Architecture | Building materials » A nagy tömegű betonozás technológia kérdései

A nagy tömegű betonozás technológia kérdései Az, hogy mit tekintünk nagy tömegű betonozásnak, többé-kevésbé egyéni megítélés kérdése, vannak azonban a vasbetonszerkezetek betonozásának olyan problémái, amelyek az egy műveleti fázisban bedolgozandó beton mennyiségének növekedésével hatványozott súllyal merülnek föl, így a jellemzően nagy méretű mélyépítési műtárgyakkal kapcsolatban nem hagyhatók említésen kívül. A továbbiakban nagy tömegű betonozáson általánosságban olyan műveletet értünk, amelynek a technológiáját alapvetően meghatározza, hogy rövid idő alatt nagy mennyiségű betont kell megfelelő minőségben bedolgozni. Jellemzően ilyen feladat pl. nagy alaprajzú vasbeton műtárgyak alapozásának, medencék alaplemezének és falainak a betonozása. (Pl egy 20 m átmérőjű körmedence 35 cm vastag fenéklemezébe egy munkafázisban kb. 110 m3 betont kell bedolgozni) A nagy tömegű betonozás általában

telepített betonüzemben készült transzportbeton alkalmazásával, nagy kapacitású munkagépekkel történik. A bedolgozás sebességét az ún. vezérgép határozza meg Ez az esetek többségében a betonszivattyú, ill a betonszivattyúval ellátott keverőkocsi (mixer), amelynek a betonszivattyúját „csúcsra járatva” (a szállítási idő nélkül) óránként 10-30 m3 bedolgozása lehetséges. Nagytömegű vasbeton szerkezetek és szerkezeti elemek szerkezeti kialakítását több szempontból meghatározó módon befolyásolják a betonkeveréknek és a frissen bedolgozott betonnak azok a sajátosságai, amelyeket a megszokottnál lényegesen nagyobb szerkezeti méretek hoznak előtérbe. Ilyen sajátosság a betonkeverék és a frissbeton térfogatváltozása, amelynek figyelmen kívül hagyása nagytömegű vasbeton szerkezetek esetén önmagában is a szerkezet használhatatlanná válását okozhatja. Ez a térfogatváltozás a bebetonozás és a beton

megszilárdulása során lezajló fizikai-kémiai folyamatokkal van kapcsolatban. A bedolgozás során térfogatváltozást okozó fizikai-kémiai folyamatok az alábbiak: a.) a betonkeverék plasztikus zsugorodása a cement hidratációjának következtében, b.) hőmérsékleti dilatáció a kötéshő okozta hőmérsékletváltozás hatására, c.) a beton ún belső, ill ún kiszáradási zsugorodása a megszilárdulás során, d.) a tartós feszültségek hatására létrejövő kúszás A plasztikus zsugorodás a betonkeverék megszilárdulása előtt lejátszódó jelenség. Nagysága a keverék adalékszerkezetének, víz- és cementtartalmának, ill a szerkezet cementpép-telítettségének a függvénye Magának a jelenségnek az oka némi egyszerűsítéssel az, hogy az adalék + cement + víz összetételű betonkeverék a hidratáció során fokozatosan átalakul adalék + cementkő konglomerátummá, de a betonkeverék térfogatát jelentő adaléktérfogat +

cementtérfogat + víztérfogat nagyobb, mint a végeredményül adódó adaléktérfogat + cementkő-térfogat. A térfogat-csökkenéssel járó hidratáció már a keverőgépben megindul, és folyamatosan zajlik a bedolgozás során, amikor a keverék még plasztikus állapotban van, ill. ezt követően, a szilárdulás befejeztéig. Az adalékváz kialakulásáig – vagyis amíg a bedolgozott keverék szemcséi el nem foglalják a végleges helyüket, - ez a térfogatváltozás 1 nem okoz problémát, de ezt követően már igen. Plasztikus zsugorodásnak a bedolgozás befejezése és a szilárdulás megindulása közti időszakban bekövetkező térfogatváltozást tekintjük. Minél közelebb áll a betonkeverék szemszerkezete az optimálishoz, ill. minél kisebb a beton telítettsége, annál kisebb a plasztikus zsugorodás A megfelelő szilárdság és tömörség eléréséhez azonban az szükséges, hogy az adalékszerkezet hézagtérfogata lehetőleg cementpéppel

