Řezání nevyzrálého betonu řezači spár

Čerstvý, mladý nebo nevyzrálý beton – vždy se jedná o prvních 28 dní jeho „života“. Zejména v prvních hodinách a dnech se podstatně mění jeho vlastnosti a tím i požadavky na výběr vhodného diamantového kotouče. Pokud něco promeškáte, už to nestihnete napravit - proto je lepší být připraven než být překvapen.

Beton je kompozitní stavební materiál vznikající stmelením pojiva s plnivem. U cementového betonu je pojivem cement a plnivem kamenivo, štěrk a písek, ke kterým se přidává voda.

Není beton jako beton

Na výběr diamantového kotouče pro řezání betonu řezači spár mají vliv dva podstatné faktory: (ne)vyzrálost betonu a jeho složení.

Faktor vyzrálosti betonu přichází v úvahu zejména při řezání dilatačních spár, které nejvýstižněji charakterizuje slovní spojení „nutné zlo“ a jejich správné provedení je důležitou, ale nákladnou záležitostí.

Názor, že diamantový kotouč, který dobře řeže velmi pevný, tvrdý beton s ocelovou armaturou, si snadno poradí i s měkkým a čerstvým betonem je sice zažitý, ale nesprávný.

Teoretická doba nutná k dozrání betonu je 28 dní (obr. 1). Je přijata ve stavebnictví jako referenční a hovoří o ní i norma ČSN EN 206-1.

Během této fáze „života mladého betonu“, tedy od nultého po 28. den, se podstatně mění jeho tvrdost, a to zejména v prvních hodinách a v prvních dnech.

Stavbaři považují za důležité milníky 7. den (tvrdost cca 65%), 14. den (cca 90%) a 28. den, kdy beton dosahuje až 99% celkové tvrdosti.

Obr. 1. Křivka zrání betonu

Z pohledu řezání diamantovými kotouči je však kritický zejména 3. den, kdy tvrdost betonu dosahuje jen cca 40%. Je to proto, že zpravidla do té doby musí být zhotoveny dilatační spáry, aby beton při následném tuhnutí nepraskal.

Jde samozřejmě o orientační údaje a vlivem venkovní teploty, vlhkosti vzduchu, skladby samotného betonu, druhu cementu, velikosti betonové plochy, její tloušťky apod., se mohou výsledky lišit, přesto se lze podle nich zcela dobře zorientovat.

Pokud jsme plochu vybetonovali v pondělí a řezali za stejných podmínek (stejný řezač spár, stejná obsluha atd.) v úterý a ve středu, opotřebení diamantového kotouče po řezání v úterý a ve středu bude odlišné. Podle toho, jaký kotouč na čerstvý beton byl použit, mohou být výsledky v jednotlivých dnech lepší nebo horší, a to v závislosti na pojivu použitého kotouče.

Samozřejmě, bylo by kontraproduktivní mít k dispozici několik typů kotoučů na čerstvý beton s různými pojivy. Jde spíše o to, abychom nebyli překvapeni, jak rychle dochází k jeho opotřebení. Ať se to někomu líbí nebo ne, při této práci musíte mít k dispozici dostatečnou zásobu kotoučů na čerstvý beton. Žádný dodavatel neumí při řezání takového podkladu garantovat nařezanou plochu diamantovým kotoučem. A pokud by Vám to přece jen někdo garantoval, buďte ostražití a „odpusťte jim, neboť nevědí, co činí“ (Lukáš 23:34, Bible).

Čerstvý beton a jeho řezání

Právě vyrobený beton se nedá řezat. Chemická reakce (hydratace) mezi vodou a cementem způsobuje změnu na tuhé skupenství asi po dvou hodinách – proto po této době můžeme po vybetonované ploše chodit.

Obr. 2. Podbroušení je nebezpečné

Zejména v prvních hodinách a dnech se jedná o vysoce abrazivní materiál – na vině je hlavně písek. Směs se ještě nespojila a volný písek rychle obrušuje nejen segmenty, ale také ocelové tělo kotouče, a to především v blízkosti jejich spojení (obr. 2).

Proto je třeba řezat kotouči, které splňují dvě zásadní kritéria: segmenty musí mít velmi tvrdé pojivo a zároveň i konstrukční prvky zabraňující podřezávání (podbroušení).

Tato kritéria jsou typická pro diamantové kotouče pro řezání asfaltu, případně speciální kotouče pro řezání čerstvého betonu.

Rozhodně se však nemusíte při výběru zatěžovat – nikdo neumí přesně definovat, kde začínají a kde končí možnosti jednoho nebo druhého typu kotouče.

Asfalt je totiž z pohledu řezání považován za abrazivní materiál a platí pro něj podobná pravidla jako pro řezání čerstvého betonu. Segmenty mají tvrdé až velmi tvrdé pojivo a – mají (nebo měly by mít) – i požadované konstrukční prvky – šikmé (obr. 3 A) nebo kladívkové (obr. 3 B) ochranné segmenty.

Nezapomeňme, že s ubíhajícími dny od „narození“ betonu narůstá jeho tvrdost a klesá abrazivita. Můžeme si to představit i tak, že v prvních dnech řežeme kotouči, kde segmenty mají velmi tvrdé pojivo a končíme kolem 28. dne měkkým pojivem – beton se den za dnem blíží své zralosti – básník by napsal, že dospívá.

Obr. 3. Šikmé (A) a kladívkové (B) ochranné segmenty

Realizace dilatačních spár

Mohou se vytvářet předem nebo dodatečně.

