Beton - rodzaje i zastosowanie

Beton jest stosowany głównie tam, gdzie liczy się nośność konstrukcji. Ze stalowym zbrojeniem staje się niezwykle wytrzymałym żelbetem. Używa się go też do mniej wymagających prac, jak posadowienie wiaty, altanki ogrodowej czy ogrodzenia. Dawniej przygotowywano go bezpośrednio na budowie, mieszając składniki w betoniarce. Obecnie najczęściej zamawia się go z wytwórni.

Składniki betonu

Beton powstaje z czterech podstawowych składników – cementu, kruszywa, piasku i wody. Woda powinna być czysta, piasek rzeczny, kruszywem zaś najczęściej jest żwir płukany o uziarnieniu 2/16 (czyli 2-16 mm); specjalne kruszywo łamane pozwala otrzymać beton mrozoodporny. Jeśli chodzi o cement, do budowy domów jednorodzinnych wykorzystywany jest głównie cement portlandzki CEM I lub CEM II. Ten drugi wiąże dłużej, stosowany jest więc latem lub do wykonywania dużych elementów.

Konsystencja betonu

Konsystencja betonu to poziom płynności mieszanki betonowej, określany przez klasy konsystencji lub przyjęte wartości, które reguluje norma PN-EN 206-1. W oparciu o metodę pomiaru, zwanej również metodą pomiaru stożka, wyróżnia się różne klasy konsystencji mieszanki betonowej:

• Gęstoplastyczna (klasa S1): Jest odpowiednia do wytwarzania elementów o prostych kształtach, rzadko zbrojonych. Takie mieszanki można zagęszczać ręcznie lub za pomocą wibracji.
• Plastyczna (klasa S1): Pozwala na tworzenie elementów o prostych lub bardziej złożonych kształtach, zwykle zbrojonych. Mieszanki plastyczne są zalecane do ręcznego zagęszczania (poprzez odpowiedni pręt) lub wibracji.
• Półciekła (klasa S2 i S3): Z niej wykonuje się elementy o złożonych przekrojach, gęsto zbrojone, które zagęszcza się poprzez ręczne zagęszczanie lub wibracje.
• Bardzo ciekła (klasa S4): Ułatwia przygotowanie elementów o złożonych przekrojach, gęsto zbrojonych. Przeznaczona jest do ręcznego zagęszczania.
• Bardzo ciekła (klasa S5): Z niej powstają elementy o bardzo skomplikowanych kształtach, gęsto zbrojone, które nie wymagają zagęszczania (są to tzw. betony samozagęszczalne).

Klasa betonu

Klasa betonu to oznaczenie jego jakości i wytrzymałości na ściskanie. Wytrzymałość betonu jest badana zgodnie z normą PN-EN 13791. Próby wytrzymałości na ściskanie przeprowadza się na kostkach sześciennych lub walcach. Klasa betonu jest zapisywana jako Cxx/yy, gdzie xx to wytrzymałość charakterystyczna wyrażona w MPa, dla próbki walcowej o średnicy 15 cm i wysokości 30 cm, po 28 dniach, a yy to wytrzymałość charakterystyczna wyrażona w MPa, dla próbki sześciennej o wymiarach boków 15 x 15 x 15 cm, po 28 dniach. Na przykład, klasa C20/25 oznacza, że beton ma wytrzymałość na ściskanie 25 MPa dla kostki sześciennej i 20 MPa dla walca.

Popularne klasy betonu używane w budownictwie domów jednorodzinnych oraz elementów z nimi związanych to:

• C8/10: betonowe wylewki podłogowe, warstwa wyrównawcza na gruncie przed układaniem nawierzchni, stabilizująca grunt przed betonowaniem fundamentów.
• C10/12: fundamenty i cokoły lekkich ogrodzeń, fundamenty lekkich tarasów i altan, wylewki podłogowe.
• C12/15: fundamenty domów i ogrodzeń, nadlewki na gęstożebrowych stropach, nadproża, wieńce, słupy wzmacniające ściany.
• C16/20: stropy typu filigran, Akermana, żelbetowe średniej rozpiętości, schody, wieńce, nadproża, tradycyjne fundamenty i płyty fundamentowe.
• C20/25: duże i masywne stropy żelbetowe, słupy podpierające konstrukcje, żelbetowe ściany nośne.