kitöltött, azaz a telítettség magas legyen, ezért a plasztikus zsugorodás egészében semmiképp sem küszöbölhető ki. Hatását radikálisan mérsékelni lehet megfelelő ásványi összetételű (alacsony aluminát-modulusú, trasz-, ill kohósalak adalékanyagú) és nem túlságosan magas őrlési finomságú cement, kötés-késleltető adalékszerek, továbbá kellően hosszú keverésidő és utóvibrálás alkalmazásával. A plasztikus zsugorodás önmagában nem okozhat sajátfeszültségeket, de szakaszos betonozás esetén a szakaszhatárokon jelentkező hibák forrása lehet. Merev acélváz esetén gyakori hiba, hogy a beton fölreped és egy alsó félkaréjban elválik a betonacéltól (1. ábra) Ennek is a plasztikus zsugorodás a leggyakoribb oka 1. ábra Elválás, ill fölrepedés plasztikus zsugorodás hatására b.) A hőfejlődés a beton szilárdulása során a cementásványokban végbemenő endoterm hidratációs folyamat eredménye A hidratáció

során felszabaduló kötéshő az alkalmazott cement ásványi összetétele által fizikokémiailag meghatározott érték, emiatt a felszabaduló hőmennyiség egyenesen arányos a betonkeverék cementtartalmával és a cementásványok hidratáció-fokával. A hőfelszabaduláshoz tartozó hőmérsékletváltozást azonban számos további, a hőtermelődés és a hőterjedés időben zajló folyamatát meghatározó tényező befolyásolja. Ezek közül a legfontosabb a hidratáció sebessége és a kötési hely hőszigeteltsége A hidratáció sebességét a cement ásványi összetétele mellett az őrlési finomság és a hidratáció pillanatnyi foka határozza meg. Minél finomabb őrlésű a cement, ill minél alacsonyabb az adott pillanatban a hidratáció foka, - a hidratációhoz szükséges víz jelenlétében - annál nagyobb a hidratáció sebessége, ill. a hőfelszabadulás intenzitása A cement hidratációs hője olyan mértékig meghatározó tényezője a

szilárduló beton hőmérlegének, hogy a beton és vasbeton szerkezetek teljes élettartamát átfogó statikai vizsgálatban sem tekinthetünk el a bedolgozástól a teljes szilárdság eléréséig tartó időszakban lezajló belső hőfelszabadulás szerepének körültekintő mérlegelésétől. Az így felszabaduló teljes hő a cementtartalomtól és a cement ásványi összetételétől függően mintegy 25-50 Co melegedést okozna a teljesen hőszigetelt betonban. Különösen nagy a kötéshőjük az aluminátcement kötőanyagú betonoknak (pl. a bauxitbetonnak) Ez a fölmelegedés nagyobb annál, amelyet egy vasbeton szerkezetnél általban megengedhetünk. Ha a szilárdulás során ilyen nagyságú hőmérséklet- 2 különbség alakul ki a szerkezet egyes részei közt, ez önmagában is károsíthatja a szerkezeti beton szilárdságát azáltal, hogy a hidratációhoz szükséges víz a melegebb helyekről a hidegebb helyekre vándorol, emiatt az optimális

víztartalomhoz képest hiány, ill. többlet alakul ki (Ez a jelenség ad magyarázatot arra, hogy a nagy kezdőszilárdságú, emiatt jelentős és gyors hőfelszabadulással szilárduló bauxitbeton szerkezetek közül elsősorban a nagyobb keresztmetszetű oszlopok belsejében alakult a végszilárdság minden várakozásnál kedvezőtlenebbül, ugyanakkor a felületi szilárdság viszonylag magas értékű volt.) Ennél is kellemetlenebb következménnyel járhatnak a hőmérséklet-különbséghez tartozó egyenetlen hőmérsékleti alakváltozások és hőfeszültségek, amelyek könnyen meghaladhatják a szilárduló beton még nem teljes értékű szilárdságát. A magasépítésben szerzett építési tapasztalatok szerint a hőtermelődés ritkán okoz jelentős mértékű fölmelegedést. Ennek az a magyarázata, hogy a hő felszabadulása időben elhúzódó folyamat, amelyet a szerkezet és a környezete közt lejátszódó hőcsere kísér. Gerenda-szerű szerkezetekben

a hőtermelést az A keresztmetszeti területtel, a hő leadását a keresztmetszet K kerületével tekinthetjük arányosnak, e két mennyiség alapján képezhető egy 2A veff  K effektív vastagság érték, amelynek nagysága jó tájékoztatást ad arról, hogy mennyire hajlamos a szerkezet a fölmelegedésre. Amíg ez az érték nem haladja meg a magasépítési szerkezetekben szokásos lemezvastagságok értékét (azaz ha v eff  150 ~ 200 mm,) a kötéshő alig érzékelhetően befolyásolja a szerkezetek viselkedését, a felmelegedés kérdésével csak kivételes esetekben (pl. aluminátcement kötőanyag, kötésgyorsító vagy hőérlelés stb.) alkalmazása esetén kell foglalkoznunk Nagy tömegű és vastagságú szerkezeteknél viszont nem ez a helyzet, így ezek tervezésével és kivitelezésével kapcsolatban elkerülhetetlen a hőmérsékleti terhelés vizsgálata. Ez magyarázza, hogy a Mélyépítési Vasbetonszerkezetek c tárgyban részletesen foglalkozunk

