů
Rozdělení betonů
Rozdělení betonů
Rozdělení betonů
Dodatečně předpjatý beton

vyrábí se jako ŽB konstrukce s betonářskou výztuží a se
zabetonovanými kanálky. Do těchto kanálků se po osazení
konstrukce z prefabrikátů, nebo vybetonování konstrukce
z monolitického betonu zasunou předpínací lana nebo tyče a
předepnou se, čímž je do konstrukce vneseno předpětí. Po
předpětí se kanálky musí zainjektovat aktivovanou cementovou
maltou.
Předpínací lana jsou tvořena patentovanými dráty průměru Ø
4,5 mm nebo Ø 7 mm o počtu 7 ks a více.
Rozdělení betonů
Beton s rozptýlenou výztuží
Rozptýlená výztuž v betonu zachycuje převážně tahová napětí a tím
modifikuje následující vlastnosti betonu:




zvyšuje jeho pevnost v tahu a přispívá ke zvýšení pevnosti v tlaku.
snižuje se deformace betonu – zvyšuje se modul pružnosti E
omezuje se křehkost, zvyšuje se houževnatost
zvyšuje se únavová pevnost (síla se přenáší přes trhlinu)
Rozdělení betonů
Beton s rozptýlenou výztuží
Ocelové drátky (drátkobeton )

Vyrábí se v délkách od 12 mm do 60 mm a v tloušťce od 0,25 do 1,0 mm.
Pro zvýšení soudržnosti jsou drátky zalomené, nebo na koncích zploštěné,
ohnuté, nebo profilované.

Dávkování: - hladké drátky - 0,8 až 1,8 % objemu betonu

- tvarované drátky – 0,3 až 0,9 % objemu betonu

Skleněná vlákna

jsou upravena pro vyšší odolnost v alkalickém prostředí. Vyrábí se v délkách
8 až 12 mm a dávkují se 1 až 2 %.

Pozn.: Dříve byly velmi rozšířeny osinkocementové výrobky, kde rozptýlenou
výztuž tvořila azbestová vlákna. Vzhledem k jejich karcinogenímu charakteru
je ve stavebních materiálech nelze používat.

Polypropylenová vlákna

- zvyšují odolnost proti mrazu a proti otěru. Vyrábí se v délkách 6 a 12 mm.
Průměr vláken je 18 μm. Dávkování cca 1 kg/m3.
Nárust všech typů pevností o cca 10%
Výrazná změna v chování po vznikzu trhlin ( v tahu až 50 – 100%)

Rozdělení betonů
Rozdělení betonů
Vodostavební beton
pro konstrukce trvale nebo střídavě vystavené účinkům stojaté
nebo proudící vody.





Požadované vlastnosti: -
vodotěsnost
odolnost proti korozi
mrazuvzdornost
odolnost proti abrasivním účinkům
Nepropustnost - závisí především na nepropustnosti
cementového kamene. Cementový kámen zhotovený s w ≤ 0,4
je téměř vodonepropustný, v rozmezí hodnot w = 0,4 až 0,6 je
dosahováno ještě postačující vodotěsnosti a vodní součinitel
w › 0,6 je možný pouze u masivních konstrukcí.
Rozdělení betonů
Vysokopevnostní beton

Beton pevnostní třídy od 65 MPa pevnosti v tlaku. Označují
se HSC (High Strenght Concrete).

Hlavní oblasti využití:
při stavbě výškových budov
v konstrukcích těžních plošin
dopravní stavitelství v agresivním prostředí (moře)
Přednosti:
zvýšení staticky účinného průřezu (zmenšení objemu)
snazší betonování (menší stupeň vyztužení)
zvýšená trvanlivost (vlivem zvýšené hutnosti)
snížení nákladů (snižuje se objem konstrukce)








Rozdělení betonů
Těžké betony



Používají se na stavby, kde je vyžadována velká hmotnost
konstrukce. Jedná se buď o různá protizávaží, anebo se tyto
betony používají jako biologické stínění jaderných elektráren a
zdrojů ionizujícího záření o velké energii (betatronů a lineárních
urychlovačů).
Stínící vlastnosti betonu závisí na jeho objemové hmotnosti,
která je pro těžký beton větší než 2600 kg/m-3.
Vysoká objemová hmotnost je docilována vhodnou volbou
hrubého kameniva (o velké objemové hmotnosti).
Rozdělení betonů
Těžké betony



Barytový beton (BaSO4)
Z barytového kameniva, které je v současné době k dispozici
lze vyrobit baryt. beton 3000 kg/m3, při kombinaci s litinovou
drtí až 3200 kg/m3.
Magnetitový beton (Fe3O4)
Magnetit (magnetovec) je oxid železnato-železitý. Je barvy
černé a je to nejbohatší železná ruda (obsahuje až 72% Fe).
Magnetitový beton dosahuje ρ = 3400 až 4000 kg/m3
Železo – portlandský velmi těžký beton
Kamenivo tohoto betonu je nahrazeno litinovou drtí nebo
sekaným železem. Beton se vyrábí velmi těžko a těžko se
zpracovává. Tento beton dosahuje ρ = 6000 kg/m3 .
Rozdělení betonů
Těžké betony
Lineární urychlovač
Primární svazek
Primární stínění
(těžký beton)
Únikové záření
Rozptýlené záření
Sekundární stínění
(prostý beton)
Rozdělení betonů
Těžké betony


