Ušetříme na betonu základových desek?

Podsklepení domu už neletí

Většina současných novostaveb rodinných domů si vystačí bez sklepa. Důvodem nejsou jen finanční úspory na základech domu, ale především fakt, že sklep již většinou nepotřebujeme. Stále častěji přímo nakupujeme jakékoli potraviny včetně ovoce a zeleniny, k dispozici navíc máme rozměrné chladničky a mrazící boxy, mnoho potravin se prodává v sušené či konzervované podobě. Původní funkce sklepa tedy mizí. Naopak se zvětšují prostory technického zázemí domu, které nejčastěji situujeme do přízemí.

Základové pasy či plovoucí desku?

Před budováním základů nového objektu ale vyvstává jiná zásadní otázka. Vybudovat základové pasy, které budou zatíženy nosným zdivem, nebo plovoucí základovou desku, kterou můžeme nosným zdivem zatížit kdekoli? Mylně nazýváme jakékoli nové základy základovou deskou. Pokud budujeme základové pasy, je vybetonovaná plocha mezi nimi jen nenosnou podlahou přízemních obytných místností a technického zázemí, případně garáže. Pro běžné rodinné domy nejčastěji budujeme základové pásy a finančně mnohem náročnějšímu řešení plovoucí základové desky se vyhneme. Má-li však náš pozemek málo únosné podloží, bude řešení nejčastěji opačné a musíme tedy počítat s vyšší investicí - zhutnělý jíl, suť, kamenivo a štěrk jsou zde betonem nahrazené v celé tloušťce vrstvy desky.

Omyly, mýty a nesprávné značení

Další vžitou fikcí je nesprávné označování betonů a s tím související zaběhlé mýty. Běžný beton se správně neoznačuje písmenem B (B15, B20, …), ale C s lomítkem (C12/15, C16/20, C20/25). Označení B je zjednodušením pro potřeby běžného uživatele. Hovoříme-li tedy například o betonu B15, odborník ví, že jde o beton C12/15.

Dalším velkým mýtem je jakési laicky, mnohdy však i odborně) zakotvené tvrzení, že základové pásy stačí vylít betonem B15 (resp. C12/15) a plochu mezi nimi, stejně jako ztracené bednění na základových pasech betonem B20 či B25 (resp. C16/20 a C20/25). Základové pasy budou nejzatěžovanější částí domu, kromě tlaku shora na ně bude působit i voda podloží, živé organismy, mrazy a nakonec i tah. Na jejich životnosti je závislá životnost celé stavby.

Skutečné úspory

Pokud použijeme už jen pro základové pasy kvalitnější beton, například B25 (C20/25), zaplatíme za každý kubík oproti betobu C12/15 jen o cca 12% více a získáme zvýšení odolnosti v tlaku o 40%. Pokud bychom přece jen chtěli ušetřit ještě víc, zaplatíme oproti betonu B15 za beton B20 o pouhých 7% víc a dosáhneme zvýšení pevnosti v tlaku o 25%. Běžný beton C12/15 má pevnost v tlaku 15 MPa, C16/20 20 MPa a C20/25 25 MPa. Číslo za lomítkem u označení konkrétního betonu tedy vyjadřuje jeho odolnost v tlaku v megapascalech.

U základových pasů však nelze ušetřit na materiálu, zde betony porovnáváme ve smyslu užitná hodnota / cena. Skutečně uspoříme v případě plovoucích základových desek a výplně ploch mezi ztaceným bedněním, na které budeme ukládat nosné zdivo. Při použití kvalitního betonu totiž skutečně lze snížit tloušťku jeho vrstvy a vezmeme-li v úvahu jen mírné navýšení ceny, finanční úspora je skutečně reálná. Navíc je třeba započítat ještě finanční úsporu za dopravu menšího množství materiálu a za práci s menším objemem betonu, která bude trvat kratší dobu. Nakonec mírně uspoříme i na spotřebě stavebního dřeva pro bednění. Skutečně platí, že čím je beton kvalitnější, tím tenčí vrstvu potřebujeme a tím více nakonec i ušetříme.

Pozor však, tenčí vrstva betonu musí být vypočtena projektantem, respektive statikem a na základě geodetického průzkumu. Měnit parametry základů svévolně a vlastním odhadem se skutečně nevyplatí. Dokonce je možné narazit i na případy, kdy se stavebník, byť má vypracovaný a koupený projekt, pustí do základů sám a po jejich dokončení se ptá, zda neudělal chybu, když nepoužil žádnou armaturu ani kari sítě. Pro pevnost v tlaku je vše v pořádku, pokud základy realizoval správně a použil vhodný druh betonu, ale pro pevnost v tahu je odolnost takových základů minimální. Armatury jsou navíc důležité k provázání základových pasů a ztraceného bednění, kde nám jejich použití opět zvýší kvalitu základů.