a hőmérséklet-eloszlások meghatározásának alapelveivel A kötéshő a hőfejlődés helyétől a hőmérsékleti gradienssel arányos sebességgel a betontömeg alacsonyabb hőmérsékletű tartományai felé, elsősorban a párolgási hőveszteség által hűlő felület felé áramlik. A hőfelszabadulás és a hőmérséklet növekedése pozitív visszacsatolású folyamat, mert – elegendő szabad pórusvíz esetén - a hőmérséklet emelkedése növeli a hidratáció - ezzel együtt a szilárdulás - sebességét A visszacsatolás egy másik, ellentétes hatású mechanizmusa, hogy minél magasabb a hőmérséklet, annál jelentősebb a víz elvándorlása a hidegebb helyek irányában. Ez az elvándorlás helyi vízhiányt eredményezhet, ami visszafogja a hidratáció sebességét, de a végszilárdság csökkenésével is járhat. Az egyenetlen hőmérséklet- és nedvességeloszlás mellett szilárduló betonban a szilárdság pillanatnyi értéke erősen

egyenetlenné válik, majd a hőmérséklet kiegyenlítődése után tetemes nagyságú húzási és nyomási sajátfeszültségek alakulnak ki. Ez a szerkezet összerepedezést okozhatja A hővezetés törvényszerűségei alapján egyszerűen be lehet látni, hogy minél vastagabb a frissen bedolgozott betonréteg, annál nagyobb hőmérséklet-különbség szükséges adott nagyságú hőáram fenntartásához, azaz minél vastagabb a réteg, annál magasabb hőmérséklet alakulhat ki a belsejében. A folyamat visszacsatolt volta miatt az egy 3 munkafázisban bedolgozott rétegvastagság egy kritikus értékének közelében a vastagság viszonylag kis növelésével jelentősen, szinte ugrásszerűen megnövekedhet a kötési hőmérsékletváltozás a réteg belsejében. Adott összetételű betonra vonatkozóan részletes hőtechnikai számítással, vagy empirikus módszerrel lehet meghatározni ezt a kritikus rétegvastagságot, amelynek értéke szokványos

körülmények és egyoldali hőkiáramlás esetén kb. 0305 m A kritikus vastagság értéke körültekintő betontervezéssel, késleltető szerek, fagyasztott adalékanyag alkalmazásával és a felület hűtésével növelhető, de lényeges megemelése csak a betontömeg belsejében elhelyezett hatékonyan működő hűtőcső-rendszer esetén lehetséges. A betontechnológiának ma is meghatározó eleme az időjárás. Ideális feltételek a betonozáshoz akkor állnak fenn, amikor a hőmérséklet 20 és 22 ° C között van, a relatív páratartalom 50 % körüli vagy magasabb, a szélsebesség alacsony. Ha a betont a nyári forró hónapokban építjük be, figyelembe kell vennünk néhány olyan körülményt, amely sajátosan erre az időszakra jellemző. (A "forró nyári hónapok" kifejezés félrevezető lehet, mert az alábbi nehézségek minden évszak száraz, szeles időszakaiban felléphetnek.) Ezek a következők: konzisztencia romlás, gyorsabb

dermedés, a víz-utánpótlás fokozott igénye, a repedésképződés növekvő veszélye a száradási zsugorodás következtében nagyobb szilárdsági egyenetlenség, alacsonyabb átlagszilárdság, a felület küllemi hibái. A felsoroltakat a magas környezeti hőmérséklet, az alacsony relatív páratartalom és a szélsebesség együttes, vagy külön-külön fellépő hatása váltja ki. A téli betonozás is sajátos problémákat vet fel. Az alacsony de a víz fagyáspontja fölötti hőmérséklet késlelteti a beton dermedését és szilárdulását, fagypont körül a hidratáció gyakorlatilag megáll. Ha a víz megfagy a frissbetonban, a cement reakcióképes anyagai kitágulnak és tönkremennek. A megfagyott, fiatal beton szilárdsága akár 50-70 %-kal is csökkenhet Szélső esetben a beton szerkezete teljesen szétrombolódik. Különösen fontos, hogy a betont a szilárdulás első óráinak kritikus fázisaiban megóvjuk a hideg hatásaitól mindaddig, amíg az

