Beton architektoniczny – nowoczesny język architektury

W budownictwie drogowym - mosty tunele czy ściany oporowe - beton architektoniczny jest postrzegany jako istotny element projektu.

Powierzchnia betonu jest postrzegana przede wszystkim z dystansu - jadąc samochodem, przy dużej prędkości. Chcąc uzyskać optymalny efekt wizualny, wyeksponowane powierzchnie betonowe muszą mieć odpowiednią jakość. 

Na uwagę zasługuje fakt, że większość elementów konstrukcyjnych obiektów infratstrukturalnych jest wystawiona na niekorzystne działanie czynników atmosferycznych. To oznacza, że zmieniają swój wygląd z biegiem czasu.

Systemy deskowań ściennych dzielą się na ramowe i dźwigarowe. Specjalną grupę stanowią deskowania do ścian zakrzywionych.

Deskowania ramowe

Do wykonania ścian z betonu około 70% przedsiębiorstw wykonawczych stosuje dziś deskowania ramowe. Nazwa pochodzi od okalających ram, które chronią zagłębione w niej krawędzie płyty poszycia przed działaniem sił mechanicznych. Poprzez styki elementów powstaje na powierzchni betonu charakterystyczny odcisk. Przez wykonaną ze stali lub aluminium ramę przeprowadza się ściągi, ponadto służy ona do montażu zamków oraz osprzętu wykorzystywanego do transportu elementów.

Zasadę wykorzystania deskowania ramowego odzwierciedla PERI TRIO. Inne systemy dekowań ramowych są podobne w odniesieniu do uzyskanego odcisku na powierzchni betonu. Układ połączonych elementów standardowych i ściągów tworzy siatkę o wymiarach między 2,70 m i 3,50 m, przy czym poszczególne elementy mogą zostać ze sobą połączone w pozycji stojącej lub leżącej. Deskowania ramowe są wytrzymałe, trwałe, a dzięki narzuconemu modułowi montażowemu łatwe w użyciu.

Deskowanie dźwigarowe

Deskowania dźwigarowe są dziś rzadziej używane i wybierane najczęściej w przypadku projektów specjalnych. Ich nazwa pochodzi od zastosowanych drewnianych lub stalowych dźwigarów. Dźwigary, rygle i dowolnie wybrany rodzaj poszycia tworzą gotowy element deskowania. Rygle wiążą całość systemu, a ponadto służą jako elementy nośne dla systemu ściągów. 

Zasadę deskowania dźwigarowego przedstawiono na przykładzie PERI VARIO GT 24. Inne systemy dźwigarowe posiadają podobny odcisk na powierzchni betonu. Moduł wymiarowy typowego elementu może podlegać modyfikacjom, podobnie rozmieszczenie ściągów. 

Istnieje podział na:

A) Deskowania standardowe
Prefabrykowane i magazynowane w stanie gotowym do użycia elementy deskowań o określonych wymiarach, poszyte sklejką dla drugorzędnych wymagań, stanowiącą podkład nośny dla poszycia nawierzchniowego.

B) Deskowania wykonane indywidualnie
Projektowane i produkowane indywidualnie i odpowiednio do specjalnych wymagań. Można tutaj dowolnie wybierać poszycie (rodzaj, wielkość, sposób mocowania), położenie dźwigarów i rygli (odległości) oraz siatkę ściągów, przestrzegając zasad systemowych.

Ściany zakrzywione

Zakrzywione ściany można wykonać wielobocznie w formie wielokąta za pomocą deskowań ramowych poprzez zastosowanie trapezowych wstawek kompensacyjnych. Łukowe odcinki ścian deskowane są za pomocą przeznaczonych do tego celu systemów deskowania dźwigarowego, w przypadku których możliwe jest nastawienie wymaganego promienia przez zmianę długości ciągów rygli w poszczególnych warstwach. Promienie gięcia można uzyskać bezstopniowo od 1,00 m do ok. 20,00 m. Zakrzywienie poszycia deskowania osiąga się przez specjalne, przycięte na promień krzywizny wstawki drewniane. Montuje się je między poszyciem a warstwą dźwigarów.

Deskowania stropowe, podobnie jak systemy dźwigarowych deskowań ściennych, wykonywane są z użyciem dźwigarów metalowych lub drewnianych. Deskowania te odznaczają się niezwykłą elastycznością zastosowania. 

Stoły stropowe, które najczęściej stosowane są w przypadku deskowania dużych powierzchni, składają się z podobnych elementów systemowych. Dzięki wielkopowierzchniowemu zastosowaniu poszycia zmniejsza się liczba styków, przez co możliwe jest uzyskanie powierzchni betonu o podwyższonej jakości.

Analogicznie do ramowych deskowań ściennych w odniesieniu do stropów zaprojektowano ramowe deskowania stropowe. Główna korzyść z zastosowania ramowych deskowań stropowych wynika z ich szybkiego i bezpiecznego użytkowania.
Systemy deskowań stropowych zostały podzielone ze względu na ich budowę na:

• dźwigarowe dekowanie stropowe (np. MULTIFLEX)
• aluminiowe ramowe deskowanie stropowe (np. SKYDECK)
• rusztowe deskowanie stropowe (np. GRIDFLEX)
• deskowanie wielkowymiarowe (np. stoły stropowe standardowe i specjalne)

Osiągalny wygląd powierzchni betonu może ulegać zmianie w zależności od układu odcisków ram w betonie, wynikających z modułu wymiarowego deskowań oraz jakości, rozmieszczenia i formatów wybranego poszycia deskowania.

