Vzhled povrchu betonových konstrukcí – požadavky a možnosti

 

Mimo kámen se zdivo provádí i z jiných, nepálených nebo pálených kusových staviv. Pokračující vývoj v hledání levné, pevné a dobře tvarovatelné stavební matérie nakonec s vynálezem cementu vyústí v používání betonu. Zprvu je tu doba okouzlení novými možnostmi, nastává uplatnění v řadě nových konstrukcí. Tehdejší technologické možnosti nevedou většinou k nijak valně vzhledným dílům a k jejich překrytí se tak dál používají zavedené postupy, užívané dříve u vzhledově méně kvalitního zdiva. Vysledovat se dají i doby dostatku, kdy se v novodobých slohových periodách projeví i tendence ke zdobnosti a jisté vyšší míře uměleckého výtvarného pojetí a zpracování. Užívají se postupy napodobující umělý kámen, užívá se kamenických technologií jako páskování, špicování, pemrlování apod., aby betonová konstrukce dostala poněkud honosnější tvář.

Technická revoluce přináší nové požadavky hlavně na průmyslové stavby, zejména haly, kde železový beton nejprve kopíruje dřevěné konstrukční systémy a posléze nachází vlastní přednosti ve schopnosti vytváření větších prvků, volnějších dispozic.

U konstrukcí současných pozemních staveb se postupně profiluje betonový sloup, stěna a deska, v podzemních částech nejčastěji formovaná jako uzavřená vana. Z důvodu úspor zemních prací a záborů se dnes často zakládá v zajištěné jámě a obvodová stěna je pak betonována jako pouze jednostranně bedněná. Vedle monolitu se dále rozvíjejí i konstrukce prefabrikované a také jejich kombinace.

Dnes beton nacházíme mimo obvyklé aplikace i v nejvyšších mrakodrapech, přehradách, obrovských mostech, podmořských tunelech i ropných plošinách nebo kontejnerech na jaderný odpad.

Plní svou funkci v běžných i velmi agresivních podmínkách a zdá se, že meze jeho uplatnitelnosti jsou dnes již velmi blízko fyzickým možnostem materiálu samého. Vývoj však i zde pokračuje dál a posouvá cementový beton modifikovaný dalšími technologickými úpravami i do podmínek, kde by obyčejný beton s ohledem na svou podstatu uspokojivě odolávat nemohl.

Potřebná míra kvality pro konkrétní účely použití je charakterizována celou řadou vlastností. Mezi základní z nich patří např. i celistvost, homogenita a hutnost, které lze do značné míry u většiny konstrukcí hodnotit již pohledem po odstranění bednění.

 

Beton jako umělý kámen s vápenato-křemičitým tmelem je pouze takto geologicky charakterizovaným slepencem. Jako takový podléhá přirozené degradaci díky účinkům prostředí, jimž je vystaven. Nelze jej tedy dost dobře porovnávat s horninou vyvřelou ani přeměněnou a musíme si sebekriticky přiznat, že příroda umí vyrobit řadu odolnějších slepenců než my.

Základní technologickou charakteristikou cementového betonu je vodní součinitel, který mj. určuje jeho pórovitost, a tedy i propustnost pro vodu, plyny apod. Na transportní charakteristiky má vliv i hutnost, resp. mezerovitost, betonu, daná jeho skladbou a zpracováním.

Působení vody v betonové konstrukci, ať už jako mrznoucí kapaliny a tajícího ledu nebo jako média vyluhujícího vodou rozpustné podíly, je vždy zásadním faktorem z pohledu trvanlivosti konstrukce.

Konstrukce pak je limitovaná svým tvarem, proporcemi, podmínkami a postupy zhotovení. Až na výjimky je dnes betonová konstrukce vyztužena ocelí. Přítomnost výztuže je pozitivní ve smyslu schopnosti konstrukce odolávat zejména tahovému zatížení, ale má i své stinné stránky, které se projevují např. v raném stadiu tuhnutí formováním trhlin a v dalším průběhu životnosti pak nežádoucí korozí železa s následným trháním krycí vrstvy betonu.

Betonová konstrukce tedy běžně dostává do vínku řadu „vrozených“ dispozic k následným poruchám, a ponecháme-li ji bez odpovídající profylaxe, nutně se to projeví v budoucnosti na jejím stavu.

