Papp József: A betonrepedések lehetséges okai – 1. rész
A betonrepedések a levegő és a beton hőmérséklete, a relatív páratartalom és a szélsebesség a beton felületén bekövetkező változásai miatt következhetnek be, valamint ok lehet a túlvizesedés is. Ezek a tényezők nagyarányú párolgást okozhatnak akár meleg, akár hideg időben.
A megszilárdult beton merev anyag. A nyomószilárdságához képest csekély a húzószilárdsága, ezért ezt a jellemzőt a betonszerkezet tervezésekor általában nem veszik figyelembe. Azonban ha a betonban ébredő húzóerő nagyobb, mint a felület húzószilárdsága (a lakossági felhasználású betonok esetében ez átlagosan 2-3 N/mm²), a rideg beton megrepedezik. Cikkünk első részében a beton felületén kialakuló repedések lehetséges okait mutatjuk be.
A repedések lehetséges okai:
- Kivitelezés közben a zsaluzat elmozdulása, illetve a kész szerkezet elmozdulása terhelés vagy süllyedés hatására.
- A helytelen betonösszetétel megválasztása.
- A betonkeverék szakszerűtlen bedolgozása.
- A beton túl gyors kiszáradása, az utókezelés hiányossága.
- A plasztikus (képlékeny) vagy töppedési zsugorodás.
- Dilatációs hézagok hiánya, illetve ezek utólagos vagy rossz helyen történő kialakítása.
- A szerkezetet érő terhelések hatása.
- Fagyás-olvadás hatása.
- Egyenlőtlen hőmérséklet-eloszlás hatása.
Az egyes zsugorodásfajták, valamint azok kialakulásának okai.
- A plasztikus töppedés a vasalás felett jelenik meg változó mélységben, amelynek oka a túlzott kivérzés vagy a korai kiszáradás lehet. A víz a meg nem szilárdult friss betonból párolog el, amely utóvibrálással megelőzhető.
- A plasztikus zsugorodás véletlenszerűen, átlósan jelenik meg a vasalás felett, amelynek oka a kis betonfedés, a gyors, korai kiszáradás vagy a kismértékű kivérzés lehet. Mindezt utókezeléssel lehetséges megelőzni a korai időszakban.
- A korai, termikus zsugorodás a külső-belső feszültségből a gátolt alakváltozás miatt jöhet létre, amely a kötés során történő felmelegedést követően a lehűlési fázisban következik be. A lehetséges okai a nagy hőfejlődés és a hőmérséklet-különbségek, amelyet a hőfejlődés csökkentésével vagy a hőszigeteléssel lehet megelőzni.
- Hosszú idejű száradási zsugorodás a vékony falak vagy födémek esetén alakulhat ki, amikor a víz a már megszilárdult betonból párolog el. A meg nem felelő táblakapcsolat és az elégtelen utókezelés okozhatja mindezt. Megelőzni a víz/ cementtényező csökkentésével és az intenzív utókezeléssel lehetséges.
- A térképszerű repedezés a zsaluzat mögött alakulhat ki a zsaluzatnál, amely nem rendelkezik nedvszívó képességgel, vagy túlsimítás jön létre, esetlegesen gyenge az utókezelés. Mindezt intenzív utókezeléssel és simítással lehetséges megelőzni.
- A betonacél korróziója természetes okból kifolyólag vagy sózás miatt következhet be. A korróziót a betonfedés hiánya vagy a gyenge minőségű beton okozhatja. Megelőzni a betonfedés növelésével, valamint fagy- és sóálló beton alkalmazásával lehetséges.
- Az alkáli-szilikát reakciót a beton pórusvizében oldott, ionos állapotban lévő alkálifém – hidroxidok – és a beton adalékanyagában SIO2 fázisok közötti kémiai reakciók okozzák. A térfogatnövekedés megrepeszti a cementkövet, ami a betonszerkezet tönkremenetelét okozza. A reakciót a magas páratartalom és a vízutánpótlás növeli. Megoldást jelenthet a szulfátálló cement alkalmazása és a gyakori adalékanyag-kontroll.