Pokud se vytvářejí předem, musí se oddělit například bedněním na jednotlivé úseky betonáže. Dilatace však rozhodně nezhotovujeme tak, že do čerstvého betonu vkládáme různé kusy desek, polystyrenu nebo fólií. Výsledkem je podkladový beton se širokými, často nevhodně umístěnými, křivými a výškově „rozházenými“ dilatacemi... lajdácká robota.

Druhý způsob reprezentuje metoda dodatečného vytváření řezaných dilatačních spár. Při této technologii se vytvářejí lokálně oslabená místa v konstrukci předurčená ke vzniku kontrakční trhliny. Zhotovují se řezáním mladého betonu diamantovým kotoučem chlazeným vodou.

Obr. 4. Řez dilatační spárou

Řez se podle výkresu musí provést v optimálním čase zrajícího betonu. Přesné určení tohoto času je náročné a závisí na složení betonu a konkrétních podmínkách na staveništi. V principu však konstrukce musí být pochozí a řezy by měly být provedeny před prudkým poklesem intenzity hydratace, který znamená synergický efekt smršťování a teplotní kontrakce konstrukce v důsledku jejího chladnutí. V odborné literatuře se uvádí přibližný čas již cca 10 hodin.

Pro zhotovení řezané spáry platí určité zásady. Šířka je dána tloušťkou kotouče – obvykle cca 4mm – a pro hloubku spáry se volí větší z hodnot: buď 70mm nebo 1/3 tloušťky konstrukce (obr. 4). Při zhotovení spáry takových rozměrů je průřez konstrukce dostatečně oslaben na to, aby se kontrakční trhlina v konstrukci vytvořila ode dna spáry směrem dolů.

Tato metoda má však dvě důležitá úskalí, se kterými je třeba počítat.

První úskalí se týká důslednosti stavaře. Spára se musí po řezání důsledně vypláchnout od zbytků kalu vznikajícího během řezání „na mokro“ – tedy s přívodem vody. Kal totiž obsahuje cement a jeho zbytky by mohly způsobit pokračování v hydrataci a lokálně tak spáru vyplnit.

Druhé úskalí je technické. Pro čisté a přesné spáry je zapotřebí přesný stroj. Často jsou k dispozici pouze lehké řezače, bez automatického posuvu, obsluha jimi pohybuje ze strany na stranu a posuv není rovnoměrný. Důležité jsou i otáčky hřídele - pro řezání asfaltu nebo vyzrálého betonu se doporučuje obvodová rychlost 40-60m/s, což běžné řezače splňují. Pro čerstvý beton je však lepší vyšší obvodová rychlost a ta vyžaduje vyšší otáčky hřídele – nejlépe takové, aby obvodová rychlost diamantového kotouče byla blízko 80m/s – minimalizuje se tak vytrhávání kamínků a štěrku z čerstvého betonu a okraje spáry jsou podstatně hezčí. Diamantové kotouče s laserem svařovanými segmenty jsou vhodné i pro takové obvodové rychlosti.

Pro přesné dilatační spáry se vyrábějí speciální řezače spár jako jednoúčelové stroje. Mají vyšší hmotnost, aby byly stabilnější a používají se v nich jen malé kotouče – do průměru 300mm, aby se minimalizovaly vibrace. Otáčky hřídele se pohybují cca 6.000 ot./min a obvodová rychlost je tak přibližně 80m/s.

Takové stroje jsou v našich končinách vzácné – našinec řeže spáry řezačem, který má k dispozici. Pokud jej obsluhuje zkušený a svědomitý pracovník, dají se řezat pěkné spáry. Do takového řezače si pořiďte kotouč pro řezání asfaltu nebo čerstvého betonu o maximálním průměru, pro který je řezač konstruován. Dosáhnete tak maximální možné obvodové rychlosti, kterou Váš stroj umožňuje – pomůže Vám to k minimalizaci vytrhávání okrajů.

Závěr

Při řezání čerstvého betonu nezapomínejme na jeho složení, avšak (ne)zralost betonu je primárním kritériem při výběru diamantového kotouče v této fázi.

Řezání čerstvého betonu je běžné při práci na nových stavebních projektech, jako jsou dálnice, vzletové a přistávací dráhy, příjezdové cesty a průmyslové podlahy. Jedná se o finančně i technicky náročné činnosti a proto bylo snahou tohoto článku vnést do této problematiku trochu více světla.

Klíčová slova: čerstvý beton, mladý beton, starý beton, nevyzrálý beton, vyzrálý beton, řezání betonu, diamantové kotouče, řezání spár

Zdroje:
Interní technické a školicí materiály společnosti HERMAN
STN EN 206-1
Otomar Tibitanzl: Stavební materiály ISBN 80-85920-94-8
University of Memphis, Department of Civil Engineering (https://www.ce.memphis.edu/1101/notes/concrete/section_3_properties.html)
https://www.asb.sk/stavebnictvo/realizacia-stavieb/dilatacie-askary-vkonstrukciach

Ing. Herman Nagypál

Vystudoval jsem vojenskou školu, obor letecká elektrotechnika. S nářadím a nástroji jsem se naučil pracovat už v dětství s tátou na stavbě rodinného domu. Každý náš nový produkt testuji i osobně - vlastníma rukama ve své dobře vybavené dílně. Ve volném čase se rád proháním na motorce po rumunských horských průsmycích. Kromě toho studuji trendy v oboru a rád si vyzkouším i konkurenční produkty. Nad některými se pousměju, nad některými se divím (že se někdo dal nachytat a koupil to) a některé jsou fakt dobré. Skoro jako naše 😊.