Pohľadový architektonický betón

V ostatnom desaťročí v modernej architektúre citíť snahu o ponechanie prirodzeného vzhľadu betónu, zatiaľ čo v prechádzajúcich obdobiach sa prekrýval ďalšími povrchovými vrstvami. V priebehu svojej novodobej existencie prešiel pohľadový betón značným vývojom, a tak je dnes súčasťou exponovaných povrchov stavieb v exteriéri, ale aj v interiéri. Tu nachádza uplatnenie vďaka svojej architektonickej svojráznosti a potláča tak monotónnosť a uniformitu. Vzniká priamo počas technologického procesu [1].

Samotný betón vstúpil do stavebníctva s vynájdením portlandského cementu v 19. storočí. Spočiatku sa používal len na zhotovenie pomocných konštrukcií, neskôr vďaka armovaniu aj na zhotovenie nosných konštrukcií. Pozvoľna sa začína uplatňovať aj jeho estetický potenciál, ako vidieť napr. na obr. 1.

Ak má betón vyrobený monolitickou alebo prefabrikovanou technológiou zostať trvalo nezakrytý a má prispievať k architektonickému a estetickému výrazu stavebného objektu, označenie pohľadový betón na jeho presnú špecifikáciu nestačí [2]. V zahraničnej literatúre sa používajú tieto označenia trvalo nezakrytých betónových povrchov:

• exposed concrete (angl.) – odkrytý, nechránený betón; označujú sa tak všetky typy betónových povrchov, neomietané aj upravované, sivý, biely betón alebo betón farbený v hmote;
• fair-face concrete (angl.) – preklad: neomietaný betón; označujú sa tak všetky typy betónových povrchov, neomietané aj upravované, sivý, biely betón alebo betón farbený v hmote;
• architectural concrete (angl.) – architektonický betón; neomietaný betón sivý, biely a farbený so štruktúrovaným povrchom (odtlačok debenenia) alebo povrchom upraveným v súlade s architektonickým návrhom;
• Sichtbeton (nem.) – pohľadový, dekoratívny betón s upraveným povrchom; označujú sa tak všetky typy betónových povrchov, neomietané aj upravované, sivý, biely alebo betón farbený v hmote;
• betón brut (fr.) – surový, neomietaný betón, základné farby (sivá, béžová);

používa sa na označenie neomietaného betónu (povrchová textúra sa získa iba odtlačkom debnenia), základné farby sú sivá a béžová, sú možné aj dodatočné jednoduché úpravy.

Z prehľadu je zrejmé, že terminológia nie je ustálená a jednoznačná, preto je ťažké považovať označenie pohľadový betón za technický termín s presným významom, ktorému rozumejú rovnako všetky zúčastnené strany [2]. V stredoeurópskom kontexte najlepšie vystihuje všeobecné pomenovanie tohto betónu pojem pohľadový architektonický betón.

Pohľadový architektonický betón je z mnohých hľadísk ideálny, voľne tvarovateľný materiál, ktorý umožňuje vytvárať najrozličnejšie tvary a štruktúry povrchových plôch. Práve preto je potrebné všetky požadované znaky pohľadového betónu už v štádiu návrhu definovať natoľko presne, aby sa ich realizácia nemohla stať príčinou dohadov a vzájomných nedorozumení medzi stranami zúčastnenými na projekte. V celom výrobnom procese má na tvar a štruktúru pohľadového betónu najväčší vplyv plášť debnenia, teda povrch, ktorý je v priamom kontakte s čerstvým betónom.

Všetci účastníci výstavby si musia uvedomiť, že celý priebeh zhotovenia pohľadového betónu ovplyvňuje množstvo faktorov:

• únosnosť a tuhosť systému debnenia;
• typ a kvalita plášťa debnenia;
• receptúra betónu a technológia jeho výroby;
• spôsob dopravy čerstvého betónu na miesto uloženia;
• ukladanie a hutnenie čerstvého betónu;
• použitý typ separačného (oddebňovacie­ho) prostriedku a spôsob jeho aplikácie;
• následné ošetrovanie ešte zadebneného betónu alebo betónu po odstránení debnenia;
• počasie a teploty prostredia počas betoná­že a v priebehu následného ošetrovania;
• charakter, tvar a rozmery [3].

–>–>
Povrchové úpravy betónových konštrukcií
Nezakrytý betónový povrch sa v rozličných úpravách teší veľkej obľube architektov aj samotných investorov, a to v exteriéroch aj v interiéroch. Textúru povrchu môže betón získať odtlačkom debnenia alebo sa môže vytvoriť jeho dodatočným opracovaním. Výsledkom je povrch s prirodzenou štruktúrou náhodne vystupujúcich zŕn kameniva a drobných dutiniek, hodvábne lesklý alebo matný ako zamat, hladený, kefovaný, škrabaný, rezaný či vymývaný. Iný návrh môže naopak vyžadovať presne hladké plochy brúsené a leštené, ťažko rozoznateľné od leštených kamenných oblúkov.

