Zralostní metoda přepočítá skutečný teplotní průběh v konstrukci na ekvivalentní stáří, tedy na počet dnů, které by beton potřeboval při dvaceti stupních. Z ekvivalentního stáří pak plyne dosažená pevnost, a teprve ta rozhoduje o odbednění.
Na většině staveb rozhoduje o odbednění kalendář. Betonovalo se ve středu, odbedňuje se v pondělí, protože se to tak dělá. V červenci to vyjde a v listopadu je to hazard s tímtéž postupem.
Rozdíl je v tom, že beton neměří čas. Měří teplo. Rychlost hydratace roste s teplotou podle Arrheniova vztahu, takže dvanáct hodin při pětadvaceti stupních vydá šestnáct hodin ekvivalentního stáří, zatímco celý den při čtyřech stupních jen devět. Půl dne v teple je tedy skoro dvakrát víc než celý den v chladu. Kdo pracuje s kalendářem, dělá v teplém týdnu zbytečně dlouhou prostoje a v chladném odbedňuje na nedostatečnou pevnost. Obojí stojí peníze, jen to druhé se pozná později.
Postup má dva kroky a ani jeden není složitý. Nejdřív se z teplotního průběhu spočítá ekvivalentní stáří: každá hodina se násobí faktorem, který je jedna při dvaceti stupních, menší v chladu a větší v teple. Pak se z ekvivalentního stáří spočítá poměr dosažené pevnosti k pevnosti osmadvacetidenní, podle vztahu, který znají všichni projektanti a který má jediný parametr, druh cementu. Rychlý cement dojde k sedmdesáti procentům za tři a půl dne ekvivalentního stáří, běžný za necelých pět a pomalý až za sedm a půl. V chladném počasí se ten rozdíl v kalendáři ještě zdvojnásobí.
Kritérium se přitom liší podle toho, co se odbedňuje, a je to zásadní rozdíl. Boční bednění stěny nebo hrany schodiště nenese nic, drží jen tvar, a stačí mu absolutní pevnost kolem pěti megapascalů, tedy u třídy C25/30 přibližně pětina návrhové hodnoty. Nosné bednění stropu nebo průvlaku drží konstrukci, která na sebe po odstranění podpor začne působit vlastní tíhou, a tam se pracuje s podílem šedesáti až sedmdesáti procent. Plné provozní zatížení se pouští až na sto procentech. Kdo tyhle tři případy smíchá do jednoho pravidla, buď zbytečně čeká, nebo shazuje strop.
Nejzajímavější je, co se stane při mrazivé noci uprostřed zrání. Zralost se v tu chvíli téměř zastaví, křivka se položí na vodorovnou a čas plyne bez užitku. Když se pak přes den oteplí, náběh pokračuje, ale zpoždění se nedožene. Na grafu je vidět přesně to, co stavbyvedoucí potřebuje: den, kdy se čára protne s cílovou hodnotou, se posunul, a žádné čekání do pondělí to nespraví, protože pondělí přišlo dřív než ta pevnost.
Praktická poznámka k měření. Zapisovat je potřeba teplotu betonu, ne teplotu vzduchu. Čidlo patří do konstrukce, ideálně do místa s nejmenším průřezem a největším ochlazováním, tedy tam, kde je beton nejslabší. Nejlevnější datalogger stojí méně než jeden den zdržení celé party, což je aritmetika, kterou si stačí udělat jednou.
A poslední věta, která tomu všemu dává mez. Zralostní metoda je odhad kalibrovaný na konkrétní recepturu. Bez zkoušek na vlastní směsi je to velmi dobrý podklad pro rozhodnutí a pro jednání se zhotovitelem, ale rozhodnutí o odstranění nosného bednění je věcí toho, kdo za konstrukci odpovídá, tedy zhotovitele a projektanta.
Kdy je beton dost zralý na odbednění
Nástroj vezme naměřené nebo předpokládané teploty v čase, spočítá ekvivalentní stáří podle Arrheniova zralostního vztahu a ukáže, kdy pevnost protne zvolené kritérium, ať jde o pět megapascalů, šedesát nebo sedmdesát procent. Umí i připravené průběhy pro teplý týden, chladný podzim a mrazivou noc, takže je vidět, co s termínem udělá počasí. Počítá v prohlížeči, nic se nikam neodesílá. Další nástroje jsou na přehledu kalkulaček Domeum.
Časté dotazy
Kdy se smí odbednit? Podle dosažené pevnosti, ne podle počtu dní. Boční bednění, které nic nenese, potřebuje zhruba pět megapascalů, tedy u třídy C25/30 pětinu návrhové hodnoty. Nosné bednění se odstraňuje při šedesáti až sedmdesáti procentech a plné zatížení se pouští na stu.
Co je ekvivalentní stáří? Počet dní, které by beton potřeboval při dvaceti stupních, aby dosáhl téže zralosti jako ve skutečném teplotním průběhu. Každá hodina se násobí faktorem, který je v teple větší než jedna a v chladu menší, takže studený týden vydá míň zralosti než teplý víkend.
Co se stane, když v noci mrzne? Zralost se prakticky zastaví a čas plyne bez užitku. Když se přes den oteplí, náběh pokračuje, ale zpoždění se nedožene, takže se posune datum, kdy pevnost protne cílovou hodnotu.
Kde se má měřit teplota? V betonu, ne ve vzduchu, a v místě s nejmenším průřezem a největším ochlazováním, tedy tam, kde je konstrukce nejslabší. Datalogger stojí míň než jeden den zdržení celé party.
Z čeho to vychází
Kotva je fyzikální a veřejně publikovaná: Arrheniova zralostní funkce podle Freieslebena Hansena a Pedersena, standardizovaná v americké normě ASTM C1074, a vztah pro vývoj pevnosti v čase známý z Eurokódu 2. Rámec pro provádění a odpovědnost dává vyhláška č. 146/2024 Sb., o požadavcích na výstavbu a zákon č. 283/2021 Sb., stavební zákon.
Pevnostní třídy a požadavky na odbedňování jsou v normách, které se prodávají, takže se tady neopisují. Třídu betonu a druh cementu zadáváte ze svého projektu a z dodacího listu. Výstup je podklad pro rozhodnutí, ne doklad o dosažené pevnosti; tím je zkouška na vzorcích.
Napsal Otakar Hobza, autor kalkulaček Domeum. Ve stavebnictví dělá technický dozor investora, víc o té práci je na dozor-brno.cz.