Lapszámok

Ismeretes, hogy a bebetonozott acélbetétek korróziója elsősorban oly módon árt a vasbetonnak, különösen a feszített betonnak, hogy a keletkező vasrozsda (vasoxidok, vashidroxidok) térfogata hatszorosa is lehet az eredeti vas (acél) térfogatnak és ez repeszti le a betonfedést. Azt is tudjuk, hogy az acélbetét felülete mindaddig passzivált állapotban van, amíg környezetében a beton pórusvizének kémhatása pH>9; klorid jelenléte esetén pedig mindaddig, amíg a Cl-/(OH)- arány 0,6 alatt marad. Az ÖVBB Richtlinie Faserbeton műszaki irányelv az acélszálak korrózióját illetően megállapítja, hogy „csak a felszínre kiérkező szálak rozsdásodhatnak, mert a beton passziváló hatásterületéből kiesnek. Ha az acélszálak a szokásosak (húzott, forgácsolt stb.) akkor ez a rozsda nem okoz lehámlást, és kontakt korrózió sem jön létre az egyes szálak között” (ÖVBB, 2008). A felületen keletkező rozsda tehát sem a teherbírást, sem a használhatóságot nem rontja – de a betonfelület látványát hátrányosan befolyásolhatja (pl. látszóbeton esetén) – kivéve ha az acélszálak horganyzottak. A rozsdafolt nélküli felület elérése érdekében pl. ipari padlóknál ezért minden esetben szükséges, hogy a jó bedolgozhatóság végett nagy valószínűséggel adagolt mészkőliszt puhább viselkedését a felületen ellensúlyozzuk külön felhordott, rászórt és besimított, legalább 3 mm vastagságú, keményadalékos kopókéreggel és ez által tegyük a felületet kopásállóvá, folt- és szálmentessé (Orgass, Dehn, 2002). Az acélszálas látszóbeton tehát mindig külön felületkezelést igényel.

Betonba ágyazott acélszálak korróziós lehetőségeit tárgyalja az Aachen-i Műszaki Egyetem kutatási jelentése (Dauberschmidt, Bruns, 2004). A két éven át egyik
felületükön kloridoldattal kezelt, különböző szálakat tartalmazó betongerendákon nyugalmi potenciált, polarizációs ellenállást, elektrokémiai impedanciát és áramsűrűségi görbéket, továbbá a felszíntől való távolság függvényében kloridion tartalmakat, illetve elektronmikroszkóppal rozsdanyomot mértek. A mérésekből végül hullámosított huzalra 2,1–,7 m%; kampósvégűre 3,1–3,9 m% és simára 3,4–4,7 m% kloridion/cement, rozsdásodást okozó arány adódott, tehát a sokat emlegetett kritikus 0,4 m% kloridion/ cement arány acélszálakra látszólag nem érvényes. A betonfelületekhez közelebbi (pH<13) környezetben átlagosan 3,6 m%
kloridion/cement a kritikus rozsdásodási határ, pH>13 esetén pedig 5,2 m% (Dauberschmidt, Bruns, 2004).

Svéd kutatóintézetben vizsgálták húzott huzalból készült acélszálak rozsdásodását tengerparti és más környezeti viszonyok között (Bekaert, 1988). Megállapításaik:

• 12 év során a cinkbevonatú acélszálak nem okoztak rozsdanyomot, még látszóbeton-felületen sem, szemben a csak húzott felületű szálakkal, amelyek még lamellázva- ragasztva is csoportosan a felszínre kibukkanhatnak,
• a húzott huzalszálakon csak felületi rozsda, a hengerelt hasított szálakon lyukkorrózió keletkezett,
• egy felcsapódó tengervízzel 5 évig érintkező vasbeton szerkezetben a 30 mm betonfedésű Ø10 mm acélbetéten a felületi rozsda aránya 25%-os volt, acélszál-erősítésű
• betonban ugyanez csak mintegy 20%-os; ennek oka egyrészről a szálak repedéstágasság- korlátozó hatása, másrészről valószínűleg az acélszálak saját O2 fogyasztása,
• 0,25 mm-nél kisebb repedéstágasságú repedésben a húzott huzalból készült acélszál nem rozsdásodik.
   

Magyarországi viszonylatban a sózás, fagyás, olvadás, sóoldattal való telítődés és kiszáradás (O2 és CO2, illetve víz és klorid behatolása) a legszigorúbb környezeti hatás, ezért erre a kombinált hatásra vonatkozóan végeztek hazai kutatásokat acélszál- erősítésű betonokon is (Erdélyi et al, 2008; Borosnyói, Erdélyi, 2015).

A kutatás célja annak tisztázása volt, hogy 25, 50 és 75 kg/m3 acélszál adagolása (amelyek hossza 30 mm, átmérője 0,5 mm volt) hogyan befolyásolja a betonok tartósságát, elsősorban fagy- és olvasztósóállóságát, továbbá vízzáróságát, illetve épek és hatékonyak maradnak-e az acélszálak a korróziós leromlás során. A vizsgált betonok szándékoltan légbuborékképző adalékszer nélkül készített (nem eleve fagyálló), 45-65 N/mm2 nyomószilárdságú betonok voltak, amelyek mérsékelten szulfátálló (CEM I 42,5) cementtel készültek.

A kutatás igazolta, hogy a vizsgált nyomószilárdságú betonok légbuborékképző szer alkalmazása nélkül nem fagyállóak és az acélszál-adagolás ezen számottevő mértékben nem tud segíteni, bár a felületi lehámlás mechanizmusa a száltartalommal összefüggésben változik (Erdélyi et al, 2008; Borosnyói, Erdélyi, 2015). A 45-65 N/mm2 nyomószilárdságú, fagy- és olvasztósóálló, acélszál-erősítésű betont csak légbuborékképző adalékszerrel lehet elkészíteni. Itt említjük meg, hogy az acélszálas, sóoldattal átitatott beton elektromos vezetőképessége nagyságrendekkel nagyobb, mint a száraz, acélszál nélküli betoné, és ez a betonacélok veszélyeztetettségét növelheti (Erdélyi et al, 2008).

forrás: CeMBeton útmutató 2017, fotó: https://www.shutterstock.com/