DUCRETE (uranobeton)
(DU – depleted uranium + CONCRETE)
Kamenivo tohoto betonu je tvořeno oxidem ochuzeného uranu,
Beton z tohoto kameniva dosahuje ρ = 6 400 kg/m3 .
Serpentinitový beton
Serpentinitové horniny obsahují azbest (3MgO.2SiO2.2H2O),
který je schopen dlouhodobě uchovávat svoji krystalizační vodu
až do teploty 450oC. Serpentinitové kamenivo se používá v
případech, kdy se předpokládá vnitřní teplota betonu větší než
95 oC. Přítomnost vázané vody je výhodná pro stínění před
neutronovým zářením.
Rozdělení betonů
Lehké betony




Dělení lehkých betonů podle účelu použití:
Izolační betony – výplňový materiál v bytové, průmyslové a
občanské výstavbě (pórobetony, plynobetony)
Izolační nosné betony – přírodní kamenivo je zcela nebo
částečně nahrazeno pórovitým kamenivem. Spojuje se nosná
funkce s dobrými tepelně technickými parametry.
Lehké konstrukční betony (LBK) – vyrábí se z agloporitu
(výroba však zastavena), keramzitu (LIAPOR). Využití při
rekonstrukčních pracích, kdy je zapotřebí vysokopevnostní
beton s malou objemovou hmotností.
Rozdělení betonů
Lehké betony


Plynobetony – pórobetony, které se vyrábějí reakcí,
hliníkového
prášku v alkalickém prostředí cemento-písčité
nebo vápenno-popílkové suspenze uvolňováním vodíku a
následným
vytvrzováním
v
autoklávu.
Vyrábí
se
v pevnostních třídách P20, P25 a P30, při objemové
hmotnosti ρ = 400 až 900 kg/m3
Pěnobetony – se vyrábí aktivačním mícháním cementové
suspenze s přidáním pěnotvorné přísady (dehtové mléko
s klihem). Objem. hmotnost - ρ = 300 kg/m3 , při přidání písku
lze použít jako konstrukční ( ρ = 1000 kg/m3).
Rozdělení betonů
Lehké betony
Rozdělení betonů
Lehké betony
Rozdělení betonů
Lehké betony
Rozdělení betonů
Lehké betony


Betony s organickým plnivem – využívají odpady
dřeva – piliny, hobliny, třísky, pazdeří, které se smíchají
s cementovým nebo vápenným pojivem. Objemová
hmotnost betonu je cca ρ = 500 kg/m3.Dřevěné plnivo je
třeba mineralizovat vodním sklem.
Polystyrénový beton – napěněné polystyrénové kuličky
se vmíchají do cementové malty – vznikne beton s ρ =
700 kg/m3 a pevností v tlaku 2 –3 MPa.
Rozdělení betonů
Samozhutnitelné betony





Označuje se též (SCC – Self Compacting Concrete) a patří
k vysokopevnostnímu betonu.
Má následující vlastnosti:
velkou schopnost tečení bez působení vnějších dynamických sil,
velkou odolností proti rozměšování a segregaci hrubých složek
čerstvého betonu
není zapotřebí vibrace k hutnění
dochází k rychlému nárůstu pevnosti při vysoké kvalitě povrchu
snižuje se pracnost na staveništi a zrychluje se betonáž
Rozdělení betonů
Zvláštní betony

Polymercementové betony (PCC)
obsahuje dvě různě se chovající pojiva: - cement
- polymer
Spojením obou látek dojde k vzájemnému spolupůsobení mezimolekulárních
soudržných sil. Obě pojiva vzájemně chemicky nereagují. Polymery zvyšují
pevnost betonu v tahu ohybem a zvyšují přilnavost k podkladu. Výhodné je
jejich použití při rekonstrukcích.

Polymerové betony (PC)
jako jediné pojivo se používají syntetické pryskyřice. Používají se pryskyřice
reaktivní, které jsou schopny samy o sobě nebo s přísadou přicházet do
tuhého stavu. Jako pojivo se používají pryskyřice epoxidové, polyesterové,
polyuretanové, fenolické, furanové a akrylátové. Důsledně je nutno sledovat
vlastnosti kameniva – chemické složení, vlhkost, zrnitost.
Kromě zvýšené ahheze a pevnosti je velkou výhodou rychlost tvrdnutí
materiálu (do 48 hod. po aplikaci)
Download

Rozdělení betonů - Ústav stavebního zkušebnictví