BETONOVÉ PRÁCE
BETONOVÉ PRÁCE — stavební práce prováděné při výstavbě betonových a železobetonových konstrukcí a budov.
Betonářské práce zahrnují následující procesy: přípravu betonové směsi, její dopravu a uložení s hutněním ve formě (bednění), vytvoření nezbytných podmínek pro tvrdnutí betonu („tuhnutí betonu“) a také (při stavbě prefabrikovaných monolitických a prefabrikovaných konstrukcí a staveb) monolitické vyplňování profilů a spár mezi prefabrikovanými prvky.
Betonová směs se připravuje v betonových míchačkách – hlavním zařízení betonáren a míchaček betonu. Betonárny pro velké objemy betonářské práce jsou plně mechanizované podniky s automatizací procesů dávkování komponentů a jejich míchání. Široce se používají automatické betonárny pro automatickou přípravu a dodávku betonové směsi daného složení podle děrného štítku. Staveniště, která spotřebovávají malé objemy betonové směsi, ji dostávají z okresních transportbetonáren s poloměrem přepravy směsi v sklápěčích a domíchávačích betonu 15–25 km a při použití domíchávačů betonu, ve kterých se suchá směs materiálů dávkovaných v závodech mísí s vodou během přepravy, na větší, ekonomicky odůvodněné vzdálenosti. Na kratší vzdálenosti (v oblasti betonárny) může být betonová směs dodávána pásovými dopravníky a betonovými čerpadly, nákladními vozy v korečkách a sklápěči, kteří vykládají betonovou směs buď přímo do konstrukce, nebo do rotačních korečků dodávaných na místo vykládky výložníkovými jeřáby. Lanové jeřáby se používají při stavbě mostů a vodních konstrukcí.
Pásové dopravníky se používají k vytvoření nepřetržitého toku vysoce intenzivní betonové směsi s automatickým řízením všech jednotek. Betonová čerpadla se používají k horizontálnímu dopravování betonové směsi do vzdálenosti až 300 m nebo do výšky až 40 m. Betonová čerpadla umožňují čerpání směsi s kamenivem o velikosti 40 až 120 mm v závislosti na průměru míchačky betonu a druhu kameniva (štěrk, drcený kámen). S rozvojem sítě automatizovaných betonáren se postupně snižuje počet lokálních betonáren, které vyrábějí dražší a méně kvalitní výrobky.
Betonová směs se rozděluje po betonářské ploše pomocí vibračních žlabů, žlabů a vibračních žlabů (trubky vyrobené z článků s připevněnými vibrátory). Betonová směs se ukládá do samostatných sekcí, úseček a bloků oddělených teplotními, smršťovacími a pracovními spárami. Velikosti sekcí a bloků a poloha spár jsou určeny stavebním projektem nebo projektem provedení prací.
Během ukládání se betonová směs hutní pomocí vibrátorů s frekvencí vibrací 3-15 tisíc za minutu. Během vibračního procesu se adheze mezi částicemi betonové směsi oslabuje, hmota se stává pohyblivou (tekutou), snadno vyplňuje objem formy a mezery mezi výztužnými pruty a hutní se působením vlastní hmotnosti. Pro hutnění betonové směsi v masivních konstrukcích, sloupech, nosnících, stěnách se používají vnitřní vibrátory, ponořené do betonové směsi; v deskách, površích vozovek – povrchové vibrátory, hutnící směs shora, v tenkostěnných konstrukcích s hustou výztuží – vnější vibrátory, připevněné k bednění. Betonová směs v masivech se ukládá vodorovně, ve vrstvách odpovídajících hloubce zpracování vibrátorem (obvykle 30-50 cm) tak, aby každá následující vrstva překrývala podkladovou, než v ní začne proces tuhnutí cementové pasty. Při betonáži velkých masivů se vibrační hutnění betonové směsi mechanizuje komplexně; Místo ručních vibrátorů se používají vibrační balíčky (skupiny vibrátorů namontované na společném rámu), které se přemisťují jeřáby a ovládají se dálkově. Délka pracovní části vibrátorů v balíčcích dosahuje 1 m, produktivita je až 100 betonových směsí za hodinu a více.
Pro zajištění monoliticity konstrukcí je nutná dobrá vazba betonu v pracovních spárách (místech betonážních přerušení). Za tímto účelem se povrch dříve položeného betonu v místě styku s novým betonem důkladně očistí od „cementového filmu“ a omyje se tlakovou vodou.
Betonářské práce při výstavbě cementobetonových vozovek (pokládka základů, jednovrstvé a dvouvrstvé vozovky) se provádějí kontinuální metodou s komplexní mechanizací procesů. Samojízdné dlažební stroje používané k tomuto účelu se pohybují po kolejnicích-formách, které slouží jako boční bednění pro betonovou vozovku. Pro urychlení tvrdnutí betonu a zvýšení jeho odolnosti proti opotřebení a trvanlivosti (povrchy vozovek, úseky vodních konstrukcí vystavené nárazovému působení vody) se povrchové vrstvy betonu dodatečně zhutňují vakuovou metodou. Při stavbě velkých masivů se do betonové směsi vtlačují velké kameny o velikosti až 1-2 mm („kamenný beton“) pomocí výkonných vibrátorů.
