Papp József: A betonrepedések lehetséges okai – 2. rész
Cikkünk első részében a beton felületén kialakuló repedések lehetséges okait mutattuk be. A második, befejező részben a zsugorodási típusokat, valamint a hőmérséklet betonra gyakorolt hatásait ismertetjük.
Plasztikus zsugorodási repedések
Plasztikus zsugorodási repedések közvetlenül a beton bedolgozása után keletkeznek a keverővíz gyors elpárolgása és a beton utótömörödése miatt. Ez a jelenség tapasztalható akkor is, ha a zsaluzat vagy a betonnal érintkező talaj hirtelen elszívja a vizet a betonból. Ott, ahol sok vizet veszít a beton, jobban tömörödik, míg ahol nem veszít vizet, ott alig. A helyenként eltérő mértékű utótömörödés miatt húzóerők ébrednek a betonban, aminek az a korai időszakban nem tud ellenállni, így akár 1 mm-es vagy annál szélesebb repedések is létrejöhetnek. Ezek a jelenségek a vízszintes szerkezeti részeken (pl. födém, járófelületek) a leggyakoribbak. Fontos tudni, hogy minél magasabb a beton tervezett szilárdsága, annál nagyobb a veszélye az ilyen jellegű repedések kialakulásának.
Plasztikus vagy töppedési zsugorodás
E folyamat kialakulását nagymértékben befolyásolja a betonacél miatt gátolt alakváltozás (az utótömörödés a betonacélok fölött nem tud kialakulni), és a víz–cement tényező. Az így létrejövő repedések azon túl, hogy rontják a beton esztétikáját, a tartósságát is veszélyeztetik azáltal, hogy a repedéseken bejutó víz fagy hatására szétmállasztja a betont. A plasztikus repedések kialakulása megfelelő utókezeléssel (a víz elpárolgásának minimalizálásával), a zsaluzat és az altalaj előnedvesítésével (a hirtelen vízelszívás, a beton hirtelen kiszáradásának megakadályozásával), polipropilén szál bekeverésével és utóvibrálással nagymértékben csökkenthető, akár el is kerülhető. Szintén mérséklődik a repedések kialakulásának veszélye, ha kerüljük a szélsőséges időjárási viszonyok (nagy meleg, erős szél) közötti betonozást.
A beton elhelyezése és tömörítése
A betonfelület kialakítása egy vagy több rétegben is történhet. A betonozás rétegvastagságát 10–40 cm között célszerű megválasztani. Mindig ügyelni kell az egymásra kerülő rétegek átvibrálására. A töppedésből adódó repedésképződés a beton utólagos átvibrálásával csökkenthető.
Utókezelés
Az utókezelés fontos lépés a tartós, repedésmentes betonfelület létrehozásában: ezt a munkálatot a lehető leghamarabb el kell kezdeni. A nagy párolgást előidéző körülmények (pl. alacsony páratartalom, magas hőmérséklet, közvetlen napsütés, erős szél) az éppen szilárduló beton gyors, idő előtti kiszáradását okozzák. A kezelés locsolás vagy permetezés lehet. Fontos, hogy a locsolással könnyen kimosható a beton felső részének cementtartalma, ezért ügyelni kell erre. Emellett a kezelés történhet vizes zsákkal vagy szövetanyaggal (az anyagot folyamatosan, legalább 3 napig nedvesen kell tartani), vízzel való elárasztás vagy párazáró szer alkalmazásával. A párazáró szer használatának nagy előnye, hogy lesimítás után azonnal felhordható a friss betonfelületre.
Bevágott és dilatációs hézagok
A beton a nedvesség és a hőmérsékletváltozás hatására kiterjed, illetve zsugorodik, s ez a felület korai repedéséhez vezethet. A szabálytalan repedések nem esztétikusak és nehezen javíthatók, azonban kialakulásuk elkerülhető, ha a betonfelületen zsaluzással vagy utólagos bevágással hézagokat hozunk létre. Dilatációs hézagokra akkor van szükség, ha a beton akár függőleges, akár vízszintes irányú mozgása várhatóan akadályba ütközik (ilyen például a padlók és a falak, oszlopok vagy lábazatok találkozása). A dilatációs hézagok teljes mélységű hornyok, amelyeket a megfelelő védőelemek lerakásával lehet létrehozni. Ezek az elemek meggátolják a betonlap és a másik elem közötti kötés létrejöttét.
