7 mýtov a poloprávd o betóne

Autor: Peter Paulík | 29.12.2014 o 14:04 | (upravené 29.12.2014 o 18:26) Karma článku: 11,84 | Prečítané:  8029x

Za tých pár rokov od ukončenia štúdia na STU v Bratislave, kde som študoval odbor IKDS, teda statiku so zameraním na betónové konštrukcie a mosty, som sa už mnohokrát stretol s rôznymi mylnými názormi a “zaručenými“ pravdami o betóne. Takmer na každej jednej stavbe stretnem tzv. “odborníkov na všetko“, vrátane statiky, aj keď často nemajú ukončené ani základné vzdelanie, prípadne študovali celkom iný odbor. Tým nechcem povedať že si ich prácu a skúsenosti nevážim, ale niekedy sú u nich omyly tak zažité, že žiadnu diskusiu ani len nepripustia. Takýto zažitý omyl však môže často stáť kopu zbytočne vynaložených financií, alebo v tom horšom prípade aj ohroziť životy. V blogu prinášam ozrejmenie niekoľkých z nich.

1.) čím viac cementu do betónu pridáme o to bude pevnejší

S týmto názorom sa stretávam najčastejšie a aj keď sa do istej miery zakladá na pravde, niekedy sa tomuto faktu pripisujú zázračné vlastnosti. Treba si uvedomiť že množstvo cementu ovplyvňuje pevnosť len po určitú hranicu po ktorej má zvyšovanie obsahu cementu už len nepatrný vplyv na výslednú pevnosť betónu. Pre bežné pevnosti betónov, ktoré sa pri väčšine menších stavieb používajú (20-30 MPa) stačí na jeden kubík betónu približne 250 – 300 kg cementu. Zvýšené množstvo cementu potom pevnosť ešte mierne zväčšuje avšak určite nie priamo úmerne. Dávky cementu nad 500 kg už pevnosti nepomôžu, ba dokonca ju začnú znižovať vplyvom mikrotrhlín zo zvýšeného zmrašťovania (vysychania).

Pevnosť betónu oveľa výraznejšie ovplyvňuje tzv. vodný súčiniteľ (pomer hmotnosti vody a cementu). Preto pre dosiahnutie väčších pevností je treba držať množstvo vody čo možno najnižšie (betón ale musí ostať spracovateľný, inak to bude mať opäť práve opačný efekt). Pri betónoch vyšších pevností (medzi 60 a 90 MPa) zohráva vodný súčiniteľ hlavnú rolu a pohybuje sa na úrovni cca 0,30 oproti bežných 0,6. Betón s tak nízkym vodným súčiniteľom by však už bol bez chemikálií (plastifikátorov) nespracovateľný a tak je v rámci domácich podmienok táto pevnosť už prakticky nedosiahnuteľná.

Zbytočne prehnaná dávka cementu je preto úplne bez efektu. Navyše treba si tiež uvedomiť že vyššia pevnosť betónu, nie vždy znamená vyššiu únosnosť ....   (bod 3)

2.) Čím starší betón tým pevnejší

Tento výrok sa síce zakladá na pravde, avšak takisto sa mu často pripisujú priam magické rozmery. Je pravdou že pevnosť betónu časom narastá, ale zase nie tak výrazne ako si to niektorí ľudia myslia. Pevnosť betónu sa udáva vo veku 28 dní, pričom 80% tejto pevnosti sa dosiahne pri bežných podmienkach už po 8 dňoch. Následne časom pevnosť ešte stúpa avšak výsledná pevnosť po 50 rokoch je len o cca 30% vyššia ako bola pevnosť betónu po 28 dňoch. Staršie betóny (spred cca 60 a viac rokov) mali tento nárast výraznejší vďaka hrubšie mletým cementom avšak ani v prípade týchto betónov nebol nárast pevnosti vyšší ako cca 60% z 28-dňovej pevnosti. Takže výroky typu: “je to starý, dobre vyzretý pevný betón“ treba brať s rezervou.