a megfelelő szilárdságot el nem éri, hogy aztán a továbbiakban önmagát tudja megvédeni. A frissbeton minimális hőmérsékletét és hővédelmét a külső hőmérséklet függvényében úgy kell beállítani, hogy a cement hidratációja elindulhasson, ill. lezajlódjon, mielőtt a beton a lehűlése a fagyáspontot eléri. A cement hidratációjának gyorsításához gyorsan szilárduló cementet és nagy kezdőszilárdságú, alacsony víztartalmú betonkeveréket célszerű alkalmazni. Ha erre lehetőség van, a szerkezet hőmérséklete fűtéssel is szabályozható, de a betonfelületeket nem szabad közvetlen gőzbeömlésű fűtő vagy szárítógépekkel temperálni. c.) Az ún belső zsugorodás a szilárdulási folyamat során a belső víz közlekedése nélkül beálló térfogatváltozás. Ez voltaképpen a plasztikus zsugorodást is meghatározó fizikokémiai folyamatok következménye, mérséklését is elsősorban azokkal az eszközökkel érhetjük el,

mint a plasztikus zsugorodás esetén. Inkább csak elvben, mint gyakorlatban, lehetőség van a belső zsugorodás csökkentésére ún kiegyenlítő, azaz a hidra- 4 táció első fázisában térfogat-növekedést előidéző cement alkalmazásával is, ezt azonban nehezen kiszámítható másodlagos hatásai miatt csak ritkán alkalmazzák. A legjelentősebb térfogatváltozás a száradási zsugorodás. Ezt a beton felületén keresztül eltávozó víznek az anyagszerkezetből való kilépése okozza. Ennek megfelelően a száradási zsugorodás a felszíntől befelé haladó folyamat, amelyet leghatékonyabban a vízkilépés körülményeinek módosításával lehet szabályozni Víz alatti betonozás és szilárdulás esetén a zsugorodás gyakorlatilag zérus. A zsugorodás végértéke annál magasabb, minél nagyobb a betonkeverék cementtartalma és víztartalma. Magas párateltségű környezetben a száradási zsugorodás hatását jelentősen mérsékli a

kiszáradással egy időben lezajló kúszás, így a zsugorodási végérték is kisebb, mint alacsony párateltségű közegben, gyorsabban lezajlódó kiszáradás esetén. Ez tükröződik az MSZ 15022/1 szabályzat előírásában is, amely szerint a100%-os párateltségű környezetben a zsugorodás értéke 50 %-kal csökkenthető az átlagos párateltségű környezetre vonatkoztatott értékhez képest. A zsugorodás végértékét előbb közelítik meg a felszín-közeli rétegek, ezért a zsugorodás hatására a felszínen nagy húzófeszültségek léphetnek fel. Ezek felvételére, ill. a felszínről kiinduló repedések megnyílásának elkerülésére sűrű kéregvasalást szoktak alkalmazni, tudnunk kell azonban, hogy az erős, de nagy távolságban fekvő acélbetétekkel vasalt szerkezeteknél a zsugorodás hatására az egész keresztmetszeten áthatoló repedések is keletkezhetnek. A zsugorodás és a hőfejlődés okozta károsodások elkerülésére alkalmas

módszerek bizonyos szempontból ellentétben állnak egymással. d.) A kúszás a tartós feszültségek hatására lejátszódó lassú alakváltozás, amelyet közelítően a feszültségekkel való lineáris kapcsolat jellemez. Végértékét többé-kevésbé ugyanazok a tényezők befolyásolják, mint a belső zsugorodásét, de jelentős, tendenciájában a száradási zsugorodásra gyakorolt hatáshoz hasonló befolyással van a végértékre környezet párateltsége is. A kúszás mind a hőfeszültségek, mind a zsugorodási sajátfeszültségek értékére mérséklő hatással van, ez a hatás természetesen annál csekélyebb, minél gyorsabb folyamat a hidratáció, ill. a kiszáradás Ahhoz, hogy a kúszás mérséklő hatása számottevő lehessen, célszerű megfelelő adalékszerekkel minél hosszabb időre kinyújtani a megszilárdulás folyamatát, mert – a beton korát a szilárdulás előrehaladásával mérve - a kúszási alakváltozás végértéke annál

