Budownictwo z betonu

Poniższe informacje kierowane są przede wszystkim do osób budujących własny dom.
Wiedza tu przedstawiona jest skondensowana do najistotniejszych spraw związanych z wykorzystaniem mieszanki betonowej w trakcie robót prowadzonych na budowie domu.

Beton zbrojony to jeden z podstawowych i najbardziej rozpowszechniony z materiałów budowlanych stosowanych do wznoszenia różnego rodzaju budynków budowli. Jest on sztucznym kamieniem powstałym w wyniku twardnienia mieszanki betonowej, składającej się z kruszywa cementu i wody

Podstawowe własności konstrukcji z betonu

• duża wytrzymałość na ściskanie
• masa betonowa bezpośrednio po przygotowaniu jest plastyczna i można z niej łatwo formować wiele różnych elementów i konstrukcji o różnorodnych kształtach
• duża trwałość i odporność na działanie czynników jak ogień, wahania temperatury, wilgoć, wpływy atmosferyczne bez specjalnych zabiegów konserwacyjnych
• duża odporność na ogień
• łatwa dostępność

Dzięki swym licznym zaletom znalazł on szerokie zastosowanie przy wznoszeniu różnego rodzaju budynków i budowli.
Ale nie zawsze beton jest właściwym materiałem.

Wady konstrukcji z betonu

Do wad betonu można natomiast zaliczyć:

• duża pracochłonność wykonywania elementów betonowych i żelbetowych
• mała wytrzymałość na rozciąganie
• trudność wykonywania robót betoniarskich w niskich temperaturach
• trudność przeprowadzania zmian w wykonanych konstrukcjach

Co to jest klasa betonu

Najkrócej można powiedzieć, że jest to oznaczenie wskazujące na wytrzymałość na ściskanie - im wyższa klasa, tym wytrzymałość betonu większa.
Do budowy domów używa się mieszanek betonowych o klasach C8/10, C12/15, C16/20, C20/25 i C25/30. Porównanie obecnie obowiązujących (wg PN-EN 206) oznaczeń klas betonu z obowiązującymi wcześniej (wg normy PN-B 03264) przedstawiono w poniższej tabeli.
Stare oznaczenia można spotkać jeszcze obiegu.

aktualna PN-EN206	stara norma PN-B03264	Przykłady zastosowań; zalecenia
C8/10	B10	tzw. chudy beton / chudziak - podkład pod ławy żelbetowe; pod posadzkę, pod taras; grubość 10-15 cm
C12/15	B15	posadzki wewnętrzne
C16/20	B20	Beton konstrukcyjny - najczęściej stosowany do fundamentów; na nadproża, belki poziome, stropy, posadzki wewnętrzne z intensywnym ruchem pieszym
C20/25	B25	Beton konstrukcyjny - doskonale radzi sobie z niskimi temperaturami; słupy, stropy, tarasy, posadzki w magazynach; posadzki pod lekkie pojazdy
C25/30	B30	Beton konstrukcyjny - szybciej wiążący, wysoka odporność na mrozy i na skoki temperatur

Wskazówki odnośnie zastosowania poszczególnych klas są oczywiście orientacyjne i trzeba trzymać się zaleceń wskazanych przez projekt.

Właściwości mieszanek betonowych

Dodatki chemiczne do betonu - dzięki nim beton może być bardziej urabialny, później lub wcześniej zachodzi proces wiązania, zwiększa się jego wodoszczelność i mrozoodporność.
Istotna w produkcji betonu jest również woda - stosuje się zwykle tę wodociągową. Nie wolno stosować wody zanieczyszczonej, mineralnej lub morskiej.

Gęstość betonu (mieszanki) od 2200 do 2600 kg/m³

Układanie mieszanki betonowej w deskowaniach

W procesie wykonywania elementów z betonu warto zwrócić uwagę na dwa etapy (procesy) - wiązanie betonu i twardnienie (dojrzewanie) betonu.