Zastosowanie betonu

Teoretycznie z betonu można zbudować cały dom jednorodzinny. Najczęściej jednak wykonuje się z niego jedynie elementy nośne.

• Fundamenty. Beton służy do wykonania ław i stóp fundamentowych, czasem też ścian fundamentowych. Monolityczne ściany fundamentowe oraz piwniczne buduje się zwykle w przypadku trudnych warunków gruntowych. Beton jest niezbędny także do wykonania płyty fundamentowej, z chudego betonu (klasy C8/10) zaś robi się podbudówkę pod podłogę na gruncie.
• Nadproża. Czyli belki znajdujące się w ścianach nad otworami okiennymi i drzwiowymi. Wprawdzie na rynku dostępne są gotowe elementy nadprożowe, wciąż jednak sięga się po beton. Pozwala on uzyskiwać np. dłuższe elementy i o większych przekrojach.
• Stropy. Z betonu wykonuje się głównie stropy monolityczne. Częściowo potrzebny jest także do budowy stropów gęstożebrowych oraz typu filigran – do stworzenia nadlewki (warstwy nadbetonu) na wcześniej rozmieszczonych belkach, pustakach lub płytach. W przypadku stropów gęstożebrowych nadlewka ma grubość ok. 4 cm, a przy zastosowaniu płyt filigran – do 10 cm.
• Wieńce. Czyli żelbetowe opaski spinające ściany nośne – zarówno zewnętrzne, jak i wewnętrzne. Wieńce robi się też na wysokich ścianach fundamentowych i piwnicznych oraz na ścianach szczytowych i kolankowych. Betonuje się je razem ze stropem.
• Schody. Podobnie jak wieniec, betonuje się je najczęściej przy okazji układania betonu na stropie. Z betonu zazwyczaj powstają również schody zewnętrzne. Ściany. W domach jednorodzinnych ściany nośne robi się w całości z betonu niezwykle rzadko.

Beton z wytwórni

Zamówienie betonu w zakładzie, który go wytwarza na dużą skalę, jest bardzo wygodne. Do tego zyskujemy pewność, że otrzymamy produkt o ściśle określonych parametrach. Żeby złożyć zamówienie, musimy skonsultować się z kierownikiem budowy. Trzeba z nim ustalić, jakiej klasy mieszanka będzie niezbędna, ile jej potrzebujemy i na kiedy powinna zostać przywieziona. Należy też określić, jakiej konsystencji mieszanki oczekujemy. Są bowiem technologie, w których lepszy jest np. beton plastyczny, ale są i takie, gdzie wskazana jest konsystencja płynna. Do ceny być może trzeba będzie doliczyć koszt transportu, chociaż niektóre betoniarnie wyznaczają obszar, w obrębie którego dowóz jest bezpłatny. Warto też sprawdzić, jaką minimalną ilość betonu możemy zamówić i przygotować dużo miejsc do zabetonowania za jednym razem. Kupując beton towarowy, warto zamówić też pompę. To urządzenie transportujące mieszankę z betonowozu długą rurą na miejsce użycia, co jest bardzo wygodne, szczególnie podczas betonowania stropów lub innych elementów znajdujących się wysoko ponad poziomem terenu. Pompa może być oddzielna, ale są też betonowozy od razu w nią wyposażone.

