Rezanie nevyzretého betónu rezačmi škár

Čerstvý, mladý alebo nevyzretý betón – vždy ide o prvých 28 dní jeho „života“. Najmä v prvých hodinách a dňoch sa podstatne menia jeho vlastnosti a tým aj požiadavky na výber vhodného diamantového kotúča. Ak niečo premeškáte, už to nestihnete napraviť – preto je lepšie byť pripravený ako byť prekvapený.

Betón je kompozitný stavebný materiál vznikajúci stmelením spojiva s plnivom. Pri cementovom betóne je spojivom cement a plnivom kamenivo, štrk a piesok, ku ktorým sa pridáva voda.

Nie je betón ako betón

Na výber diamantového kotúča pre rezanie betónu rezačmi škár majú vplyv dva podstatné faktory: (ne)vyzretosť betónu a jeho zloženie.

Faktor vyzretosti betónu prichádza do úvahy najmä pri rezaní dilatačných škár, ktoré najvýstižnejšie charakterizuje slovné spojenie „nutné zlo“ a ich správne vyhotovenie je dôležitou, ale nákladnou záležitosťou.

Názor, že diamantový kotúč, ktorý dobre reže veľmi pevný, tvrdý betón s oceľovou armatúrou, si ľahko poradí aj s mäkkým a čerstvým betónom je síce zaužívaný, ale nesprávny.

Teoretická doba nutná na dozretie betónu je 28 dní (obr. 1). Je prijatá v stavebníctve ako referenčná a hovorí o nej aj norma STN EN 206-1.

Počas tejto fázy „života mladého betónu“, teda od nultého po 28. deň, sa podstatne mení jeho tvrdosť, a to najmä v prvých hodinách a v prvých dňoch.

Stavbári považujú za dôležité míľniky 7. deň (tvrdosť cca 65%), 14. deň (cca 90%) a 28. deň, kedy betón dosahuje až 99% celkovej tvrdosti.

Obr. 1. Krivka zrenia betónu

Z pohľadu rezania diamantovými kotúčmi je však kritický najmä 3. deň, kedy tvrdosť betónu dosahuje iba cca 40%. Je to preto, lebo spravidla dovtedy musia byť zhotovené dilatačné škáry, aby betón pri následnom tuhnutí nepraskal.

Ide samozrejme o orientačné údaje a vplyvom vonkajšej teploty, vlhkosti vzduchu, skladby samotného betónu, druhu cementu, veľkosti betónovej plochy, jej hrúbky a pod., sa môžu výsledky líšiť, napriek tomu sa dá podľa nich celkom dobre zorientovať.

Ak sme plochu vybetónovali v pondelok a rezali za rovnakých podmienok (ten istý rezač škár, tá istá obsluha atď.) v utorok a v stredu, opotrebenie diamantového kotúča po rezaní v utorok a v stredu bude odlišné. Podľa toho, aký kotúč na čerstvý betón bol použitý, môžu byť výsledky v jednotlivých dňoch lepšie alebo horšie, a to v závislosti od spojiva použitého kotúča.

Samozrejme, bolo by kontraproduktívne mať k dispozícii niekoľko typov kotúčov na čerstvý betón s rôznymi spojivami. Ide skôr o to, aby sme neboli prekvapení ako rýchlo dochádza k jeho opotrebeniu. Či sa to niekomu páči alebo nie, pri tejto práci musíte mať k dispozícii dostatočnú zásobu kotúčov na čerstvý betón. Žiadny dodávateľ nevie pri rezaní takéhoto podkladu garantovať narezanú plochu diamantovým kotúčom. A ak by Vám to predsa len niekto garantoval, buďte ostražití a „odpusťte im, lebo nevedia, čo činia“ (Lukáš 23:34, Biblia).