V některých případech se z ekonomického hlediska používá „samostatná metoda“ betonáže, při které se velké kamenivo nasype do formy s hutněním vibrátory a nasytí se cemento-pískovou maltou čerpanou potrubím zespodu. Díky předběžnému zhutnění drceného kameniva (štěrku) ve formě vyžaduje vyplnění dutin méně malty než při přípravě směsi v míchačkách betonu a jejím ukládání do forem. Tím se ušetří až 20 % cementu a zajistí se výroba hustšího, téměř nesmršťujícího se betonu.
Betonáž pod vodou se nejúčinněji provádí metodami „vertikálně se pohybující trubky“ (VMP) a „stoupající malty“. Při metodě VMP se betonová směs dodává z plovoucí nebo stacionární plošiny trubkou, jejíž spodní konec je ponořen pod vodu do předem položené betonové směsi, umístěné v prostoru ohraničeném bedněním. Během betonáže se trubka postupně zvedá. Při metodě „stoupající malty“ se bednění s upevněnými trubkami plní drceným kamenem nebo štěrkem a cementopísková malta se čerpá trubkami zdola nahoru skrz dutiny ve výplňovém materiálu.
Stříkaný beton (torkretovaný beton) se používá k nanášení hustých a vodotěsných vrstev betonu v tunelech, vodních stavbách a dalších a k opravě vad betonáže. Betonová směs se nanáší na upravený povrch v tenkých vrstvách pod tlakem pomocí cementové pistole (torkretovacího betonu) a stříkacích strojů na beton. Maximální velikost plniva u stříkaného betonu je 8 mm a u stříkaného betonu 25 mm.
„Péče o beton“ spočívá ve vytváření a udržování vhodných teplotních a vlhkostních podmínek pro jeho vytvrzování, čehož se dosahuje především zakrýváním a zaléváním betonu. V případě velkých ploch (například při stavbě vozovek) je systematické zalévání betonu nákladné a někdy se nahrazuje nanášením ochranných fólií (vodně-bitumenové emulze, ethanolový lak atd.), které zabraňují odpařování vody z betonu. Problém péče o beton je nejobtížnější při stavbě velkých soustav vodních staveb. Hlavním úkolem je zde bojovat proti škodlivým účinkům exotermického tepla, které způsobuje velké teplotní rozdíly mezi jádrem a vnějšími vrstvami soustavy, a s teplotními výkyvy betonu se změnou ročních období (v některých oblastech země může roční teplotní rozdíl dosáhnout až 100 °C od +40 °C do -60 °C). Za tímto účelem se kromě použití speciálních nízkoteplotních cementů a směsí s minimálním obsahem cementu reguluje teplota betonové směsi (v zimě vytápění, v létě chlazení) a ovlivňuje se teplota tvrdnoucího betonu (ukládání betonové směsi do mobilních stanech s danou teplotou vzduchu, chlazení betonové směsi atd.).
Zrání betonu při teplotách pod bodem mrazu spočívá v umělém ohřevu betonu (ohřev párou, metoda elektrického ohřevu „termos“, metoda přidávání chloridových solí). Metoda „termos“ se používá především při betonáži masivních konstrukcí. Spočívá v přípravě betonové směsi z ohřátých materiálů a pokrytí položeného betonu izolací pro zpomalení chlazení. Parní ohřev (zavádění páry do parních „plášťů“ obklopujících betonovanou konstrukci nebo kanály v bednění) a elektrický ohřev (propouštění nízkonapěťového střídavého elektrického proudu čerstvým betonem nebo použití elektrických odporových pecí) vytvářejí v betonu teplotu 50–75 °C, což umožňuje odbednění konstrukce za 1–2 dny. Přídavek chloridových solí (chlorid vápenatý, kuchyňská sůl atd.) do betonové směsi snižuje bod tuhnutí vody v betonu a při venkovních teplotách do –2 °C umožňuje obejít se bez ohřívacích materiálů a izolačního betonu. Metoda je použitelná pro nevyztužené konstrukce.
Zmrznutí betonu není povoleno, dokud nedosáhne 50 % své konstrukční pevnosti, protože předčasné zmrazení betonu může vést k významnému snížení pevnosti konstrukce.
Kvalita betonu se kontroluje inspekcí konstrukcí v naturáliích; zkoušením pevnosti vzorků betonu vyrobených na místě betonáže a udržovaných za podmínek tvrdnutí betonu v konstrukci, jakož i vzorků z jader vyvrtaných v tělese betonu; v některých případech zkoušením vzorků na vodotěsnost a mrazuvzdornost, zkoušením konstrukcí na pevnost (zkušební zatížení), na vodotěsnost atd.
Stupeň zhutnění betonové směsi se kontroluje také metodou absorpce gama záření radioaktivního kobaltu; pevnost, hustota a homogenita betonu rychlostí průchodu ultrazvukového impulsu a dalšími metodami.
Reference:
Encyklopedie moderní stavební technologie, šéfredaktor V. A. Kucherenko, Sovětské nakladatelství encyklopedie, Moskva 1964