[1] Wiązanie betonu:
jest procesem głównie chemicznym, występuje w pierwszej kolejności i trwa w zależności od składu mieszanki, ilości wody i temperatury otoczenia 2÷5 godzin (początek wiązania i koniec wiązania).
Możemy tu wyróżnić dwa punkty czasowe:
- początek wiązania - 1,5÷2 godzin od wyprodukowania mieszanki betonowej (zależy od rodzaju i klasy zastosowanego cementu, temperatury otoczenia, ilości wody, domieszek ipt.)
- koniec wiązania - ok. 7 godzin od wyprodukowania mieszanki betonowej (to też zależy od cementu, ilości wody zarobowej, temperatury otoczenia, domieszek ...)
Kiedy kończy się proces wiązania, beton na tym etapie jest jeszcze bardzo słaby.
Uwaga:
Powyższe czasy są czasami orientacyjnymi - zależą od wielu czynników. Dobrze jest zapytać o to w wytwórni betonu, z której pochodzi.

[2] Twardnienie betonu:
Następuje po związaniu mieszanki betonowej i polega głównie na procesach krystalizacji zachodzących w masie betonowej. Na początku beton jest jeszcze bardzo słaby i można go łatwo uszkodzić. W trakcie procesu twardnienia wytrzymałość betonu wzrasta stopniowo i trwa to dość długo. Z każdym dniem wytrzymałość rośnie. Przyjmuje się, że pełną wytrzymałość osiąga dopiero po 28 dniach twardnienia.
Trzeba tu koniecznie pamiętać też o pielęgnacji betonu - czytaj poniżej.

[3] Ważne wskazówki wykonawcze:
- Nie wolno dodawać wody do gotowej mieszanki betonowej po to tylko, żeby dawało się ją lepiej układać w deskowaniach. Dodawanie wody powoduje późniejsze osłabienie wytrzymałości betonu i większe skurcze betonu prowadzące do jego pęknięć. Jeśli nie chcemy mieć kłopotów na etapie użytkowania, trzeba unikać dodawania wody do betonu podczas budowy domu.
- Wszystkie czynności związane z układaniem mieszanki betonowej w szalunkach powinny zostać zakończone możliwie jak najszybciej - najlepiej przed rozpoczęciem wiązania betonu.
Po rozpoczęciu wiązania, nieułożona mieszanka betonowa, z każdą chwilą traci na wartości i maleje wytrzymałość powstałego z niej betonu. Po zakończeniu procesu wiązania, rozpoczyna się proces jego twardnienia.
Dalsze układanie mieszanki, dolewanie wody i próby mieszania oraz poprawiania masy w deskowaniach są spóźnione, bezcelowe i tylko pogarszają tę sytuację - taki beton nadaje się już tylko do wyrzucenia.

Pielęgnacja betonu i jej znaczenie dla wytrzymałości konstrukcji

Zamówienie mieszanki betonowej o wyższej klasie wytrzymałości wcale nie oznacza jeszcze, że beton rzeczywiście będzie miał tę wytrzymałość. Jeśli nie zadbamy o to, żeby proces wiązania i następnie proces twardnienia betonu przebiegał właściwie, wówczas beton może stać się nawet bezwartościowy - i będziemy mieli tylko kłopot.
Bardzo ważnym elementem procesu wykonywania elementów z betonu jest jego pielęgnacja.
Jest to prosty ale bardzo ważny zabieg, który decyduje często o końcowej wytrzymałości betonu.
Polega on utrzymaniu betonu w stanie zwilżonym - nie wolno dopuścić do wyschnięcia betonu. Najczęście stosuje się tu polewanie wodą albo przykrywanie folią. Wyschnięcie betonu powoduje zatrzymanie procesów krystalizacji i zatrzymanie wzrostu wytrzymałości. Po takim zdarzeniu wznowienie polewania betonu wodą niewiele już pomoże. Ważne jest więc, aby nie dopuścić do jego wyschnięcia.