Čerstvý betón a jeho rezanie

Práve vyrobený betón sa nedá rezať. Chemická reakcia (hydratácia) medzi vodou a cementom spôsobuje zmenu na tuhé skupenstvo asi po dvoch hodinách – preto po tejto dobe môžeme po vybetónovanej ploche chodiť.

Obr. 2. Podbrúsenie je nebezpečné

Najmä v prvých hodinách a dňoch ide o vysoko abrazívny materiál – na vine je hlavne piesok. Zmes sa ešte nespojila a voľný piesok rýchle obrusuje nielen segmenty, ale aj oceľové telo kotúča, a to predovšetkým v blízkosti ich spojenia (obr. 2).

Preto je potrebné rezať kotúčmi, ktoré spĺňajú dve zásadné kritériá: segmenty musia mať veľmi tvrdé spojivo a zároveň aj konštrukčné prvky zabraňujúce podrezávaniu (podbrúseniu).

Tieto kritériá sú typické pre diamantové kotúče na rezanie asfaltu, prípadne špeciálne kotúča na rezanie čerstvého betónu.

Rozhodne sa však nemusíte pri výbere zaťažovať – nikto nevie presne definovať, kde začínajú a kde končia možnosti jedného alebo druhého typu kotúča.

Asfalt je totiž z pohľadu rezania považovaný za abrazívny materiál a platia preň podobné pravidlá ako pre rezanie čerstvého betónu. Segmenty majú tvrdé až veľmi tvrdé spojivo a – majú (alebo mali by mať) – aj požadované konštrukčné prvky – šikmé (obr. 3 A) alebo kladivkové (obr. 3 B) ochranné segmenty.

Nezabudnime, že s ubiehajúcimi dňami od „narodenia“ betónu narastá jeho tvrdosť a klesá abrazivita. Môžeme si to predstaviť aj tak, že v prvých dňoch režeme kotúčmi, kde segmenty majú veľmi tvrdé spojivo a končíme okolo 28. dňa mäkkým spojivom – betón sa deň za dňom blíži k svojej zrelosti – básnik by napísal, že dospieva.

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

Realizácia dilatačných škár

Môžu sa vytvárať vopred alebo dodatočne.

Ak sa vytvárajú vopred, musia sa oddeliť napríklad debnením na jednotlivé úseky betonáže. Dilatácie však rozhodne nezhotovujeme tak, že do čerstvého betónu vkladáme rôzne kusy dosák, polystyrénu alebo fólií. Výsledkom je podkladový betón so širokými, často nevhodne umiestnenými, krivými a výškovo „rozhádzanými“ dilatáciami... lajdácka robota.

Druhý spôsob reprezentuje metóda dodatočného vytvárania rezaných dilatačných škár. Pri tejto technológii sa vytvárajú lokálne oslabené miesta v konštrukcii predurčené k vzniku kontrakčnej trhliny. Zhotovujú sa rezaním mladého betónu diamantovým kotúčom chladeným vodou.

Obr. 4. Rez dilatačnou škárou

Rez sa podľa výkresu musí vykonať v optimálnom čase zrejúceho betónu. Presné určenie tohto času je náročné a závisí od zloženia betónu a konkrétnych podmienok na stavenisku. V princípe však konštrukcia musí byť pochôdzna a rezy by sa mali vykonať pred prudkým poklesom intenzity hydratácie, ktorý znamená synergický efekt zmršťovania a teplotnej kontrakcie konštrukcie v dôsledku jej chladnutia. V odbornej literatúre sa uvádza približný čas už cca 10 hodín.

Pre zhotovenie rezanej škáry platia určité zásady. Šírka je daná hrúbkou kotúča - zvyčajne cca 4mm – a pre hĺbku škáry sa volí väčšia z hodnôt: buď 70mm alebo 1/3 hrúbky konštrukcie (obr. 4). Pri zhotovení škáry takýchto rozmerov je prierez konštrukcie dostatočne oslabený na to, aby sa kontrakčná trhlina v konštrukcii vytvorila od dna škáry smerom nadol.

