Lehké je stavět z betonu

Víte, že beton je jedním z prvních kompozitních materiálů na světě? Už přes 5 000 let se staví ze směsi kameniva s vápenným pojivem, která vytváří pevný a odolný umělý slepenec.

Princip je velmi prostý: za pomoci vody vyrobit materiál, který zvýrazní přednosti a zároveň potlačí nedostatky obou svých základních složek. Těmi jsou štěrk nebo písek (plnivo) a cement či jiná vápenná složka, která drží celek pohromadě (pojivo). Zajímavé je nejen to, jak brzy lidstvo na podobný nápad přišlo, nýbrž také to, že po dlouhá staletí středověku a raného novověku byl beton zcela zapomenut. Jeho novodobá historie proto začíná až ve 2. polovině 18. století.

 

Silák a jeho slabiny

Hlavními ctnostmi betonu jsou pevnost v tlaku, dlouhodobá trvanlivost na vzduchu i ve vodě, odolnost vůči mechanickému poškození, kompaktnost, ohnivzdornost a výborná schopnost akumulovat teplo. Má ovšem i slabiny: vysokou hmotnost, tepelnou a zvukovou vodivost či objemové změny při extrémním výkyvu teploty. Proto jeho požární odolnost může být překvapivě nižší než u konstrukce z masivního dřeva (to ohořívá jen na povrchu, ale drží tvar). Navíc je beton dost těžko opracovatelný. Nedostatky materiálu se snaží potlačit technologické inovace. Jednou linií je vývoj speciálních betonů (viz rámeček), které mají zvýšit konstrukční pevnost a odolnost. Druhou linii představuje snaha o výrazné odlehčení, snížení vodivosti a zlepšení opracovatelnosti betonu. Této linii se budeme věnovat podrobněji.

 

Lehké betony

Při výstavbě rodinných a menších bytových domů patří budoucnost betonům s nízkou objemovou hmotností (tzv. lehké betony). Za lehké jsou obecně považovány všechny betony, které mají objemovou hmotnost nižší než 2 000 kg/m³. Z hlediska funkce je dělíme na konstrukční, konstrukčně izolační a tepelně izolační. Čím lépe se jim podaří potlačit nevýhody klasického betonu a současně zvýraznit jeho přednosti, tím světlejší zítřky je ve stavebnictví čekají. K nim směřují své úsilí skořepinové betony, pórobeton i lehké konstrukční betony s pórovitým kamenivem.

 

Skořepiny

Technologii betonových skořepinových tvárnic už prověřilo 70 let stavební praxe v západní Evropě, především ve Francii a Belgii. Pomocí betonových skořepin se daří snižovat náklady na hrubou stavbu a šetřit i náklady na vytápění. Rozměrově přesné tvárnice jsou uvnitř duté a tvoří variabilní stavební systém pro celý dům (obvodové i vnitřní zdivo, stropy). Pozor: Zdí se plným dnem vzhůru! Bohaté uplatnění nacházejí také v zahradní architektuře. Hlavní přednosti skořepinové konstrukce představují dlouhá životnost, vysoká pevnost, mrazuvzdornost, nízká nasákavost a paropropustnost. Energetické úspory při stavbě domu lze dosáhnout dvojím způsobem: jednak pomocí vzduchu uzavřeného v dutinách, který funguje jako účinný izolant, jednak pomocí vnitřního zateplení ze speciálních izolačních panelů, jež navíc působí i jako zvuková izolace.

 

Keramický beton

Do hněda zbarvené pórovité valouny keramzitu zná dnes každý zahrádkář, ale bohaté uplatnění nacházejí také ve stavebnictví. Jsou přírodního původu (vypalují se v pecích ze speciálních cypřišových jílů), mají stejnoměrnou vnitřní strukturu a uzavřený slinutý povrch. Výsledný lehký keramický granulát má dokonalé izolační schopnosti, pevnost, mechanickou odolnost a trvanlivost, vzdoruje vlhkosti, mrazu i ohni. Toho lze využít přímo pro izolační zásypy stropů, plochých a zelených střech, ale také jako základ pro výrobu zdiva, betonů či prefabrikovaných stavebních dílců. Mezi hlavní stavební aplikace patří lehký keramický beton (Liaporbeton), který nabízí systém pro celý dům. Jeho pevnost i trvanlivost jsou srovnatelné s běžnými betony, ale poskytuje lepší izolaci (zvukovou i tepelnou), snadnou opracovatelnost, zdravé mikroklima a vysokou tepelnou odolnost. Chcete-li zdůraznit pevnost zdiva, zvolte keramický beton hutný. Pokud dáváte přednost akustickému komfortu, přijde vám vhod mezerovitý keramický beton.

