Formy do betonu odciskanego. Beton architektoniczny 3d

Za sprawą form do betonu architektonicznego, odciskanego architekci mają możliwość wprowadzenia na betonowe elewacje trzeciego wymiaru. Strukturalne formy do betonu odciskanego dają spektakularne efekty.

Formy do betonu odciskanego - początek

Chęć formowania i kształtowania powierzchni betonu jest tak stara jak sam materiał. Wystarczy spojrzeć na kilka słynnych wrocławskich budynków zaprojektowanych przed wojną przez niemieckich architektów. W Hali Ludowej (M. Berg, 1913 r.) i Hali Targowej (Friedrich Küster, 1908 r.) zobaczymy odciski deskowania, a na Pawilonie Czterech Kopuł (Hans Poelzig, 1913 r.) misternie odciskaną fakturę surowego betonu.

Jednak aż do późnych lat 60. ubiegłego wieku beton architektoniczny strukturalny praktycznie nie był stosowany (pomijając nieliczne budowle, gdzie zapał architekta przeważał nad względami wykonawczymi i finansowymi), ponieważ wiązało się to z brakiem ekonomicznych i powtarzalnych form do jego produkcji. Zdarzało się czasami użycie odpowiednio przygotowanego deskowania i pozostawienie rysunku desek, ale takie realizacje wymagały każdorazowo nowej formy do betonu odciskanego. Dopiero wynalezienie matryc strukturalnych na bazie elastycznych tworzyw sztucznych umożliwiło przemysłowe wytwarzanie betonu fakturowanego. Poszerzyło jednocześnie różnorodność form i struktur - dostępne stały się nie tylko odciski podłużnych desek, ale także faktury naśladujące wiele innych materiałów.

• Czytaj też: Beton architektoniczny. Dobrej jakości beton architektoniczny - co to oznacza w praktyce?

Architekci mają do dyspozycji gotowe programy zawierające setki standardowych wzorów form do betonu odciskanego - w katalogach znaleźć można różnorodne układy desek, żeber, żeber z elementami łamanymi, faktury tynków, klinkieru i kamienia łamanego, reliefy i wiele innych. Niezależnie od struktur standardowych istnieje możliwość realizacji dowolnych wzorów zgodnie z indywidualnym projektem.

Wysoka wytrzymałość na rozrywanie i dobra sprężystość elastycznego tworzywa pozwalają rozszalowywać elementy nawet z głęboką fakturą i podcięciami bez uszkadzania matrycy i betonu. Standardowe wzory mogą być produkowane jako elastyczne matryce do maksymalnej wielkości 40 m², przy czym wykonany może być każdy kwadratowy lub prostokątny format zawierający się w tej wielkości.

Formy do betonu odciskanego - producenci, ceny

Według naszych danych, w Polsce sprzedażą matryc elastycznych zajmują się dwie firmy - Reckli Polska oraz Noe-PL. Zakład Reckli-Chemiewerkstoff w Herne (Niemcy) pracuje nad rozwojem i praktycznym zastosowaniem matryc strukturalnych już od ponad 40 lat. Pojawił się na rynku jako pierwszy i do dzisiaj jest wiodącym przedstawicielem w specjalistycznej branży formowania betonu. Firma Noe-Schaltechnik jest producentem matryc Noe-Plast od ok. 20 lat. Obie firmy dostarczają matryce do zakładów prefabrykacji oraz bezpośrednio na place budowy. Bardziej popularne są prefabrykaty, ponieważ wylewanie betonu architektonicznego na mokro wiąże się z koniecznością zapewnienia wysokiej kultury wykonawstwa, narażaniem gotowych elementów na uszkodzenia i przymusem szpachlowania otworów po ściągach deskowania itp. (chyba że koncepcja architektoniczna przewiduje ich pozostawienie).

