Lapszámok

Az időjárás viszontagságai, legyen szó -10 °C-ról vagy éppen a nyári hőségről, mindenkor meghatározzák a betontechnológiát. Az építkezések a melegebb hónapokban sem állhatnak meg, ilyenkor figyelembe kell venni azokat a tényezőket is, amelyek sajátosan erre az időszakra jellemzőek.

Meleg időben a fentiekben felsoroltakat kiválthatja a növekvő hőmérséklet, az alacsony relatív páratartalom és a szélsebesség együttes vagy külön-külön fellépő hatása, amelyek a megszilárdult beton minőségét hátrányosan befolyásolják. A „forró, nyári hónapok” megfogalmazás félrevezető lehet, mert a fent említett nemkívánatos hatások tavasszal és ősszel is egyaránt, valamint minden évszak száraz időszakában felléphetnek. Ideális feltételek a betonozáshoz akkor állnak fenn, amikor a hőmérséklet 20 és 22 °C között, míg a relatív páratartalom 50% körül van, a szélsebesség pedig alacsony. Nyáron a beton összetevőinek hőmérséklete is magasabb, hiszen felforrósodik a kavics és a betonacél, valamint a zsaluzat is, így az elkészített szerkezet hőmérséklete is magasabb. Mindezek hatására a betonkeverék bedolgozása nehézzé válik, mivel az túl gyorsan kezd el kötni és felgyorsul a szilárdulása is.

Mi a magyarázat a beton belsejében zajló eseményekre?

A beton szilárdulása hidratációs folyamat eredménye, miközben jelentős hőmennyiség szabadul fel. A cement a betonba adagolt vízzel érintkezve egy bonyolult kémiai folyamaton megy keresztül, amelynek hatására a cementszemcsék felületéről kristályos tüskék nőnek ki. A kristályos szemcsék egymást elérve összekapcsolódnak, így a beton annál szilárdabb lesz, minél több ilyen tüske jön létre. A termodinamikában a reakciósebesség nagymértékben függ a hőmérséklettől. Ez a cement hidratációjára és a beton szilárdulására is igaz.

Minél magasabb a betonozás hőmérséklete, annál gyorsabban játszódnak le a szilárdulási reakciók. Ennek a gyorsaságnak az energiája viszont nem fordul a cementkő rendezettségének növelésére (kristályos tüskék egymáshoz kapcsolódására), azaz a beton szilárdságának növelésére. A gyorsan vagy nagy sebességgel kialakuló cementkő rendkívül sok hibát, feszültséget tartalmaz, ami egyértelműen a szilárdság csökkenéshez vezethet. A cementkő rendelkezik egy energiatartalommal, amely a készítése során kerül bele. Ez részben a szilárdulási folyamat sebességére és részben a szilárdság nagyságának az elérésére fordítódik.

Értelemszerűen, ha nagy hőmérsékleten és nagy sebességgel játszódik le a szilárdulás folyamata, azzal csak mérsékeltebb szilárdságot tudunk elérni (akár egy-két szilárdsági osztállyal is csökkenhet), míg lassabb szilárdulási sebesség mellett nagyobb energiahányad fordítódik a nagyobb szilárdság kialakulására.

Mely feltételeknek kell teljesülnie a meleg időben történő betonozáskor?

A +15 °C-nál alacsonyabb és +25 °C-nál magasabb hőmérséklet esetén plusz intézkedéseket kell tenni. Fontos ilyenkor megakadályozni a gyors hőmérsékletváltozást. Meleg időben, +30 °C-on a beton szilárdsága 5-10 N/mm² csökken, mert hidratáció következtében a belső hőmérséklet növekszik, felmegy akár 80 °C-ra is. Ilyen esetekben a kiszáradástól óvni kell a betont. A cementkő, a kavics, a betonacél és a víz jelentős mértékű hőmérsékleti feszültséget okoz, mert eltérő hőtágulási együtthatójú anyagok. A friss beton hőmérséklete készítésekor ne legyen melegebb 27°C-nál!

Ezenkívül a szerkezet felülete gyorsan kiszárad, végső szilárdsága és tartóssága csökken, a szerkezeti részek pedig fokozottan hajlamosak lesznek a zsugorodásra és a repedésképződésre. Növekvő hőmérsékletnél, csökkenő relatív páratartalomnál és fokozódó szélsebességnél, illetve ezen körülmények kombinációjánál olyan intézkedéseket kell tenni, hogy a betont érő káros hatásokat alacsony szinten tudjuk tartani.

A korai zsugorodás következtében létrejövő repedések jelentik a leggyakoribb repedési fajtát a nagy felületű épületszerkezetek (födém, térbeton, fal) esetén. A megfelelő víz- és cementtényező betartásával a száradási/zsugorodási repedések megelőzhetők, illetve csökkenthetők. Minél alacsonyabb a víz/cementtényező, annál kisebb a repedésképző hajlam és jobbak lesznek a betonszilárdsági értékek. Ezek majdnem egyenes repedések, a betonlemezek szinte teljes mélységébe be tudnak hatolni és átmenő repedésként jelennek meg. A háló (hatszög) alakú száradási repedések csak felületileg alakulnak ki. Ha a felület kipárolgása felülmúlja a kivérzés miatt felfelé emelkedő víz utánpótlását, akkor ezek a repedések nagy valószínűséggel létre fognak jönni. Az alacsony páratartalom és a szél sebessége felgyorsítja a párolgást.

5 km/h szélsebesség-növekedés a felére csökkenti a kiszáradási időt.

Milyen jelentőséggel bír az utókezelés?

Nem megfelelő utókezelés vagy annak hiánya 20-30%-kal rosszabb szilárdsági eredményeket okozhat!

Az utókezelés célja a frissbeton kiszáradásának megakadályozása, és ezzel a hidratáció biztosítása, valamint a száradásból származó korai zsugorodás megelőzése az első 36 órás időszakban. A frissbetonból kipárolgó víz már nem juttatható vissza a betonba. A kapillárisok kipárolgás következtében húzófeszültséget gerjesztenek a fiatal betonszerkezetben. A betonnak kicsi a húzószilárdsága, éppen ezért a fellépő húzófeszültségek a korai beton repedéséhez vezetnek.

Egy rövid példán keresztül öszszefoglaljuk az utókezelés jelentőségét. A szomszédom járdáját is én dolgoztam be, és a felesége lelkiismeretesen mindennap háromszor locsolta. A sajátomat fóliával letakartam, majd egy hét után kimentem és meglocsoltam, valamint a szomszédomét is. Megdöbbenve láttam, hogy a szomszéd járdájának felületén hatszögletű száradási repedések keletkeztek, mert a víz azonnal lefolyt róla és csak pár milliméter tudott átnedvesedni.

Ezzel szemben az én járdámban bennmaradt a víz, hiszen a fólia takarása miatt nem tudott elpárologni. Ha a kivitelező tisztában van a lehetséges problémákkal és megteszi a szükséges intézkedéseket, akkor a nehéz körülmények között is egész éven át képes jó minőségű betonszerkezetet készíteni.