Technologie barevných betonů na vile architekta Petra Skrušného
Brněnská vila architekta Petra Skrušného působí dojmem, že stojí na některé z exotických pláží jiskřících bílým pískem a oblévaných azurově modrou vodou. Vizi architekta o hře světla a exkluzivním vzhledu zde splnil speciální architektonický beton v zářivě bílém odstínu. Ten podle speciální receptury na míru dodala jedna z betonáren skupiny Českomoravský beton.
Novostavba rodinného domu se zastavěnou plochou 180 m2 i protější objekt wellness s garáží a vinným sklepem (160 m2) jsou situovány na místo původního tenisového dvorce, zakusujícího se do okolního terénu. Široký, ale nikterak hluboký obytný objekt situovaný na okraji parcely se opticky maximálně otevírá jedinou stranou, a to do zahrady, které tak dodává intimitu. Z opačné, uliční, strany je zahrada uzavřena původní opěrnou zdí kurtu, již architekt využil jako základ budovy objektu s wellness. Mezi oběma objekty tak, pod úrovní blízké poměrně rušné silnice, vzniká prostor chráněný před ruchem města, který nabízí klidné zázemí.
Dispoziční řešení
Hmotové uspořádání objektů reflektuje rozměry původního tenisového dvorce a prostorové možnosti parcely. Obytný objekt s orientací na jihozápad má jedno podlaží. Dispozičně tvoří dům tři vzájemně propojené části: Střední společná část, tvořená jedním prostorem s kuchyní, jídelnou a obývacím pokojem, část určená dětem a místnosti rodičů na opačné straně domu. Vstup do domu je umožněn skrz chodbu do hlavní obývací části. Minimalisticky pojatá střední obývací část přitom vystupuje do zahrady asi o dva metry dále než ložnice na jejích bocích a je tak podstatně slunnější. Díky posuvnému prosklení pak na obývací část úzce navazuje terasa a zahrada. Ložnice po obou stranách jsou vzhledem k třímetrovému přesahu střechy chráněny před přímým sluncem. Dostatek světla jim zajišťuje prosklení přední fasády domu.
Vizuálně až strohý objekt wellness s garáží je dvoupatrový. Spodní patro bylo částečně vyhloubeno až dodatečně. Jeho bok tvoří původní zeď tenisového kurtu, na kterou byla přibetonována konstrukce z bílého pohledového betonu. Nachází se zde vinný sklep, wc, šatna a do budoucna jsou zde plánována technologická zařízení pro wellness. Horní patro zahrnuje samotné prostory wellness a garáž pro 4 vozy.
Technologie bílých betonů
Materiálově se na stavbě uplatnila působivá kombinace bílého betonu a skla. Architekt navrhl jasně bílý beton pro boční stěny v zahradě a hlavní přední stěnu objektu wellnes s garáží, zatímco protější čelní strana domu je plně prosklená. Zářivě bílý beton ve spojení se sklem zajišťuje domu a jeho okolí mimořádné světlo a jas. „Když stojím na zahradě, i večer je tu díky bílému betonu mnohem větší světlo, protože stěny doslova září,“ potvrzuje architekt a dodává: „Jeho další výhodou je fakt, že zůstává krásně čistě bílý, i když zmokne, a do budoucna mu nehrozí opadávání jako u běžných fasád.“
Barevný beton COLORCRETE v bílém odstínu podle speciální receptury na míru vyrobila a dodala betonárna v Brně-Králově Poli, jeden z provozů TBG Betonmix a.s., který je členem skupiny Českomoravský beton. Celkem bylo vyrobeno a na stavbu dodáno 226 m3 betonů a dalších směsí, z toho 48 m3 speciálního bílého pohledového betonu. Při jeho výrobě byl kladen důraz na výběr kvalitních surovin a pigmentů s ohledem na pohledovost konstrukce a na dlouhodobou stálost barevného odstínu. COLORCRETE lze kromě bílé namíchat v téměř nekonečné škále odstínů. Jeho barevné odstíny jsou odolné i při dlouhodobém vystavení povětrnostním vlivům, UV záření i dalším negativně působícím faktorům.