Deskowania słupów lub podpór stanowią najczęściej pochodną deskowań ramowych lub dźwigarowych. Dlatego też ich charakterystyczne właściwości są podobne. Aby móc w pełni sprostać wymaganiom, dotyczącym jakości wykonania podpór i słupów, również i w tym przypadku należy dokonać właściwego wyboru systemu deskowań. W zależności od wymagań dotyczących przekroju słupa, wykończenia krawędzi lub pożądanej powierzchni betonu stosuje się deskowania ramowe lub dźwigarowe. 

Inwestorzy i architekci w coraz większym stopniu wyróżniają swoje budowle niespotykanymi formami geometrycznymi. Kształtowanych w dowolny sposób powierzchni 3D praktycznie nie da się zrealizować przy pomocy konwencjonalnych deskowań. Dodatkowym utrudnieniem jest fakt, że w takim przypadku większość widocznych powierzchni musi spełniać standardy najwyższej jakości wykonania z zachowaniem ostrości krawędzi. Dla tego rodzaju wyszukanych form należy każdorazowo opracować indywidualne rozwiązanie, dopasowane do konkretnego projektu. 

Na podstawie trójwymiarowego modelu budowli dostawca deskowań opracowuje koncepcję deskowania. W jej skład wchodzą podstawowe elementy nośne deskowania oraz przestrzenne wkładki formujące, które nadają kształt całości. Pojedyncze elementy dają się łatwo łączyć i zestawić w całość na placu budowy przy pomocy wytyczonych punktów, osi pomocniczych i szablonów ustawczych. Sposób użycia takiego deskowania jest tym samym analogiczny, jak w przypadku deskowań systemowych.

Beton licowy stosowany jest od wielu lat przez architektów w budownictwie lądowym i wykorzystywany jest przy tym jako element kształtowania architektonicznej formy. Równolegle do rozwoju materiałów budowlanych i technologii produkcji w znacznym stopniu wzrosły wymagania. Betony wysokiej wytrzymałości jak również betony samozagęszczalne pozwalają na kształtowanie smukłych konstrukcji żelbetowych o zróżnicowanych formach. Zakrzywione i pochylone ściany oraz stropy często są elementami charakteryzującymi daną budowlę. Współczesne konstrukcje deskowań są do takich celów przystosowane. Odpowiedzią na wymagania możliwie gładkich i pozbawionych spoin powierzchni betonu może być oferta wielkowymiarowych płyt poszycia. Jednakże wraz z wysokim udziałem dodatków i domieszek w betonie pojawiają się nowe problemy, które są obecnie jeszcze naukowo badane.

W tym kontrowersyjnym zakresie architekt z wykonawcą powinni określić jednoznacznie możliwości realizacyjne, celem osiągnięcia optymalnych rezultatów powierzchni betonu licowego. Wygórowane żądania i poprawki dają niedostateczne wyniki. Znajdujące się wewnątrz budowli elementy konstrukcyjne nie są narażone na działanie czynników atmosferycznych, co sprawia, że proces starzenia się ich powierzchni postępuje zdecydowanie wolniej. Po drugie, powierzchnie betonu we wnętrzu ogląda się z bliskiej odległości. Tym samym coraz większe znaczenie odgrywają szczegóły. Skutkuje to tym, że architekci wymagają często betonu licowego klas SB 3 i SB 4 lub nawet wyższych.

W szczególności w zakresie obiektów kulturalnych, architekci i projektanci wykorzystują beton licowy jako wizualny środek wyrazu. Obok wymagań artystycznych odnośnie eksponowanych powierzchni betonu dominują często specjalnie zaprojektowane formy budowli lub pojedyncze elementy konstrukcyjne. Podczas projektowania technologicznego deskowań należało zwrócić uwagę na uporządkowany układ styków i ściągów, jak również na regularne rozmieszczenie elementów deskowań. Wynika to z faktu, że kształt styków elementów, układ ściągów oraz kształt samych otworów po ściągach stanowią istotne elementy kształtowania wizji projektanta.

Aby otrzymać równomierny obraz powierzchni betonu, należy zwrócić szczególną uwagę na wybór rodzaju betonu i całej technologii układania betonu, włącznie z estetyką detali. Jeżeli stawiane są zwiększone wymagania dotyczące wyglądu powierzchni betonu, wskazane jest obłożenie deskowania nowym poszyciem. Jeżeli jest to wymagane, to układ otworów po ściągach może zostać uzupełniony poprzez zastosowanie ściągów „markowanych” aby zachować symetrię obrazu. Dla potrzeb przetargów z zastosowaniem betonu licowego w zakresie obiektów kulturalnych zaleca się przestrzegać klas betonu licowego SB3 i SB4 instrukcji DBV.