Beton specjalistyczny

• O podwyższonej szczelności. Można rozważyć jego zastosowanie, gdy dom będzie podpiwniczony lub będzie stał na terenie o wysokim poziomie wód gruntowych. Betony takie mają oznaczenia W4, W6, W8 – im wyższa liczba, tym większa szczelność.
• Ekspansywny. Nie ulega skurczowi w trakcie wiązania. W budownictwie jednorodzinnym beton ten może być wykorzystywany na przykład do wykonywania nadproży, wypełniania otworów oraz połączeń między ścianami bądź innymi elementami prefabrykowanymi z betonu.
• Wolnowiążący. Wolniej niż zwykły zwiększa swoją wytrzymałość, co jest przydatne, gdy betonuje się elementy o dużym przekroju, na przykład stropy monolityczne.
• Szybkowiążący. Szybciej niż zwykły osiąga pełną wytrzymałość, prędzej wiąże i twardnieje. Beton taki poleca się stosować jesienią i zimą, kiedy niska temperatura powietrza spowalnia wiązanie.
• Samozagęszczalny SCC. Nie wymaga zagęszczania i odpowietrzania, ma półpłynną konsystencję i dokładnie wypełnia deskowanie, co przydaje się gdy konstrukcja ma gęsto ułożone zbrojenie. Taka mieszanka idealnie otuli stalowe pręty. Samozagęszczalna mieszanka jest też wskazana w przypadku wysokich i wąskich szalunków. Przyda się do budowy ściany piwnic lub domu z kształtek styropianowych.
• Zimowy. Beton mrozoodporny umożliwia betonowanie w temperaturze poniżej 0°C bez ryzyka pojawienia się skutków ubocznych. Z betonu mrozoodpornego buduje się fundamenty, a także tarasy, balkony oraz inne odsłonięte elementy betonowe na zewnątrz budynków.
• Natryskowy. W porównaniu z innymi betonami ma większą przyczepność do podłoża i jest zbrojony mikrowłóknami. Używa się go do tworzenia żelbetowych konstrukcji o nietypowych kształtach.

Domieszki do betonu

Odpowiednio dobrane i dozowane domieszki pozwalają zamiast zwykłego betonu uzyskać produkt o określonych cechach. A są to:

• plastyfikatory i superplastyfikatory – to domieszki redukujące ilość wody w mieszance. Sprawiają, że beton lepiej się zagęszcza, ma większą jednorodność i szczelność. Zmniejszają ryzyko zarysowań i spękań betonu; domieszki napowietrzające – tworzą w mieszance mikropory i zmniejszają chłonność betonu. Dzięki nim otrzymujemy beton o większej mrozoodporności i mniejszej nasiąkliwości;
• domieszki przyśpieszające wiązanie i twardnienie – używane są w przypadku zagrożenia wystąpieniem ujemnej temperatury powietrza podczas wykonywania prac;
• domieszki opóźniające wiązanie – przydają się podczas betonowania w wysokiej temperaturze oraz wykonywania masywnych konstrukcji;
• domieszki uszczelniające – zmniejszają chłonność betonu, zwiększając przy tym jego twardość. Używa się ich, by uzyskać beton wodoszczelny.

Zbrojenie betonu

Beton ma niską odporność na rozciąganie, dlatego zbroi się go stalowymi prętami, dzięki którym powstaje żelbet. Zbrojenie stalowe. To ażurowe konstrukcje, które powstają ze stalowych prętów klasy A-III i A-II (żebrowanych) oraz A-I i A-0 (gładkich), mających średnicę np. 12 mm, i strzemion z drutu o średnicy 3-5 mm, łączonych cienkim drutem wiązałkowym. W stropach, płytach fundamentowych, podłogach na gruncie czy grubych jastrychach, stosuje się też zbrojenie w formie gotowej siatki stalowej. Zbrojenie rozproszone. Funkcje zbrojenia w betonie mogą pełnić drobne włókna – metalowe, syntetyczne lub półsyntetyczne dodawane do mieszanki na etapie jej wyrabiania. Najczęściej są to włókna szklane, stalowe bądź polipropylenowe. Zapewniają one większą odporność betonu na rozciąganie, ściskanie, ścinanie, uderzenia. Dzięki nim jest on również mniej podatny na rysy i pęknięcia. Fibrobeton przydaje się do wykonywania stropów, schodów, wylewek podłogowych.

Beton w workach

Podobnie jak cement, tynk czy zaprawę murarską beton można też kupić w worku. Po zarobieniu suchej mieszanki wodą uzyskujemy beton klasy C16/20, który może być użyty do różnych celów. Zazwyczaj wykorzystuje się go do napraw, budowy niedużych elementów konstrukcyjnych, ale również do przygotowywania podkładów podłogowych pod posadzkę.

Beton ozdobny

Beton w uszlachetnionej wersji zwany jest architektonicznym. Wykańcza się nim wnętrza utrzymane w różnym stylu. Trafia głównie  na podłogi – zastępując posadzkę, lub na ściany – jako substytut tynku, udający np., że cała ściana zrobiona jest z betonu. Wytwarza się z niego też elementy wyposażenia – blaty, meble, dekoracje.