nagyobb, minél fiatalabb korban lépnek fel a betonban a kúszást okozó feszültségek. Ugyanígy célszerű késleltetni a beton kiszáradását is A térfogatváltozással kapcsolatos problémák lényegében három, egymással többé-kevésbé összefüggő körülményre vezethetők vissza, ezek hatása nem is mindig választható el egymástól. Ezek a körülmények az alábbiak: a.) a nagy betontérfogat, b.) a szerkezet nagy alaprajzi méretei, c.) a nagy szerkezeti vastagság a.) A nagy betontérfogat elsősorban azért okoz gondot, mert legtöbbször a feladat nagyságrendjének figyelembevételével megnövelt építéshelyi kapacitás feszített intenzitású munkájával sem lehet elkerülni azt, hogy a szerkezet jelentős időkülönbséggel betonozott részei kerüljenek egymás szomszédságába, (egy-két nap ilyen értelemben már jelentős különbségnek számít). Ebből pedig az következik, hogy az egymáshoz csatla- 5 kozó szerkezetrészekben

időeltolódással zajlanak le a megszilárdulás fizikai-kémiai folyamatához tartozó térfogati változások. Az egymástól eltérő hőmérsékletű, érettségű stb. szerkezetrészek egymás alakváltozásait gátolják, ami az egész szerkezetben időben változó belső feszültségeket ébreszt. Ezek könnyen elérhetik, ill meg is haladhatják a pillanatnyi húzószilárdságnak a betonjellemzők által meghatározott nagyságrendjét. A szilársági jellemzők pillanatnyi értékét azért kell hangsúlyozni, mert a térfogat, a rugalmassági modulus, a nyomó- és a húzószilárdság, stb. változása ugyanarra az öszszetett folyamatra vezethető vissza, de korántsem tételezhető fel affinitás azok közt a görbék közt, amelyek e jellemzők időbeli változását leírják. A bedolgozás néhány órás fázis-különbségei hatékonyan kompenzálhatók megfelelő kötésszabályzók (-gyorsító, -lassító) alkalmazásával. Nagyobb különbségek esetén a

zömök megfelelő együttdolgoztatásának biztosításához már speciális megelőző intézkedések – pl. kötőhíd, duzzadó szalag alkalmazása, kiegészítő kéregvasalás stb – ajánlatosak b.) A nagy alaprajzi méretek önmagukban is gondot okozhatnak a következők miatt. Az adott fajlagos térfogatváltozáshoz tartozó maximális elmozdulások egyenes arányban állnak a maximális szerkezeti méretekkel, így nagy kiterjedésű, összefüggő szerkezet esetén ezek az elmozdulások akár cm nagyságrendűek is lehetnek. Ha ennek az elmozdulásnak csak olyan következményei lennének, hogy pl. a 200 m magas kémény a zsugorodás miatt csak 19990 m magas, ebből nem származna nehezen leküzdhető gond De ha ugyanezt az alaprajzi méretek megváltozásával kapcsolatban vesszük szemügyre, lényegesen súlyosabb a gond. Ilyen nagyságú elmozdulások esetén nyílván problematikussá válik a szerkezeti részek egymáshoz kapcsolódása. Talajon fölfekvő

szerkezeteknél ezek az elmozdulások illuzórikussá tehetik az erőjátéknak azt a feltételezett sajátságát, hogy a szerkezet és a talaj között működő kapcsolati feszültségeknek csak a vízszintes terhek ellensúlyozásához szükséges nagyságú, a szerkezet igénybevételeinek alakulását egyébként elhanyagolható mértékben befolyásoló vízszintes komponense van. Ennek a problémának az elkerülésére a legegyszerűbb eszköz az, hogy talajon fekvő szerkezeteket megfelelő sűrűségű dilatációs hálóval részekre bontják. Olyan műtárgyaknál azonban, amelyeknél – a használatból vagy az erőjátékból adódó követelmények miatt – elengedhetetlen a szerkezet monolitikus egysége, más módszert kell találni Ez a módszer legtöbbször a szerkezet sakktábla-elrendezéshez hasonló egységekben történő betonozása. Egy-egy egység alaprajzi méreteit úgy veszik fel, hogy az egységenként függetlenül lejátszódó

térfogatváltozásból származó mozgások ne okozhassanak gondot, az egységeket pedig csak akkor kapcsolják a közbenső szakaszok kibetonozásával össze, amikor a mozgásokat előidéző térfogatváltozások túlnyomó része már lejátszódott Erről a módszerről el lehet mondani, hogy a nagyobb gond elkerülése érdekében a nyakunkba vesszük a kisebb gondot, hiszen a sok-sok munkahézag szakszerű kialakítása, a különböző korú betonok együttdolgoztatása önmagában is nagy figyelmet és gyakorlatot igénylő mérnöki feladat. c.) A nagy szerkezeti vastagság esetén elsősorban a beton szilárdulását kísérő hőtermelőlődés okoz külön gondot. A magasépítési szerkezetek méretei általában elegendően nagy hűlő felületet biztosítanak ahhoz, hogy a felszabaduló hő a szerkezet gondot okozó nagyságú felmelegedése nélkül távozni tudjon a betonból. Nagyobb vastagság esetén a kötéshőből származó hőmérsékletkülönbségek