• Czytaj też: Materiały do produkcji prefabrykatów betonowych

Zainteresowanie specjalnymi wykończeniami powierzchni betonu ze strony inwestorów ograniczają niestety koszty - cena form do betonu odciskanego kształtuje się na poziomie od ok. 80 do nawet 500 euro. Należy jednak pamiętać, że koszt ten rozkłada się na wykonanie wielu powtarzalnych elementów. Producenci matryc gwarantują wykonanie min. 100 formowań bez zniszczenia formy do betonu architektonicznego, jednak - jak zauważają zakłady prefabrykacji - z uwagi na specyfikę naszego budownictwa taka powtarzalność jest w praktyce nieosiągalna, trudno bowiem uzyskać zlecenie, w którym byłaby tak duża ilość jednakowych elementów.

Z doświadczeń i szacunków wynika, że rzeczywista powtarzalność, jaka jest możliwa do uzyskania przy prefabrykacji, to ok. 20 razy. W przypadku tego zakładu dotychczasowe wykorzystanie matryc sprowadzało się do wykonywania płyt elewacyjnych, przy czym podnosiło to ich koszt o ok. 30-70%, co często jest nie do przyjęcia dla inwestora. Mimo to technologia matryc strukturalnych jest polskim zakładom betoniarskim znana i w przypadku zainteresowania odbiorców są one zdolne do wykonywania takich prefabrykatów.

Formy do betonu odciskanego - betonowanie na miejscu budowy

Przy stosowaniu betonu przygotowywanego na miejscu budowy elastyczna matryca musi być całą powierzchnią przyklejona do konstrukcji nośnej. Do klejenia elastycznych form zaleca się stosowanie kleju przygotowanego fabrycznie, który nie jest klejem kontaktowym, lecz płynnym tworzywem sztucznym, które nie zawiera rozpuszczalników - ma to tę zaletę, że po rozłożeniu elastycznej matrycy w kleju można wyregulować jej ułożenie. Nie zaleca się mocowania formy do betonu architektonicznego gwoździami lub dyblami, ponieważ ze względu na nacisk betonu w miejscach nieprzytwierdzonych dochodzi do powstawania nierówności i tworzenia się fal w betonie. Ewentualna późniejsza obróbka takich powierzchni w celu uzyskania jednolitej struktury jest faktycznie niemożliwa.

• Czytaj też: Beton specjalny. Rodzaje betonu, właściwości i zastosowanie w budownictwie inżynieryjnym

Matryce można przyklejać zarówno do szalunków stalowych, jak i drewnianych. Dla trwałego przyklejenia na powierzchni stalowej, np. przy długich seriach, powierzchnię należy przedtem wypiaskować (lub przemyć fabrycznym środkiem gruntującym, który eliminuje konieczność piaskowania). Jako szalunki drewniane należy stosować surowe, niepowlekane płyty ze sklejki o minimalnej grubości 18 mm.

Formy do betonu architektonicznego i prefabrykacja

Przy produkcji prefabrykatów w zakładach betoniarskich matryce można ułożyć luźno na poziomych stołach wibracyjnych. Jednak dla dotrzymania dokładności wymiarów, w szczególności przy strukturach symetrycznych oraz przy wielokrotnym użyciu, zaleca się przyklejenie matrycy na całej powierzchni. Jeśli wykonawca potrzebuje wykonać odlew o wymiarach innych niż posiada dana matryca, nie ma potrzeby jej cięcia. Za pomocą specjalnej pasty wykonuje się na matrycy obramowanie o żądanych wymiarach i kształcie. Wcześniej w miejscu nakładania pasty należy matrycę przesmarować środkiem antyadhezyjnym, co umożliwia - po stwardnieniu pasty i wykonaniu odlewu - zdjęcie obramowania z matrycy. W ten sposób matryce mogą być użyte do wykonywania odlewów o różnych wymiarach.