Táto metóda má však dve dôležité úskalia, s ktorými treba počítať.

Prvé úskalie sa týka dôslednosti stavbára. Škára sa musí po rezaní dôsledne vypláchnuť od zvyškov kalu vznikajúceho počas rezania „na mokro“ – teda s prívodom vody. Kal totiž obsahuje cement a jeho zvyšky by mohli spôsobiť pokračovanie v hydratácii a lokálne tak škáru vyplniť.

Druhé úskalie je technické. Pre čisté a presné škáry je potrebný presný stroj. Často sú k dispozícii iba ľahké rezače, bez automatického posuvu, obsluha nimi pohybuje zo strany na stranu a posuv nie je rovnomerný. Dôležité sú aj otáčky hriadeľa - pre rezanie asfaltu alebo vyzretého betónu sa odporúča obvodová rýchlosť 40-60m/s, čo bežné rezače spĺňajú. Pre čerstvý betón je však lepšia vyššia obvodová rýchlosť a tá vyžaduje vyššie otáčky hriadeľa – najlepšie také, aby obvodová rýchlosť diamantového kotúča bola blízko 80m/s - minimalizuje sa tak vytrhávanie kamienkov a štrku z čerstvého betónu a okraje škáry sú podstatne krajšie. Diamantové kotúče s laserom zváranými segmentmi sú vhodné aj pre takéto obvodové rýchlosti.

Na presné dilatačné škáry sa vyrábajú špeciálne rezače škár ako jednoúčelové stroje. Majú vyššiu hmotnosť, aby boli stabilnejšie a používajú sa v nich iba malé kotúče – do priemeru 300mm, aby sa minimalizovali vibrácie. Otáčky hriadeľa sa pohybujú cca 6.000 ot./min a obvodová rýchlosť je tak približne 80m/s.

Takéto stroje sú v našich končinách zriedkavé – našinec reže škáry rezačom, ktorý má k dispozícii. Ak ho obsluhuje skúsený a svedomitý pracovník, dajú sa rezať pekné škáry. Do takéhoto rezača si kúpte kotúč na rezanie asfaltu alebo čerstvého betónu s maximálnym priemerom, pre ktorý je rezač konštruovaný. Dosiahnete tak maximálnu možnú obvodovú rýchlosť, ktorú Váš stroj umožňuje – pomôže Vám to k minimalizácii vytrhávania okrajov.

Záver

Pri rezaní čerstvého betónu nezabúdajme na jeho zloženie, avšak (ne)zrelosť betónu je primárnym kritériom pri výbere diamantového kotúča v tejto fáze.

Rezanie čerstvého betónu je bežné pri práci na nových stavebných projektoch, ako sú diaľnice, vzletové a pristávacie dráhy, príjazdové cesty a priemyselné podlahy. Ide o finančne aj technicky náročné činnosti a preto bolo snahou tohto článku vniesť do tejto problematiku trocha viac svetla.

Kľúčové slová: čerstvý betón, mladý betón, starý betón, nevyzretý betón, vyzretý betón, rezanie betónu, diamantové kotúče, rezanie škár

Zdroje:
Interné technické a školiace materiály spoločnosti 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

Vyštudoval som vojenskú školu, odbor letecká elektrotechnika. S náradím a nástrojmi som sa naučil pracovať už v detstve s otcom na stavbe rodinného domu. Každý náš nový produkt testujem aj osobne - vlastnými rukami vo svojej dobre vybavenej dielni. Vo voľnom čase sa rád preháňam na motorke po rumunských horských priesmykoch. Okrem toho študujem trendy v odbore a rád si vyskúšam aj konkurenčné produkty. Nad niektorými sa pousmejem, nad niektorými sa čudujem (že sa niekto dal nachytať a kúpil to) a niektoré sú fakt dobré. Skoro ako naše 😊.