Niektoré európske (prevažne severské) krajiny majú problematiku rozličných úprav betónových povrchov podrobne spracovanú, vo svojich technických príručkách a smerniciach využívajú výsledky a závery dlhodobého výskumu a množstvo zhromaždených praktických skúseností. Pod pojmom betónový povrch bez ďalších krycích vrstiev sa skrýva nečakane veľa rozličných variácií úprav.

Povrch architektonického pohľadového betónu možno vytvoriť:

• odtlačkom formy alebo debnenia;
• opracovaním v mäkkom stave;
• opracovaným v tvrdom stave;
• zafarbením betónu v hmote;
• inými úpravami.

Fotokatalické aktívne povrchy pohľadového betónu
V nadväznosti na povrchové úpravy betónových konštrukcií sa v ostatných rokoch začína výraznejšie presadzovať použitie fotokatalickej formy oxidu titančitého (TiO2) do betónových povrchov. To zabezpečuje ich samočistiacu schopnosť. Veľkou nevýhodou pohľadového betónu totiž je, že trpí usadzovaním nečistôt na svojom povrchu, postupne sa tak opticky degraduje jeho estetická hodnota a rastú náklady na údržbu [5]. Základným prínosom použitia fotokatalicky aktívnych materiálov na báze TiO2 je znižovanie emisií škodlivých látok v ovzduší, obmedzenie biokorózie, čiastočný samočistiaci efekt povrchov a zníženie nákladov na dodatočnú údržbu betónových stavieb [6]. Tieto materiály v súčasnosti prenikajú aj do modernej technológie výroby betónu [7].

Súčasné trendy v stavebníctve sa orientujú na znižovanie nákladov na údržbu, ale aj na ekologickú prospešnosť stavieb, prípadne samotných stavebných materiálov. Úpravy povrchov stavebných materiálov fotokatalyticky aktívnym oxidom titaničitým sú jedným z príkladov vhodných riešení. Fotokatalyticky aktívny oxid titančitý sa pridáva ako prímes do betónovej hmoty. Fotokatalytické vlastnosti sú schopné čiastočne prispievať k dlhodobo dobrému vzhľadu povrchových vrstiev, ale predovšetkým sú v čase svojej exploatácie schopné eliminovať škodlivé znečisťujúce látky z ovzdušia, medzi ktoré patria napríklad oxidy dusíka (NOx) [8]. Za predpokladu, že by sa fotoaktívny oxid titančitý zakomponoval do vrchných vrstiev cestného betónu na frekventovaných dopravných komunikáciách a do fasádnych vrstiev budov, ktoré sa nachádzajú v blízkosti týchto komunikácií, by sa mohli splodiny z výfukových plynov odbúravať prostredníctvom slnečného žiarenia, čím by sa znižovala záťaž životného prostredia [9].

Grafický betón
Grafický betón patrí medzi nové možnosti úpravy povrchov betónových fasád. Ponúka nový vzhľad a široké možnosti použi­tia [10]. Ide o patentovanú technológiu, ktorú vynašiel fínsky interiérový architekt Samuli Naamanku. Využíva sa v odvetví betónových prefabrikátov. Množstvo dokončených projektov z celého sveta ukazuje širokú škálu vzorov, ktoré môžu architekti uplatniť či už na verejné, obytné, alebo priemyselné stavby. Ak sa architekt rozhodne použiť konkrétny grafický dizajn na povrchu betónu, vizuálna kvalita tradičného betónového povrchu sa radikálne a originálne zmení [11]. Povrch filmu, ktorý prichádza do kontaktu s betónom, je potlačený bežnou bodovou (rastrovou) technológiou, namiesto tlačiarenskej farby sa však používa spomaľovač tuhnutia betónu. V prípade individuálnych návrhov možno výtvarný návrh nanášať priamo štetcom. Výsledkom je vzorovaný, hladký alebo úplne hrubozrnný povrch (obr. 2).

Obr. 2  Typy povrchov
a) hrubý povrch, b) jemný povrch, c) grafický betón

Vzor na povrchu betónu vzniká kontrastom medzi svetlým, hladkým povrchom betónu a exponovaným povrchom, z ktorého po omietnutí plôch nezhydratovaným cementom vystupuje jemné kamenivo.
Postup sa používa na výrobu stenových panelov s vymývaným betónovým povrchom a na ďalšie betónové prvky s rozličnými vzormi, motívmi či obrazcami (obr. 3).

Obr. 3  Výroba grafického betónu

Cement môže byť pigmentovaný, čo dotvára farbu pohľadového betónu. Rovnako sa môže použiť kamenivo s rozličnou farbou, čo sa prejaví na pestrosti vymytých hrubozrnných reliéfov. Grafický betón nekladie žiadne zvláštne požiadavky na betónovú zmes, ale odporúčajú sa receptúry používané na výrobu pohľadového betónu.

Architekt a projektant môže vzhľad povrchu fasád ovplyvniť rozličnými spôsobmi:

• výberom alebo návrhom určitého vzoru, ktorý sa bude realizovať na povrchu betónu;
• veľkosťou vzoru;
• farbou fasády;
• hĺbkou, do ktorej bude cement spomaľovacou prísadou ovplyvnený.