 

Použití jednoho stavebního materiálu, který při tvarování do potřebné konstrukce dovede splnit všechny požadované funkce (nosné, tepelně--technické, akustické, optické, estetické atd.), by jistě bylo technicky optimální. Pokud však zůstaneme u konstrukcí pozemních staveb, jsou možnosti využití betonu zejména jako dělicích konstrukcí mezi interiérem a exteriérem poměrně limitované. Nejedná se přitom např. jen o tepelné parametry obvodového pláště nadzemní části, ale třeba i stěny podzemní, vystavené zvenčí vlhkému prostředí relativně stabilní teploty a v interiéru garáží suchému prostředí s velmi hrubě regulovanou soustavou nuceného větrání. Problematická je i přímá expozice betonu v obývaných interiérech, kde vytápěcí soustava zajišťuje sice stabilní teplotu, ale na úkor velmi nízké vlhkosti vzduchu, která pak působí výrazné vysychání a následná poškození betonu. Zvláštní kapitolou by pak mohlo být např. oslunění za velkoplošnou skleněnou fasádou.

Při dnešních nárocích na parametry pozemních staveb je v převážné většině případů použití vícevrstvých konstrukcí bohužel nezbytností, ačkoli to vede k řadě především fyzikálních a fyzikálně-mechanických problémů. Spolehlivá funkce složených průřezů je možná jen v určitých mezích okolních podmínek a množství zatěžovacích cyklů, které zde reprezentují faktor času.

 

Má-li mít povrch betonové konstrukce lepší vzhled, než odpovídá používané technologii a běžně vynaložené péči při realizaci konstrukce, je třeba specifikovat předem detailně požadavky a technologii pak uzpůsobit jejich dosažení. Tento postup je technicky možný, ale jak nás poučuje historická i současná praxe – vždy nákladný.

Jestliže se spokojíme s tím, že technologie zůstane stejná a pouze se zvýší pečlivost při provádění, můžeme dosáhnout určitého limitovaného zlepšení vzhledu, ale jistě to nebude zásadní změna kvality. Vytěžíme tak jen více z daných možností při provádění.

Betonové konstrukce jsou z hlediska své nosné funkce, která je většinou dominantní, opravitelné. Technologie sanací i u nás v posledních dvaceti letech prodělala významný pokrok a jsme schopni zvládnout opravy povrchových defektů, stejně jako náročné konstrukční zásahy. Tato činnost však nezůstane na povrchu beze stop. Jsou-li tyto stopy ve výsledku nepřijatelné, je možné opravenou konstrukci opatřit dalšími krycími a ochrannými vrstvami. Podle charakteru prostředí, jehož účinkům je beton vystaven, jsou dnes běžně sanace zakončovány sekundárním ochranným systémem. Nejde tu tedy jen o barevnost nebo strukturu povrchu, ale především o jeho ochranu.

Představa, že beton je trvanlivý a dostatečně odolný, je v kontextu dnešních znalostí poněkud úsměvná. Jestliže je povrchová úprava navržena v intencích naznačených souvislostí a konstrukce dimenzována s patřičnou rezervou, je možné si takový postup technicky odůvodnit. Nechráněný povrch betonu ale dnes již sotva můžeme, se zkušenostmi z díla našich předků, považovat za dlouhodobě trvanlivý a odolný.

 

Současné možnosti úpravy povrchu betonových konstrukcí jsou poměrně široké a zpravidla přiměřeně výsledku i nákladné. Pokud má při výstavbě betonové konstrukce býti operováno s její „pohledovostí“, je nutno tento pojem předem definovat a úplně specifikovat konkrétními požadavky již v projektové dokumentaci.

Dosažení žádaného vzhledu přímo na povrchu prováděné konstrukce (v bednění) je zejména u monolitu velmi náročné technicky, materiálově i organizačně. Nejedná se zdaleka o běžný postup provádění betonářských prací.

Schůdnější z hlediska dosaženého výsledku i vynaložených nákladů se zpravidla jeví možnost provedení dodatečné úpravy hrubého povrchu betonové konstrukce. Takový postup má i řadu výhod, např. v tom, že předem odezní hlavní objemové změny betonu konstrukce, nehrozí poškození povrchu v průběhu provádění dalších prací, lze předem udělat opravy nebo různé následné úpravy apod.

V situaci, která dnes obvykle panuje, kdy je požadována velmi rychlá výstavba betonových konstrukcí, je snaha řešit současně nosnou i vzhledovou funkci z mnoha důvodů zpravidla kontraproduktivní, mj. i proto, že dnešní betonářská technologie je přednostně orientována na rychlost objemu výstavby.

Nabízí se nám tedy možnost přijmout konstrukci tak, jak po odbednění vypadá, poplatná používaným postupům – což běžně nelze např. z hlediska její odolnosti, nebo za cenu snížení objemu a rychlosti výstavby přistoupit k řemeslnějšímu provedení a postoupit tak od „lití betonu“ k „uměleckému betonářství“, což ostatně již dříve řadu starších řemesel vlastně také potkalo.