Dilatációs hézagok kialakítása
Fontos, hogy a betonfelület négyszög, vagy közel négyszög alakú legyen. A betontábla hosszúsága nem haladhatja meg a szélesség 1,5-szeresét, az L alakú táblák kialakítása kerülendő. A teljes betonlapon úgy kell kialakítani a hornyokat, hogy a hézagok egymástól való legnagyobb távolsága a betonlemez vastagságának 24–36-szorosa legyen (pl. egy 10 cm vastag betontáblában a hézagoknak 2,5–3,5 m távolságra kell lenniük).
A metszett vagy bevágott hézagokat a felületképzés után kell elkészíteni, majd később meg kell ismételni a folyamatot, hogy biztosan ne alakuljon ki kötés a horonyban. A korai behelyezésű szárazon vágott hézagokat általában 1–4 órával a felület befejező megmunkálása után készítik el, a beton beállított jellemzőitől függően. A hagyományos fűrésszel bevágott hézagokat 4–12 órával a felület befejező megmunkálása után kell létrehozni. Az időpont megválasztása akkor jó, ha a vágótárcsa már nem fordítja ki az adalékanyag-szemcséket.
Ha a betonlemez dróthálót tartalmaz, ki kell vágni a huzalokat vagy lehetőség szerint meg kell szakítani a hálót a zsugorodási hézagoknál. Fontos, hogy a drótháló nem akadályozza meg a repedések kialakulását, de igyekszik összetartani a repedéseket, és szorosan zárva tartja a hézagokat.
Terhelések hatása
A terhelés hatására létrejövő repedés megelőzésének feltétele az építmény helyes tervezése, méretezése és szerkezeti kialakítása.
Fagyás és olvadás hatása
Az ismétlődő fagyás-olvadás ciklus mikrorepedések sűrű hálózatát hozza létre a felső betonrétegekben. Ezáltal jelentősen csökken a beton szilárdsága, ami a felület réteges leválásához és szétaprózódásához vezet.
A beton összetételének helyes megválasztásával nagymértékben elkerülhetők a fagy és az olvadás okozta károsodások. Fagyhatásnak ellenálló beton készítéséhez javasolt légbuborékképző adalékszert adagolni.
Egyenlőtlen hőmérséklet-eloszlás
Az egyenlőtlen hőmérséklet-eloszlás miatti repedések a beton felmelegedési fázisát (a kötés folyamán ugyanis nagy mennyiségű hő szabadul fel) követő lehűléskor keletkeznek, általában a betonozást követő néhány napon belül. A termikus zsugorodás és az ebből származó repedéskockázat annál nagyobb, minél nagyobb eltérések vannak a beton hőmérséklete és a külső környezeti hőmérséklet között. Különösen nagy a kockázat, ha nagy méretű tömböket betonozunk. Ez a repedésfajta kis hőfejlesztésű, nagy kiegészítőanyag-tartalmú cementek vagy kötéskésleltető betonadalékszerek használatával megelőzhető; a kizsaluzás késleltetésével; a betonozási szakaszok helyes meghatározásával; valamint a körültekintő utókezeléssel és az utókezelés idejének meghosszabbításával (a felület hőszigetelő réteggel való letakarásával).
Tömítőanyagok alkalmazásának ökölszabályai:
- Ne alkalmazza a betontömítőt a nap legmelegebb időszakában. Várja meg, amíg lemegy a nap, vagy vigye fel őket először reggel. Állítsa be ezt a tömítőanyagok javasolt száradási idejének alapján.
- Soha ne alkalmazzon tömítőanyagot, ha a becsült száradási időn belül eső eshet.
- Ne hordjon fel tömítőanyagot nedves betonra, hacsak nincs kifejezetten előírva.
- Tisztítsa meg a betont a szennyeződéstől és a portól. Mindkettő befolyásolja a tömítőanyag betonhoz való tapadását.
- Ne alkalmazzon tömítőanyagot szélsőséges körülmények között. A túl nedves, száraz, meleg vagy hideg mind rossz.
- A túl erős szél rossz hatással lehet a tömítőanyagokra.
A betonfelületek repedésmentes készítésének folyamata egy többszereplős, egymásra épülő, szakmai tudást igénylő együttműködéssel érhető el.
A beton tervezése, üzemi legyártása és helyszíni kivitelezése, a kellő gondossággal végzett utókezelés lehet egy esztétikailag is kifogástalan betonfelület megjelenésének az alapja.
Ezért javasolt a költségkímélés miatt sokszor mellőzött mérnöki részvétel a kivitelezések folyamatának kontrollálására, ellenőrzésére, nehogy a megtakarított költség okán érzett örömöt a hibás kivitelezés „eredményeként” ráfordított javítási többletköltségek iránti csalódottság váltsa fel.
(fotók: Pixaby)