Receptúra összeállítása
Első osztályú szemszerkezeti görbét kell készíteni mosott, osztályozott homokból, kavicsból vagy zúzott kőből. Azonban teljesen repedésmentes betont szinte lehetetlen készíteni, ám az alábbi alapelvek betartásával a repedések mértéke csökkenthető, és kialakulásuk folyamata kontrollálható.
Aljzat és zsaluzás
Kizárólag a megfelelően előkészített, kellően tömör és szemcsés altalajra lehet betont fektetni, és mindig gondoskodni kell a megfelelő vízelvezetésről. A talaj tömörítését hengerléssel, vibrálással vagy döngöléssel lehet elvégezni, míg a megfelelő vízelvezetés érdekében az altalajnak és a betonfelületnek egyaránt enyhe lejtést kell adni. Ha az altalaj a betonterítés pillanatában nem kellően tömör, akkor a talaj utólagos – és nem egyenletes – tömörödése következtében a betonburkolat megreped. A betonfelület alá jutó víz még a leggondosabban előkészített és tömörített altalajból is kimoshatja a finomszemcséket, így a betonburkolat ezen a helyen megsüllyed, míg máshol „szilárdan alátámasztva” marad. Mindezek következtében a burkolat először megreped, majd a folyamatos terhelés hatására összetöredezik.
Télen a betonozás megkezdése előtt a talajról el kell távolítani a havat és a jeget, míg fagyos altalajon tilos betonozni. A kicsapódott vizet mindig el kell távolítani, de ne próbáljuk meg ezt a vízréteget cementszórással felitatni, ugyanis ezzel csak növekszik a repedések kialakulásának veszélye.
A zsalukat úgy kell felállítani és megtámasztani, hogy azok mozgás nélkül képesek legyenek elviselni a beton által kifejtett nyomást, így nem kell attól tartani, hogy a zsaluzat elmozdul és a felület megreped.
Hajszálrepedések
A hajszálrepedések véletlenszerű, finom repedések vagy pókhálószerű hasadások hálózata a beton vagy a habarcs felületén, amelyek a beton túl gyors kiszáradása vagy a meg nem felelő utókezelés miatt alakulnak ki. Ezek a repedések rendszerint már a betonozást követő napon, de legkésőbb az első hét végén megjelennek. Ritkán haladják meg a 3 mm-es mélységet, és leginkább akkor láthatók szabad szemmel, amikor a nedves felület elkezd kiszáradni.
A hajszálrepedések nem befolyásolják a beton szerkezeti épségét, és csak ritkán vannak hatással a beton tartósságára vagy kopásállóságára. A hajszálrepedés kialakulásának a túlvizezett beton és a keverék túlvibrálása lehet az oka. Ilyenkor a beton felső rétege nagy víztartalmú finomhabarcsból áll, ami fokozottan érzékeny a kiszáradásra. Ezért nagyon fontos a jó betonösszetétel és a konzisztenciához igazodó bedolgozási módszer megválasztása.
A hajszálrepedések elkerülésének legjobb módja a beton lassú kikeményítése. Mindez a beton nedvesen tartásával lehetséges, azaz folyamatosan vizet szükséges adagolni a felülethez, vagy lefedni azt műanyaggal. A lassabb kötési folyamat nemcsak a repedések megelőzésében segít, hanem erősebb betont is hoz létre.
Ha a hajszálrepedés nincs lezárva, nedvesség juthat be, amely idővel a szélek letöréséhez és a repedés kinyílásához vezethet. A repedések kiváló helyet biztosítanak a szerves anyagok leülepedésére is, amelyek – főleg az árnyékos, nedves helyeken – penészesedést okozhatnak.
Sorozatunk következő számában további zsugorodási jelenségeket mutatunk be az utókezelési megoldások mellett.
(fotók: Pixabay)