Vlastnosti betonu v tlaku a tahu

Beton je materiál, který vyniká relativně vysokou pevností v tlaku. Tuto výhodu však negativně kompenzuje právě nízká pevnost v tahu (10 až 15% pevnosti v tlaku). Proto je nutné beton, u kterého předpokládáme i zátěž v tahu, posílit právě materiály, které vydrží tah (ocelové armatury, kari sítě). Nejčastěji proto hovoříme o železobetonu, kdy můžeme beton vyztužit konstrukčními tyčemi z různých materiálů (nemusí to být jen ocel). Dalším řešením problémů s tahem je takzvaný předpjatý beton. Do něj se používají vnitřní ocelové výztuže, které umožní vyrábět betonové prvky mnohem větších rozměrů, než umožňuje prostý železobeton.

Složky betonů

Nejběžněji se do betonů používá cement portlandský, který bývá i základní složkou malt a omítek. Portlandský cement je směsí oxidů vápníku, křemíku a hliníku. Vyrábí se rozpálením vápence (zdroj vápníku) s jílem a následným rozmělněním vzniklého produktu se zdrojem sulfátu (nejčastěji sádrou). Podle typu betonu používáme jako plnivo kameniva jemná či hrubá, nejčastěji písek, poté štěrk a drcený kámen. Poslední dobou se používají i drcené recyklované hmoty, pozor však na kvalitu takového betonu.

Poslední kompozit betonu, voda, vytvoří sloučením s cementem a tedy procesem hydratace cementovou pastu, která vše slepí dohromady a vyplní dutiny. Menší množství vody v cementové pastě zajistí pevnější a trvanlivější beton, větší množství vody zvyšuje riziko splavování částic a sesutí hmoty, problematičtější je pak i vysychání – tvrdnutí betonové směsi, obzvláště v exteriérech. Voda musí být čistá užitková, ideálně pitná. Znečištěná voda může způsobit až selhání konstrukce. Hydratace představuje mnoho chemických reakcí, některé probíhají i současně. Hydratací jsou postupně dohromady spojované jednotlivé složky betonu, až vznikne pevná stavební hmota.

Poměr složek betonů

Kromě výztuh, které ovlivňují pevnost v tahu, ovlivňuje pevnost betonu především poměr vody, cementu a plniva, správné promíchání a umístění. Pokud je poměr vody vůči cementu nízký, hovoříme o prostém betonu, který bude více pevný jak beton řídký. Na pevnost v tlaku má zásadní vliv právě poměr cementu (portlandský, struskový, pucolány) k ostatním složkám (voda, plnivo). Zároveň platí, že čím více použijeme cementu, tím vyšší má beton nároky na spotřebu vody, ale tím vyšší má právě i pevnost.

Různost betonových směsí

Různé druhy betonu byly vyvinuty pro speciální aplikace, každý pak má své specifické označení. Popisem jednotlivých druhů betonových směsí se v tomto článku nebudeme zabývat, pro zájemce o vyhledání bližších informací jen zmiňme, že rozlišujeme betony prosté, vysokopevnostní, lisované pohledové, vysokohodnotné, samozhutňující, vakuové, stříkané – torket, řídké, lehčené, korko-cementové, válcované zhutnělé, sklobetony, asfaltové betony, rychle tuhnoucí, pogumované, polymer či geopolymerbetony, betony vápenné, průsvitné, žáruvzdorné a polystyrenbetony.

Moderní chemické příměsi

Moderní jsou dnes v betonech další chemické příměsi, které většinou zpomalují či zrychlují (akcelerátory) proces tuhnutí betonu, případně beton ještě více zpevňují a zvyšují tak jeho odolnost v tlaku i tahu. Příměsi jsou do betonu dodávané ve formě prášku či tekutiny. Mezi příměsi ale patří i přenašeče vzduchu (vytvářejí v betonu vzduchové bubliny, které snižují možnost poškození betonu při prudkém střídání mrazu a tepla) a plastifikátory, které snižují potřebu vody a usnadňují dopravu betonu až na místo potřeby. Plastifikátory zároveň snižují i nároky na bednění. Do betonů přidáváme i pigmenty (mění barvu betonu), inhibitory koroze ocelových výztuží, přísady proti mrznutí (můžeme betonovat až do -5 ^oC) a pojiva k vytváření vazeb mezi starým a novým betonem.