Betón a jeho vlastnosti

Betón

Betón je jeden z najčastejšie používaných stavebných a konštrukčných materiálov. Nájdeme ho v základoch, podlahách, exteriérových prefabrikátoch, vodohospodárskych stavbách a podzemných mestských infraštruktúrach. Nakoľko betón pozostáva zo zmesi štrku, piesku, cementu a vody – je veľmi často náchylný na poškodenie a znehodnotenie vplyvom presakujúcej vody a chemických látok. Tieto škodlivé vplyvy je možné eliminovať použitím kryštalickej impregnačnej technológie, ktorá efektívne zlepšuje trvácnosť a životnosť betónových konštrukcií, a tým z dlhodobého hľadiska redukuje náklady na údržbu. Technológia Xypex výrazne zlepšuje charakteristiky betónových zmesí, materiálov a konštrukcií.

Vlastnosti betónu

Základom betónovej zmesi je štrk a piesok. Zmes cementu a vody vytvorí pastu, ktorá spojí všetky prísady. Pri hydratácii častíc cementu za prítomnosti vody, sa tvoria hydráty kremičitanu vápenatého, tzv. „kalciumsilikáthydráty“. Zmes potom vytvrdne na pevnú hmotu podobnú kameňu. Betón je teda produkt založený na vode. Aby sa dalo s čerstvou betónovou zmesou pracovať, aby ju bolo možné ľahko aplikovať a spájať, používa sa viac vody, než je potrebné na úplnú hydratáciu cementu. Táto nadbytočná voda, nazývaná tiež „zámesová voda“ z betónu vyteká a odparuje sa, a zanecháva za sebou póry a kapiláry. Hoci betón navonok pôsobí ako celistvý materiál, je porézny a priepustný. Na zníženie množstva zámesovej vody a zároveň udržanie spracovateľnosti betónovej zmesi sa používajú rôzne reduktanty vody a superplastifikátory. Ale póry, prázdne miesta a sieť kapilár vo vytvrdnutom betóne zostávajú a môžu spôsobiť prenikanie vody a agresívnych chemikálií až ku konštrukčným prvkom, čo môže viesť ku korózii oceľovej výstuže, znehodnoteniu betónu a v konečnom dôsledku k ohrozeniu integrity stavby.

Pórovitosť a priepustnosť betónu

Betón je najlepšie opísateľný ako pórovitý a priepustný materiál. Pórovitosť sa vzťahuje na množstvo otvorov a prázdnych miest v betóne, a vyjadruje sa ako percentuálny podiel z celkového objemu materiálu. Priepustnosť vyjadruje, do akej miery sú tieto prázdne miesta poprepájané. Obe tieto vlastnosti umožňujú vytváranie cestičiek, cez ktoré preniká do materiálu voda, kvôli ktorým materiál presakuje, a ktoré spôsobujú praskanie v dôsledku zmrašťovania. Priepustnosť, širší pojem než pórovitosť, znamená schopnosť pretekania vody pod tlakom cez pórovitý materiál. Priepustnosť sa vyjadruje množstvom nazývaným ako koeficient priepustnosti, ktorý sa často označuje aj ako D’Arcyho koeficient. Priepustnosť vody pri betónovej zmesi je dobrým indikátorom kvality betónu z hľadiska trvácnosti. Čím je D’Arcyho koeficient nižší, tým nepriepustnejší a kvalitnejší je materiál. Napriek tomu, že betón s nízkou priepustnosťou môže byť relatívne trvácny, potrebuje impregnačný prostriedok, ktorý by zabránil prenikaniu vody cez trhliny. Napriek zjavnej hutnosti zostáva betón pórovitým a priepustným materiálom, ktorý môže presakovať a rýchlo sa znehodnotiť pri kontakte s vodou, alebo pri vniknutí agresívnych chemikálií, ako je oxid uhličitý, oxid uhoľnatý, chloridy, sírany alebo iné látky. Existujú však aj iné spôsoby, ako môže do betónu preniknúť voda.

Prúdenie vodnej pary a relatívna vlhkosť

Voda sa tiež premiestňuje vo forme vodnej pary ako relatívna vlhkosť. Relatívna vlhkosť je voda obsiahnutá vo vzduchu ako rozptýlený plyn. Keď sa vodná para zohreje, obsahuje viac vody a vyvíja tlak, preto môže voda prechádzať cez betón vo forme pary. Prúdenie pary smeruje od miesta s vysokým tlakom pary, vo všeobecnosti od zdroja, do miesta s nízkym tlakom pary a uskutočňuje sa prostredníctvom difúzie. Smer toku sa môže meniť v závislosti od okolitých podmienok. V situáciách s nerovnovážnym tlakom vodnej pary je pri aplikácii impregnačného ošetrenia rozhodujúci smer prúdenia pary.

Typické príklady takýchto situácií:

• Pri aplikácii membrány s nízkou priepustnosťou pár, ako je napríklad krycia vrstva určená na namáhané povrchy, na vlhký betónový povrch (aj keď je úplný povrch suchý), sa počas teplého dňa vytvorí tlak vodnej pary a v krycej vrstve vzniknú diery alebo sa krycia vrstva vyduje.
• Pri aplikácii náteru alebo tesnenia s nedostatočnou priepustnosťou vodnej pary na vonkajšiu stenu budovy sa vlhkosť uzavrie v stene.
• Aplikácia podlahového materiálu s nízkou priepustnosťou vodnej pary na betónovú vrstvu položenú priamo na zem, čo pri vysokom obsahu podpovrchovej vlhkosti môže mať za následok oddelenie podlahovej vrstvy.

Vo všeobecnosti by sa tesnenia alebo vrstvy s nízkou priepustnosťou vodnej pary nemali umiestňovať na tej strane, kde dochádza k uvoľňovaniu vodných pár zo stavby alebo konštrukcie. Tlak pary alebo vody bude mať škodlivý vplyv a membránu vyduje. Niektoré typy náterov a prímesí betónu, ktoré redukujú priepustnosť vody, umožňujú značný pohyb vodnej pary, takže ich môžete úspešne umiestniť aj na strane prúdenia výparov. Ide napríklad o impregnačné nátery na cementovom základe, a tiež prímesi znižujúce priepustnosť vody.