kiegyenlítődéséhez szükséges idő 6 egyre inkább összemérhetővé válik a szilárduláshoz szükséges idővel, emiatt egyre inkább kedvezőtlenül alakulnak a fizikai és mechanikai állapotot jellemző mennyiségek. Létezik tehát egy kritikus szerkezeti vastagság, amely fölött figyelembe kell vennünk a kötéshő okozta felmelegedés hatását. Ez a kritikus vastagság természetesen függ a keresztmetszet alakjától, a frissbeton ásványi összetételétől, az adalékszerek hatásától, stb, de a tapasztalat szerint nemigen haladja meg a 0.3-04 m értéket Vízépítési létesítményeknél a felmelegedés szempontjából kritikus szerkezeti méretek sokszorosát kitevő méretek fordulnak elő A kötéshő okozta gátolt dilatációból kedvezőtlen esetben nemcsak a szilárdsági tengely, ill. a középfelület irányában, hanem arra merőlegesen is a pillanatnyi betonszilárdság nagyságrendjébe eső feszültségek alakulhatnak ki. A kötéshő

okozta felmelegedés és hőfeszültségek kérdésével egy külön fejezetben részletesebben is foglalkozunk. Nagyméretű vízépítési nagyműtárgyaknál, víztornyok és egyéb toronyszerű építmények lemezalapjainál, erőművi turbinaasztaloknál stb. mindhárom kedvezőtlen körülmény együtt van, ezeknél különösen fontos a betontechnológia részletes megtervezése a szerkezet sajátságainak leginkább megfelelő betonkeverék, rétegvastagság és utókezelés megállapítása, ill. az alkalmazható technológia követelményeinek és korlátjainak megfelelő szerkezeti kialakítás Munkahézagok A munkahézagok képzése két feladat megoldását igényli: az egyik a vasalás teljes értékű átvezetése a munkahézagon, a másik az újonnan bedolgozandó beton teljes értékű hozzákapcsolása a meglévőhöz. A munkahézag felületének az előkészítése- a kellősítés - különös jelentőségű, mert minden újrakezdési hézag, szivárgási

veszéllyel jár, A betonozást mégis szakaszosan végzik, egy-egy „fogást” általában csak 2-6 nap múlva fednek át újabb réteggel. Az újabb réteg betonozása előtt a betonfelületet erős vízsugárral mossák le, sőt azt megelőzően gyakran homokfúvással is érdesítik. Mikor a felület már teljesen homok- és cementiszapmentes, (nedves de nem vizes) egy vékony finombeton réteget terítenek el rajta, melyet az eredeti beton cement- és vízadagolásával, de az adalék D max /2 feletti durva frakciójának felhasználása nélkül állítanak elő. A kellősítő réteg így m3-enként közel kétszer annyi cementet és vizet tartalmaz, mint az eredeti beton. Nem szabad ezt a kellősítő réteget nagy vastagságban felhordani, főleg pedig - a kőművesek rossz hagyományát követve – cementtejes kellősítéssel helyettesíteni. A munkahézagok kellősítését az utóbbi években a különböző anyagú kötőhidak alkalmazásával váltották ki. A

kötőhidak olyan – cement és műanyag kombinálásából adódó kötőanyagú - habarcsok ill bevonó anyagok, amelyek a beton húzószilárdságát meghaladó tapadó szilárdsággal kötődnek a régi betonhoz, ugyanakkor a felületükön teljes értékű betonkötés tud kialakulni Beton-adalékok A beton egyes tulajdonságait különböző kémiai anyagok hozzákeverésével kedvezően módosíthatjuk. Nagy tömegű betonozásnál az alábbi adalékanyagok használatára kerülhet sor. Kötés- és szilárdulásgyorsítók katalitikus hatást fejtenek ki. Téli építési munkáknál a kötési idő gyorsításával mérséklik a fagyveszélyt, megrövidítik a zsaluzás és állványzat 7 forgatási idejét. Rég óta elterjedten használt kötés- és szilárdulás-gyorsító szer a Kalcidur, amelynek a hatóanyaga kálciumklorid. Ezekkel az anyagokkal csínján kell bánni, mert a túladagolásuk nemcsak azzal a veszéllyel jár, hogy a beton beleköt a