• Czytaj też: Domieszki do betonu. Rodzaje domieszek do betonu, za jakie właściwości betonu odpowiadają

Środki antyadhezyjne

Aby proces rozszalowywania przebiegał łatwo i nie spowodował uszkodzenia matrycy lub też betonu, zaleca się stosowanie fabrycznych środków antyadhezyjnych. Idealnie dostosowane do elastycznego tworzywa sztucznego fabryczne środki antyadhezyjne zapobiegają pogorszeniu jakości tworzywa wskutek mięknienia lub też klejenia się powierzchni. Po odparowaniu związków rozpuszczalnych zawartych w środkach antyadhezyjnych na powierzchni powstaje cienka, równomierna warstwa oddzielająca, dzięki czemu unika się tworzenia plam na betonie spowodowanych nadmiarem środka antyadhezyjnego.

Wielokrotność użycia form do betonu odciskanego

Okres trwałości elastycznych matryc zależy przede wszystkim od użytkownika - sposobu obchodzenia się z matrycami przy rozszalowywaniu, warunków przechowywania itp. Producenci matryc gwarantują wykonanie minimum 100 odlewów, twierdzą jednak, że ich doświadczenia dowodzą, iż można wykonać o wiele więcej odlewów, szczególnie jeśli odbywa się to w zakładach prefabrykacji.

Renowacja form do betonu

Do uszkodzenia matrycy może dojść tylko w przypadku nieostrożnego obchodzenia się z ostrymi przedmiotami lub przez wielokrotne załamywanie albo siłowe odrywanie przy rozszalowywaniu. Dlatego deskowanie należy zdejmować wolno i ostrożnie; każdy materiał, także tworzywo, z którego wykonana jest matryca, ma określoną wytrzymałość. Możliwa jest jednak naprawa uszkodzonej matrycy za pomocą fabrycznej szpachli elastycznej – po ok. 1 godzinie (czas twardnienia szpachli) matryca jest ponownie gotowa do użytku.

Zalety form strukturalnych do betonu odciskanego:

• ożywienie i wzbogacenie powierzchni;
• wprowadzenie na elewacjach i ścianach trzeciego wymiaru;
• obniżenie kosztów wykonania atrakcyjnych elewacji;
• łatwość projektowania charakteru elewacji, dzięki ogromnej liczbie wzorów gotowych;
• możliwość odwzorowywania (kopiowania) istniejących elementów i faktur;
• możliwość wykonania betonu architektonicznego na placu budowy.

Czynniki wpływające na efekt końcowy:

• skład mieszanki betonowej (jakość cementu, wskaźnik w/c, konsystencja, krzywa uziarnienia);
• sposób przygotowania mieszanki (odpowiedni czas mieszania itp.);
• sposób transportowania mieszanki na budowę i na budowie;
• sposób zagęszczenia;
• jakość, rodzaj i metoda deskowania;
• odpowiedni środek antyadhezyjny;
• odpowiednia pielęgnacja betonu.

Receptura betonu architektonicznego

Do wytwarzania betonu fakturowanego w połączeniu z elastycznymi matrycami i formami nie jest konieczny określony skład mieszanki betonowej. Receptura powinna być ustalana jak do produkcji betonu licowego. Podstawowe czynniki, jakie mają wpływ na końcowy efekt i jakość faktury, wymieniono powyżej. Dzięki fakturowanej powierzchni betonu i tworzących się wskutek tego światłocieni na fasadzie można optycznie zmniejszyć lub nawet w ogóle zlikwidować wiele błędów wykonawczych. Obowiązuje tu zasada: im bardziej chropowata i głębsza struktura, tym mniejsza szansa na dostrzeżenie błędów.
Innym pozytywnym efektem "ubocznym" przy produkcji betonu fakturowanego w połączeniu z elastycznymi matrycami jest osiągnięcie bardziej jednolitej barwy betonu niż przy użyciu sztywnych szalunków stalowych lub drewnianych. W szczególności przy produkcji na stołach wibracyjnych - dzięki ułożeniu matrycy - intensywność wibracji oddziałującej na beton jest wytłumiana, co sprawia, że beton na powierzchni zagęszczany jest równomierniej, a tym samym osiąga bardziej jednolitą barwę. Z tego powodu elastyczne matryce bez żadnej faktury używane są do produkcji gładkiego betonu licowego.