Na začiatku vývoja sa táto nová technológia využívala iba na individuálnu výtvarnú výzdobu stavebného objektu. Prínos technológie sa prejaví predovšetkým na veľkých fasádnych plochách (obr. 4 až 7).

Betónový vývesný štít
Príkladom využitia pohľadového betónu v interiéri je betónový vývesný štít. Forma na betónový pútač sa vytvorila z extrudovaného polystyrénu. Betónová zmes si nevyžadovala žiadne špeciálne fyzikálne a me­chanické vlastnosti. Ako spojivo sa použil portlandský cement CEM I 42,5 R, kame­nivo frakcie 0 až 4 mm a kamenivo frakcie 4 až 8 mm s prímesou jemne mletého vápen­ca. Do výslednej zmesi sa primiešali oceľové vlákna. Po vyzretí betónu (28 dní) sa aplikovala epoxidová živica na vytvorenie transparentného nápisu logotypu. Výsledný produkt s rozmermi 600 × 400 × 40 mm sa uzatvoril kamennou pečaťou (obr. 8 a 9).

Záver
Pri realizácii pohľadového architektonického betónu je dôležité si s investormi a projektantmi vyjasniť technické možnosti z hľadiska fyzikálno-mechanických vlastností či trvanlivosti betónu, ako aj výsledné estetické a vizuálne charaktery plôch. Treba reálne posúdiť praktickú realizovateľnosť myšlienky architektov z hľadiska finančných možností investora. Betón je v podstate prírodný materiál, ku ktorému patria aj chyby v štruktúre (zmeny farebnosti a podobne) či textúre (póry, kaverny, trhlinky). Treba ich jednoducho prijať a nechcieť úplné hladké sklovité povrchy.

Celá škála možností použitia architektonických pohľadových betónov sa nedá úplne zachytiť. Preto sú tu uvedené len ukážkové príklady.

Obr. 5  Grafický betón – detail, obytný komplex Helsingin Siluetti a Helsingin akvarelli, 2008, B & M Architects, Fínsko	Obr. 6  Grafický betón, Albert Edelfelt Schoul, 2008, architekt Eduarch Oy, Fínsko

Obr. 7  Grafický betón – detail, Albert Edelfelt Schoul, 2008, architekt Eduarch Oy, Fínsko

Obr. 8  Betónový pútač	Obr. 9  Detail betónového pútača

Príspevok vznikol s podporou projektu
FAST-J-12-1775 „Architektonický pohľadový betón s extenzívnou organickou zložkou“ a TAČR ČR TA 01011030.

TEXT: prof. Ing. Rudolf Hela, CSc., Ing. Petr Novosad
FOTO: Ondřej Vrána, http://www.google.com, http://www.graphicconcrete.fi/references/

Autori pôsobia v Ústave technológie stavebných hmôt a dielcov Stavebnej fakulty VUT v Brne.

Literatúra
  1.    Novosad, P. – Hela, R. – Příkryl, J.: Barevný beton v interiérovém designu. In: Beton TKS, 2013, č. 1,
s. 47 – 49.
  2.    Samostatná príloha časopisu Beton TKS: Povrchy betonu, Beton TKS, s. r. o., 2008.
  3.    Hela, R. – Šrůma, V: Pohledový beton, technická pravidla 03. Praha: ČBS, 2009.
  4.    BY40 2003 Betonirakenteiden pinnat/luokitusohjeet, Suomen Betoniyhdistys r. y. Helsingisaä, 2003.
  5.    dostupné na:http://www.heidelbergcement.com/NR/rdonlyres/0AA7A4B4-0D1B-4203-84E6-0B20DE440C98/0/TXActiveInformacnibrozura.pdf.
  6.    Fujishima, A. – Zhang, X. – Tryk, D. A.: TiO2 photocatalysis and related surface phenomena.
    In: Surface Science Reports, roč. 63, s. 515 – 582.
  7.    Přikryl, J. – Hela, R. – Holák, M.: Fotokatalytická aktivita prefabrikovaných betonů. In: 10. konferencia Technologie betonu 2012. Pardubice: ČBS Servis, 2012. s. 114 – 123.
  8.    Přikryl, J.: Analýza receptur pastovitých omítek s aplikací fotokatalytické titanové běloby.
    In: JUNIORSTAV 2008, 10. odborná konferencia dokdorandského štúdia – zborník anotácií.
    Brno: MLOK, 2008, s. 315 – 315.
  9.    Chen, D. H. – Li, K. Y. – Yuan, R.: Photocatalytic
    Coating on Road Pavements/Structures for NOx Abatement. Texas Air Research Center, Lamar
    University, 2007.
10.    Beton TKS, Beton TKS, s. r. o., 2005, č. 2
11.    dostupné na http://www.reid.com.au/Reid_Services/Reid_products/Architectural_Solutions/graphic_concrete1.aspx.

Článok bol uverejnený v časopise ASB.