 

Pórobeton

Bílý pórobeton je vlastně beton vylehčený malými vzduchovými bublinkami. Obsahuje 100 % přírodních surovin (křemičitý písek, vápno, voda), je hygienicky zcela nezávadný, má velmi nízkou nasákavost a vyšší požární odolnost než hutný beton. Díky své struktuře s miliony vzduchových pórů materiál přirozeně dýchá a udržuje ideální vlhkost interiéru (okolo 50 %). Navíc pohlcuje pro zdraví nepříznivé kladné ionty a svým zásaditým složením brání vzniku plísní. V pórobetonu nevznikají tepelné mosty, vzduch uzavřený v pórech zdiva působí jako účinný izolant. Výstavba je rychlá, snadná a přesná – téměř bez odpadu, s minimální spotřebou malty. U nás je pórobeton známý především pod obchodní značkou Ytong a je hojně využíván pro výstavbu rodinných i bytových domů. Díky ucelenému systému s řadou inovací zde z jediného materiálu postavíte celý dům – od zakládacích tvárnic přes stěny a prefabrikované schody až po stropy a tepelně komfortní masivní střechu. Dům vykazuje mimořádnou mechanickou pevnost při malé objemové hmotnosti.

 

---

Nedostatky klasického betonu:

– vysoká hmotnost,
– tepelná a zvuková vodivost,
– obtížná opracovatelnost,
– objemové změny při změnách teploty konstrukce.

---

Přednosti speciálních betonů

• Klasický čili prostý beton je odolný vůči namáhání tlakem, snese však jen malé tahové zatížení. Proto se vytvářejí speciální betony.
• Pro zvýšení pevnosti v tahu se dá beton kombinovat s železnou výztuží (železobeton), výztuží z kabelů, které se napnou a vnášejí do betonu tlak (předpjatý beton), nebo s různými typy vláken či drátků (vláknobeton, drátkobeton).
• Jako příměs lze použít rovněž moderní netradiční materiály (například uhlíková vlákna) a zvýšit tím pevnost betonu ještě o několik desítek procent.
• Sklobeton je kompozitní materiál složený z portlandského cementu, skleněných vláken, anorganického plniva a dalších přísad, které posílí požadované finální vlastnosti betonu.

---

Lehké konstrukční betony

• Pojem lehké konstrukční betony v užším slova smyslu znamená ty vylehčené formy betonu, jejichž základ (plnivo) tvoří pórovité kamenivo. Tím může být keramzit, expandit čili expandovaný perlit nebo zpěněná vysokopecní struska.
• Lehký konstrukční beton dosahuje nízké objemové hmotnosti (1 100 až 2 000 kg/m3) a lze jej výhodně aplikovat na konstrukce bytových a občanských i mostů.
• Běžně používané lehké přírodní granuláty – perlit a keramzit – procházejí ve výrobě tepelným zpracováním (expandací) za teplot kolem 1 000 °C. Výsledkem expandace je zvětšení objemu výchozí suroviny až na desetinásobek.
• Pórovitá zrnka perlitu jsou bílá nebo šedobílá, keramzit vytváří rovněž pórovitá, ale větší hnědá kulovitá zrna. Ta tvoří základ lehkého keramického betonu.
• Perlit nabízí využití pro zateplení nebo zlepšení akustiky objektu (zdicí a omítkové malty, perlitové zásypy, vylehčené sádrové omítky), ale také výrobu tzv. perlitbetonů, které tepelně izolují základy nebo obvodové konstrukce domu (termozáklady, termostěrky).

---

 

 

TEXT: VÍT STRAŇÁK

FOTO: se souhlasem firem, BS-Group, Ytong, , Be-Tong, Lias Vintířov, Best

 

 

 

 

Datum vydání: 23. 6. 2021

Edit: Andrea Moudrá