szállítóeszközbe, hanem a heves kötés miatti hőfejlődés kellemetlen következményeivel is szembe kerülhetünk. Az ilyen típusú anyagok specifikusak abban az értelemben, hogy egyikük inkább a kötés megindulásához szükséges időt, másikuk inkább a szilárduláshoz szükséges időt rövidíti. Kötés- és szilárduláslassítók leginkább a transzportbetonnál használatosak az eltarthatóság növelésére nagy távolságra történő szállítás esetén. Nagy tömegű betontömbök készítésekor a nyáron fokozott problémát jelentő hőfejlődés mérséklésére is alkalmazhatók Ezek az anyagok is specifikusak a fenti értelemben Fagyállóságot fokozók anyagok tulajdonképpen légbuborék képző szerek, melyek a betonban 20-300 m-es buborékokat képezve csökkentik a fagyérzékenységet. Ez alapvetően két módon érik el: egyrészt megszakítják a kapillárisokat a betonban, megakadályozva a víz beszivárgását, másrészt teret adnak a

táguló jég terjedésének A fagyállóságot fokozó anyagok sem alkalmasak azonban a kötés folyamán megfagyott beton károsodásának az elkerülésére A képlékenyítő anyagok csökkentik a víz felületi feszültségét, növelve ezáltal a beton bedolgozhatóságát. A folyósító anyagok (szuperplasztifikátorok) a pórusokat teszik víztaszítóbbá, leginkább önterülő betonok készítésekor használatosak. A földnedves konzisztenciájú betonok kevés vizet tartalmaznak, ezért a lágyabb konzisztenciájú betonokhoz alkalmazott képlékenyítő és folyósító szerek hatása egyedül általában már nem kielégítő A földnedves betonokhoz használt képlékenyítők hatáscsoport szerint főként nedvesítőszerek, valamint a nedvesítő és hidrofóbizáló szerek kombinációi A nedvesítőszerek csökkentik a víz felületi feszültségét, ezáltal javítják a cementek nedvesíthetőségét, továbbá mikro méretű légbuborékokat képeznek. A

nedvesítő és hidrofóbizáló szerek szintén csökkentik a víz felületi feszültségét, ezen kívül a kapillárisok felületét víztaszítóvá teszik és ezáltal csökkentik a lekötődő nedvességet. A tömítőszerek a beton vízzáróságát növelik. A hatásukat azzal fejtik ki, hogy a beton kapilláris pórusait tömítik az adalékszer finom szemcséi vagy a hidratáció során a szer hatására keletkező reakció termékek, ilyen tömítőanyag a bentonit, az üvegolvadék, a kovaföld, a mészhidrát, műanyagok néhány mikronos szemcséiből készített emulziók, vagy egyéb finomra őrölt anyagok, stb. Hasonló hatásúak azok az adalékszerek, amelyek víztaszítóvá teszik a kapillárisok, légzárványok belső felületét, de víznyomással szemben ezek a szerek kevéssé hatékonyak. Az adalékszerek alkalmazásánál feltétlenül szem előtt kell tartani azok összeférhetőségét. Vannak olyan adalékszerek, amelyeket feltétel nélkül össze lehet

keverni, többségük azonban olyan, hogy egymás hatására befolyással vannak Az összeférhetetlenség elkerülése érdekében célszerű azonos termékcsaládból származó adalékszereket alkalmazni, mert ilyen esetben az összeférhetőség kérdésében a gyártó felelősen tud nyilatkozni. A bedolgozott beton felületi tulajdonságait szintén megváltoztathatjuk különböző vegyi anyagokkal. Leggyakrabban használt felületkezelő szerek a formaleválasztók, felületi színező anyagok és víztaszító bevonatok 8 Öntömörödő beton A bedolgozás élőmunka-igényének majdnem egésze, energia-igényének nagyobb része a betonkeverék bevibrálására fordítódik. A fejlett építéstechnológiájú és „drága élőmunkaerővel jellemzett országokban célul tűzték ezért ki olyan betonkeverék kifejlesztése, amellyel ez a munka- és energiaigény radikálisan csökkenthető. Olyan frissbeton keveréket próbáltak kifejleszteni, amely