Složení betonu je výsledkem komunikace mezi architektem, který je zároveň investorem objektu, a výrobcem betonu. Na navržení konkrétního složení jednotlivých surovin se podílela nezávislá akreditovaná laboratoř BETOTECH. S ohledem na trvanlivost betonu v prostředí se zvýšenou vlhkostí, vodou a mrazem a na statické požadavky byly ve zkušební laboratoři provedeny průkazní zkoušky lehce zpracovatelného betonu COLORCRETE C30/37 XF3 (CZ, F.1) D16 Cl 0,2 F5. Pro výrobu betonu byl zvolen jako pojivo dánský bílý cement CEM I 52,5 R z cementárny Aalborg, se kterým jsou velmi dobré zkušenosti. Pro zvýšení výsledné bělosti betonu byl do betonu použit bílý pigment, titanová běloba, od výrobce KOLTEX COLOR. Díky kvalitnímu bílému pojivu zcela dostačoval pro dosažení požadovaného bílého odstínu obsah titanové běloby ve výši 5 % z celkové hmotnosti cementu. Pro posouzení estetických vlastností betonu architektem byly v laboratorních podmínkách zhotoveny vzorky betonu.
S ohledem na betonované konstrukce byl zvolen lehce zpracovatelný značkový beton COLORCRETE, s konzistencí F5, vyjádřenou metodou rozlití 560–620 mm s maximálním zrnem kameniva 16 mm. Aby bylo dosaženo architektonicky přijatelných betonových konstrukcí, byla prováděcí firma informována o tom, co je důležité dodržovat při provádění betonových konstrukcí, především informace týkající se ukládání a zhutňování betonu a přípravy bednění.
Kamenivo
U bílého betonu je výsledná bělost významně ovlivněna kvalitou (bělostí) pojiva, pigmentu a čistotou a bělostí kameniva. Proto byla pro složení betonu pečlivě vybrána kameniva, která tyto vlastnosti plní v maximální míře. V okolí Brna se sice nachází více zdrojů kvalitního drobného kameniva, ale i přes světlou barvu a čistotu je problematické, že část zrn obsahuje oxidy železa, která se po delší době projevují rezavými skvrnami na povrchu betonových konstrukcí. Pro výrobu tohoto betonu proto bylo nakonec vybráno drobné kamenivo z pískovny Čavyně na Strakonicku (vzdálenost od Brna 230 km) a prané hrubé kamenivo z nedalekého provozu Olbramovice.
Provzdušňovací přísady, superplastifikační přísady
Z důvodu požadavků ČSN EN 206-1 na zajištění mrazuvzdornosti betonu pro stupeň vlivu prostředí XF3 byl beton provzdušněn. Nízký vodní součinitel a trvanlivost betonu byly zajištěny jednak kvalitním cementem a kamenivem a jednak použitím ověřené kombinace přísad Sika ViscoCrete-1035/CZ a provzdušňovací přísady Sika Fro-V5-A. Ta se používá k výrobě vysoce odolného betonu vůči mrazu a rozmrazovacím solím. Kvalita surovin se projevila velmi nízkou dávkou vody na 1 m3 betonu, což je jedno ze základních opatření proti vzniku trhlin v betonových konstrukcích.
Výroba betonu
Beton byl vyráběn na betonárně Brno-Královo pole společnosti TBG BETONMIX a.s., která patří do skupiny Českomoravský beton. Betonárna byla zvolena proto, že disponuje volným cementovým silem a liniovým zásobníkem kameniva, kde není složité čistit jednotlivé zásobníky kameniva při přechodu na speciální kameniva. Dále tato betonárna disponuje odpovídajícími skladovými boxy na kamenivo bez možnosti znečištění kameniva nežádoucími materiály. Vzdálenost mezi betonárnou a stavbou je navíc pouhých 5 km. Velmi důležitá byla kontrola čistoty všech uzlů výroby betonu, aby bílý beton nebyl v procesu výroby a dopravy znečištěn a aby byl zajištěn stejný odstín bílé v celém objemu dodávaného betonu. Dále bylo velmi důležité zajistit plynulost výroby, dopravy a ukládání betonu bez následných zásahů do složení betonu. Pro výrobu betonu byla samozřejmě použita pouze pitná voda.
Před betonáží nebyla na odpovědnost investora provedena žádná referenční konstrukce, což znamená, že první betonáž byla „na ostro“. Při této betonáži se potvrdilo, že jak je nutné přesně stanovit množství potřebného betonu, neboť cca 0,5 m3 betonu chybělo. A protože byl tento beton namíchán ze speciálně dovezeného drobného kameniva, které bylo v zásobníku betonárny jen v době výroby tohoto betonu, způsobil tento problém na betonárně poměrně výrazné problémy v následné výrobě standardních betonů. Pórovitost povrchu a drobné nedostatky na povrchu konstrukcí se objevovaly v akceptovatelné míře.