3.) čím vyššia pevnosť betónu tým väčšia únosnosť betónového prvku

Tento bod je zrejme najzažitejší a najťažšie vyvrátiteľný mýtus, resp. polopravda. Pre bežné konštrukčné prvky (dosky, nosníky a prievlaky) hrá pri ohybovej únosnosti pevnosť betónu len minimálnu rolu. Napr. ak máme dosku správnej hrúbky pre dané rozpätia, tak zvýšenie pevnosti betónu na dvojnásobok zvýši jej únosnosť len o niekoľko percent (1-3%). To znamená, že bežná pevnosť betónu (okolo 25MPa) úplne postačuje z hľadiska ohybovej aj šmykovej únosnosti. Výrazné zvýšenie únosnosti je preto možné len pridaním výstuže (samozrejme na správne miesta). Preto pri vystužených prvkoch sú dôležitejšie ich správne rozmery (hrúbka, výška, ..) a množstvo výstuže a nie pevnosť betónu, ktorou sa často laicky argumentuje. Pevnosť betónu hrá dôležitú úlohu napr. pri stĺpoch avšak väčšina bežných stavieb (rodinných domov a pod.) je vzhľadom na ich malé zaťaženie a bežne používané rozmery stĺpov tiež len málo dôležitá. Záver je teda taký že pre bežné stavby je priemerná pevnosť betónu (okolo 25MPa) dostatočná a ak chceme zvýšiť únosnosť vystužených prvkov najlepšie je zvýšiť množstvo ich vystuženia na správnych miestach, prípadne zväčšiť ich rozmery. Určite neplatí mýtus “dali sme do betónu veľa cementu, budeme mať pevnejší betón a teda tento strop udrží čokoľvek ......“.

4.) najviac výstuže musí byť v strede, lebo tam je najväčšie namáhanie

Už keď začne niekto bez dostatočných vedomostí rozprávať o tom kde je ktorý prvok najviac namáhaný tak sa mi doslova zježia všetky chlpy na chrbte. Je pravda, že pri niektorých jednoduchých konštrukciách je to jednoznačné, no nie vždy to tak musí byť. Nehovoriac o tom že poznáme rôzne druhy “namáhania“ prvkov ako napr. ohybové, šmykové, a pod. A tak keď sa takéhoto “odborníka“ spýtate aký druh namáhania má na mysli tak rýchlo prejde radšej na inú tému. Neraz som videl umiestnené strmene v strede prostého nosníka “tam kde je najväčšie namáhanie“ aj keď vo výkrese boli pri krajoch lebo vraj “projektant sa v tom nevyzná“. Pravdou však je že šmykové sily, ktoré majú strmene zachytiť, sú zväčša najvyššie hneď pri podperách a v strede sú takmer nulové ....Netvrdím, že projektant sa nemôže pomýliť, ale potom ho treba radšej zavolať ako robiť na vlastnú päsť. Takýto omyl niekoho môže stáť život. Nehovoriac o zažitom omyle s ktorým som sa raz stretol pri vystužovaní balkóna, kde výstuž umiestnili “majstri“ k spodnému povrchu aby “balkón podopierala“. Vraj to takto robia už roky ..... Nechcem ani pomyslieť na všetky tie balkóny a ľudí čo sa na nich, prípadne pod nimi zdržiavajú ....

5.) betón vydrží navždy

Tento mýtus vychádza z betónových stavieb starých Rimanov, ktoré prežili viac ako 2000 rokov. Avšak treba si uvedomiť, že ten betón nebol vystužený oceľovou výstužou, ktorá sa začala používať len pred cca 120 rokmi. Cenou za to bola ale potreba masívnej konštrukcie, ktorá napr. pri kupole Pantheonu spotrebovala až 100 násobne viac betónu ako kupola podobných rozmerov stavaná v polovici 20-teho storočia. Vystužená betónová konštrukcia je tak zväčša niekoľkonásobne lacnejšia ako by bola nevystužená konštrukcia (ak by sa vôbec dala postaviť). Problémom sa však stáva korózia výstuže, ktorá je najčastejšou príčinou skrátenej životnosti železobetónových stavieb. Samozrejme dá sa jej zabrániť dostatočným krytím výstuže betónom, čo sa ale často, najmä na malých stavbách, zanedbáva a výstuž sa doslova položí na debnenie. Nehovoriac o tom, že sa betón ani len nezhutní poriadne a ostáva porézny. Potom nečudo, že takáto stavba nevydrží ani len zlomok z predpokladaného “nekonečna“. Potreba krytia výstuže betónom je potom v priamom rozpore so statickou požiadavkou aby bola výstuž čo možno najbližšie k povrchu, kde je najúčinnejšia. Hľadá sa preto jej tzv. optimálna poloha, ktorá zabezpečí jednak dostatočnú únosnosť a jednak dlhú životnosť. Pre bežné stavby zväčša postačuje krytie cca 3 cm, pri ktorom by malo byť zabezpečené, že železobetónová stavba vydrží min. 50-100 rokov. Zníženie krytia výstuže na polovicu skráti životnosť konštrukcie o cca 75%

