Když stavíme z železobetonu, počítáme s tím, že to vydrží věčnost. Anebo aspoň tři generace. Jenže klimatické změny, ať už je berete vážně nebo ne, vám to mohou přepočítat po svém. Beton a konstrukce z něj vybudované mohou stárnout rychleji. Proč?
Jak dlouhá je životnost betonových prvků? Ta otázka není úplně přesně položená, takže adresná nemůže být ani odpověď. Velmi obecně se ale dá říct, že je to něco mezi 60 – 80 lety u konstrukčních prvků, které jsou vystaveny vlivům vnějšího prostředí. A bude to „spíš víc“, pokud se budeme bavit o kvalitních železobetonových konstrukcích. Tam se můžeme pohybovat i kolem horizontu jednoho staletí.
Ta čísla ovlivňuje řada faktorů. Rozhodující samozřejmě vždy bude kvalita betonu. K níž významně přispívá kvalita ocelové výztuže, armatur. I když je beton (a železobeton) považován za silně nízko-údržbový materiál, přeci jen může pravidelná údržba a drobné opravy jeho životnost významně prodloužit.
A to všechno o kvalitě užitého materiálu a případné údržbě pak může shodit ten nejpodstatnější faktor: vlivy prostředí.
)
Beton, materiál skoro na věčnost
Byť je beton stabilní materiál, jak dlouho vydrží, ovlivňuje ponejvíc to, čemu je vystaven. Čím si v místě své instalace prochází. Životnost řekněme totožné konstrukce z betonu může být úplně jiná ve vnitrozemí než na pobřeží. Protože tam může být beton vystaven korozivnímu vlivu mořského aerosolu a rozpuštěných chemických látek, solí. Trochu jinak se chová beton ve městech, nebo v prostředí, kde jej ovlivňuje mráz.
I proto je odpověď na otázku, jak dlouho (železo)betonová konstrukce nebo prvek vydrží, taková nijaká. Ve hře je zkrátka mnoho proměnných. Rozhodně se ale počítá tam, kde nebylo nic podceněno, s životností v průměru kolem 70 let a v pozitivních extrémech pak kolem 150 let. Krása.
)
A co se, v těch negativních případech, naopak může podcenit? Například může být špatně vybetonovaný podklad, do něhož trhlinami a dutinami proniká vlhkost. Chybou může být nedostatečná příprava výztužné oceli při betonáži původního betonu. Konce výztuže (armatur) mohou být příliš blízko povrchu a při silných deštích může voda prosakovat a způsobovat oxidaci vápna a dalších chemických látek v oceli.
Mohou být zapracovány nekompatibilní kovy použité v těsné blízkosti, což způsobuje reakci, při níž se do vybetonované desky dostává voda. Anebo může dojít ke vzniku trhlin způsobených zatížením nebo celkovým opotřebením. A to určitě není kompletní výčet možných pochybení. Když se ale těchto zjevných i nezjevných chyb vystříháme, ať už jsme v pozici „klienta“, developera nebo stavitele, stavebníka, investora, pořád počítáme s tím sedmdesátiletým zlatým průměrem. Nebo taky ne.
Znovu se totiž připomíná faktor prostředí, umocněný o vlivy měnícího se klimatu.
Představuje se rakovina betonu
Protože klimatické změny lze ve svých projevech popsat mimo jiné jako teplejší a vlhčí podnebí. Které z principu trvanlivost železobetonu narušuje. Když ocel uvnitř betonu navlhne, zrezne a rozpíná se, čímž beton praská a oslabuje konstrukci. Je to jen jeden z možných příkladů toho, co se šířeji pojmenovává jako „rakovina betonu“.
Kromě koroze armatur, při níž voda s kyslíkem prosakují betonem ke kovové výztuži a způsobují rez, rozpínání armatur a následné odlupování a praskání na povrchu, může být ve hře i tzv. karbonatace betonu. K ní dochází vlivem vyšších koncentrací CO2 v ovzduší. Ta postupně snižuje pH betonu, což ničí ochrannou vrstvu na oceli a umožňuje korozi.
A „rakovinu“ způsobuje též alkali-silikátová reakce (ASR), tedy chemická reakce mezi alkáliemi v cementu a reaktivním kamenivem. I ta vede k rozpínání a tvorbě trhlin.
Ona „betonová "rakovina" je tedy kombinace mechanické i chemické degradace. Skrze povrch se projevuje zevnitř, rozrůstá se a postupně oslabuje celou konstrukci. Ve výsledku může způsobit odlamování celých kusů betonu, nebo ohrožení stability dílů konstrukce.
Je to problém, který podobně jako počínající zhoubný nádor není vidět na první pohled. Teprve až se objeví rezavé skvrny na povrchu, zejména u prasklin, nebo kráterovitě odlupující se beton, případně bílé výkvěty v malých solných vydrolených miskách, máte jasno, že máte pořádný problém.
)
Obzvláště náchylné jsou budovy v pobřežních oblastech, kde chloridy obsažené ve slané vodě urychlují korozi. Nejde jen o to, že by měl být beton ohrožen slaným aerosolem, mlhou mořské vody. Svou roli může hrát zvyšující se hladina moře, která zvedá hladinu spodní vody a činí ji slanější. Což má ve svých důsledcích vliv na základy budov. Zvyšující se hladina podzemní vody není něco, co by se dalo snadno zastavit. A prakticky nezastavitelná je i karbonatace.
Proces, při kterém oxid uhličitý ze vzduchu reaguje s cementem za vzniku jiného chemického prvku, uhličitanu vápenatého. Běžným pohledem zkrátka neodhalíte, že je hladina CO2 v ovzduší o čtvrtinu vyšší, než před sedmdesáti lety – a že tím pádem je rychlejší i ona karbonatace.
Změna, se kterou se musí počítat
Tím se právě uzavírá ono kolečko souvislostí. Klimatické změny vás osobně nikterak trápit nemusí (i když by asi trochu měly), ale klimatické změny budou bez ohledu na váš názor „trápit“ železobetonové konstrukce. Urychlovat karbonataci, korozivní procesy, měnit statiku prostředí, vytvářet agresivnější podnebí… a tím vším snižovat životnost betonu.
U nějž dál můžeme počítat s průměrem životnosti v řádu sedmi dekád, aniž bychom si uvědomovali, že v důsledku projevů klimatických změn to může být třeba o pětinu méně. Což se může jevit jako banalita, ale jen do té míry, než si vezmete v potaz projektovanou životnost některých zásadních konstrukcí a infrastruktury. Říční hráze a kaskády hydroelektráren, silniční mosty, letištní ranveje a budovy – nejen betonové mrakodrapy, teď mohou „stárnout“ rychleji.
)
Rozkládat se zevnitř, aniž by si toho někdo všímal. Otázky klimatické změny se nepočítají k těm, které by obvykle stavitele nějak šířeji zajímaly. Ale měly by, než jim to klimatické změny spočítají.
Zdroj: Ekolist.cz, TheConversation.com, Vesmír.cz, climate.gov, ebeton.cz, remedial.com