Doprava, čerpání, ošetřování betonu
Při realizaci betonových konstrukcí bylo použito jednostranné systémové bednění s novou bednicí překližkou. Beton byl na stavbu dopravován běžnými autodomíchávači a čerpán autočerpadlem. Teploty betonu se pohybovaly okolo 15 stupňů Celsia a teploty prostředí byly do 10 stupňů Celsia. Beton byl do konstrukcí ukládán v obvyklých vrstvách a hutněn ponornými vibrátory, s důrazem na propojení jednotlivých ukládaných vrstev. V bednění byl beton ponechán po dobu cca 5 dnů od betonáže, což představovalo s ohledem na zamezení odpařování vody z betonu a absenci teplotních změn nejlepší možný způsob ošetření. Nebylo tudíž nutné použití dalších způsobů ošetřování betonu.
Pro dosažení kvalitních ploch betonových konstrukcí byl použit rozpouštědlový odbedňovací olej Sika TR 15 se samonivelačními vlastnostmi určený pro velmi hladké povrchy betonů bez pórů, se kterým má výrobce dlouhodobě dobré zkušenosti a který je doporučován právě při realizaci pohledových konstrukcí. Tento přípravek je vhodný i pro svislé plochy.
Stavba domu i samotné betonáže speciálních betonů proběhly hladce, bez větších problémů. Je však třeba říci, že předpokladem realizace kvalitní betonové konstrukce je fungující spolupráce všech zúčastněných stran na realizaci projektu – tedy zadavatele, architekta, projektanta, výrobce betonu a realizační firmy.
Podrobnosti o použitých betonech
| Zvolený architektonický beton: | COLORCRETE® – barevný beton |
| Specifikace: | C30/37 XF3 (CZ, F.1) D16 Cl 0,2 F5 – bílý |
| Objem: | 48 m3 |
| Výroba: | Betonárna Brno-Královo pole |
| Realizace: | podzim 2012 – jaro 2013 |
Vlastnosti betonu COLORCRETE® po vytvrdnutí:
- Pevnost v tlaku – 68 MPa
- Objemová hmotnost – 2350 kg/m3
- Hloubka průsaku tlakovou vodou – 11 mm
- Odolnost betonu vůči působení vody a ch.r.l. po 100 cyklech – 530 g/m2
Zkoušky zajišťovala nezávislá akreditovaná laboratoř BETOTECH.
Ostatní dodané betony a speciální materiály
| Specifikace | Objem |
|---|---|
| C 12/15 X0 S3 Dmax 16 mm | 16 m3 |
| C 16/20 X0 S3 Dmax 16 mm | 36 m3 |
| C 30/37 XF1 S4 Dmax 16/22 mm | 92 m3 |
Pro konstrukce do obvodových nosných zdí, které byly řešeny formou systému ztraceného bednění VELOX byl dodáván beton SYSTEMCRETE® C 16/20 X0 v celkovém objemu 20 m3.
Pro podlahové konstrukce s podlahovým vytápěním byl dodáván litý cementový potěr CEMFLOW® v celkovém objemu 14 m3.
Výroba: Betonárna Brno-Královo pole
Realizace: podzim 2012 – jaro 2013
Podrobnosti o betonárně
Betonárna Brno-Královo Pole je jedním z provozů společnosti TBG BETONMIX a.s., člen skupiny Českomoravský beton. Betonárna je situována do severní části města Brna v části Královo Pole a byla postavena v roce 2003. Je vybavena mísícím jádrem TEKA MIXOMAT 2250M s řadovým zásobníkem kameniva. Pro zimní provoz je vybavena zařízením pro ohřev vody a zásobníků kameniva teplým vzduchem. Nedílnou součástí betonárny je recyklační zařízení pro zpracování zbytkového betonu.
Web microsite: http://www.transportbeton.cz/tbg-betonmix-a-s/betonarna-brno-kralovo-pole.html
Autor fotek: Libor Teplý
Společnost Českomoravský beton, a.s. člen HeidelbergCement Group je holdingovou společností, která prostřednictvím vlastních betonáren a dceřiných společností dodává transportbeton v široké škále pevnostních tříd a druhů na území České a Slovenské republiky.