A potom môže železobetónová konštrukcia po pár rokoch vyzerať trebárs aj takto:

6.) vystužený betón nepopraská

Paradoxom je, že vystužený betón je len vtedy efektívne využitý ak v ňom vzniknú trhliny – len vtedy zaberie naplno výstuž. Treba však rozlišovať kde a aké trhliny vzniknú. Bežné ohybové trhliny v železobetónových prvkoch majú šírku len do cca 0,3 mm. Väčšie trhliny môžu, ale aj nemusia znamenať preťaženie, prípadne zníženú únosnosť. Závisí na tom kde a za akých okolností vznikli a posúdiť ich musí statik. Dobre navrhnutá železobetónová konštrukcia je naprojektovaná tak, aby vás pred kolapsom varovala zvýšeným priehybom a viditeľnými širokými trhlinami (okrem zopár špeciálnych prípadov, kde je to takto navrhnúť fyzikálne nemožné). A preto nie je trhlina ako trhlina.

7.) betón sa používa už od čias Rimanov, teda viac ako 2000 rokov.

Je síce pravda, že betón sa využíval už pred viac ako 2000 rokmi, ale nebol to celkom taký betón ako ho poznáme dnes. Navyše sa na jeho technológiu postupne po rozpade Rímskej ríše zabudlo a musel byť znovuobjavený pred cca 250 rokmi. Ale o tom som už písal dávnejšie .....

http://peterpaulik.blog.sme.sk/c/262308/Historia-betonu-Cast-1-od-praveku-po-Rimsku-risu.html

http://peterpaulik.blog.sme.sk/c/266613/Historia-betonu-Cast-2-od-Rimskej-rise-po-Monierov-kvetinac.html

V každom odbore existuje množstvo zažitých mýtov medzi laikmi, ktoré môžu vyústiť do mnohých nepríjemností. V prípade stavieb to však veľmi často hraničí s ohrozením života, prípadne s vysokými finančnými výdavkami. Vždy je teda lepšie sa opýtať niekoho povolaného ako spoliehať sa na všelijakých šarlatánov.

Samozrejme problematika je často oveľa zložitejšia, no verím že tento blog pomohol ozrejmiť aspoň niektoré veci najmä laikom, ktorí si stavajú domy svojpomocne, často len na základe toho čo niekedy niekde od niekoho počuli. Takto môžu nevedomky ohroziť nielen seba a svoju rodinu, ale aj rodiny iných ak im "vypomôžu" mylnými radami. V oblasti statiky určite neplatí pravidlo: spravili sme to takto aj minule, bude to fungovať aj teraz.

Páčil sa Vám tento článok? Pridajte si blogera medzi obľúbených a my Vám pošleme email keď napíše ďalší článok
Pridaj k obľúbeným

Hlavné správy

EKONOMIKA

Zakladateľ siete pre deti milionárov: Neukazujú len svoje bohatstvo, ale to, ako žijú

Používať ju môže iba ten, čo má na tisíceurové mesačné členské, pozerať sa ale môže každý, hovorí JURAJ IVAN.

PLUS

Architekt: Niektoré sedačky sú zámerne nepohodlné

Aké zásadné chyby robíme pri zariaďovaní obývačky?

SVET

Zomrel český hudobník Radim Hladík, založil skupinu Blue Effect

Postupne sa prepracoval k vlastnej tvorbe.


Už ste čítali?