„öntömörödő”, tehát - vibrálás nélkül, csupán önsúly hatására tetszőleges kialakított zsaluzatot üregmentesen kitölt, - a betonacélokat telítetten körülveszi, - légzárványoktól mentes, - vízszintes felülete egyenletes, - mindezek mellet nem osztályozódik szét. Hosszú munka árán, a betonkeverési receptúra finom beállításával –elsősorban az adalékváz cementfinomságú frakciójának dúsításával és ún. szuper-képlékenyítőszer (polikarboxilát) alkalmazásával – szinte azonos időben több kutatóhelyen is sikerült olyan szűk határok közötti szemcse-összetételű cement- és vízadagolású betonkeveréket kikísérletezni, amely folyamatos keverés mellett a keverés kezdetétől számított két órán belül a felsorolt igényeket jól kielégíti, tehát vibrálás nélkül bedolgozható állapotú. Ezt a betont a fejlett építési kultúrájú országokban szinte azonnal használatba vették. Az öntömörödő

beton alkalmazása esetén a frissbeton keverék vizsgálatát ki kell egészíteni az öntömörödést adó mechanikai viselkedés ellenőrzésével. Ez a szokványos vizsgálatokon túl két próba elvégzését jelenti. Az egyik az ún tölcsérpróba, amelynek követelménye szerint a frissbeton keveréknek a próbához használt lapos fémtölcsér 65×75 mm-es kifolyó nyílásán megakadás és szétosztályozódás nélkül kell átfolynia. A másik a rácspróba, amelyet olyan ládában végeznek, amelyben a szétterülési irányra merőlegesen 50 mm-es négyzethálóban elhelyezett 16 mm-es átmérőjű betonacél-rács van elhelyezve. A próba kritériuma szerint a láda rácsozatlan részén beöntött betonkeveréknek úgy kell a ládát kitöltenie, hogy a beöntés helyén, ill a rácson túl a betonfelszín szintkülönbsége adott érték alatt maradjon. Az építési tapasztalatok szerint az öntömörödő betonoknak a technológiai előny mellett további

előnyös tulajdonságai is vannak: - jobb és homogénabb a struktúrájuk, mint a vibrált betonoknak, így alkalmasak a vízzárósági követelményeket teljesítő szerkezet építésére, - 1-2 hetes korig gyorsabb a szilárdulásuk mint a hagyományos betonnak. - azonos, vagy jobb a húzószilárdságuk, - alkalmasak nagy nyomószilárdságú betonok (60~100N/mm2) előállítására, - jó minőségű felületet adnak, ezért látszó betonnak jól megfelelnek. Hátrányos tulajdonságaik: - nagy nyomást fejtenek ki a zsaluzatra és az állványzatra, - rugalmassági modulusuk általában kisebb a vibrált betonokénál, - zsugorodásuk és kuszásuk a korai időszakban nagyobb, végértékük kb. azonos, - a vízadagolás kicsiny hibáira is érzékenyek - adalékszerek pontos alkalmazása szükséges, 9 Összességében nagyobb szerepe lehet az öntömörödő betonoknak az előregyártásban, mert a szigorú technológiai követelmények üzemszerű körülmények közt

könnyebben teljesíthetők, és itt, a zsaluzatra ható terhek is kisebb problémát okoznak. Nyomatékosan fel kell hívni a figyelmet arra, hogy a frissbeton akár önthető konzisztenciája sem jelent öntömörödő betont, ezért a bevibrálás nem mellőzhető. Előre szerelt vasalás A nagy teljesítményű betonozó gépek használatának előnyeit csak akkor lehet jól kihasználni, ha a vasbeton készítés más munkafázisai is követni képesek a betonozó gépek építési sebességét. Ez különösen indokolttá teszi a vasszerelés helyszíni munkaigényének csökkentését A helyszíni munkaigény leginkább azzal csökkenthető, ha a szerkezet vasalását vasszerelő üzemben előreszerelt egységekből állítják a helyszínen össze Ilyen előre szerelt vasalási egységek az acélbetétekből kialakított, - többnyire ponthegesztéssel előállított - létrák, síkhálók, térvázak. Az előreszerelt vasalás alkalmazásával – az egyszerűbb

felhasználhatóság érdekében – lemondunk arról az elvi lehetőségről, hogy helyről-helyre pontosan kövessük az alkalmazott vasalással erőtani méretezés szerinti keresztmetszeti vasalás értékét, bár ezt a „lemondást” – hasonló okokból – a helyszínen szerelt vasalásoknál is gyakran vállaljuk. Az előre szerelt vasalás alkalmazásának ebből adódó többletköltsége többszörösen megtérül a lecsökkent helyszíni szerelési munka előnyeiben. Az előre szerelt síkhálók elsőrendű felhasználási területe a felületszerkezetek előállítása .Gyártásuk megindulása is a sík vasbeton felületszerkezetekben, a födémekben, falakban, mélyépítési műtárgyakban való nagy volumenű felhasználáshoz kapcsolódik Ezek a hálók általában gépi hegesztéssel készülnek. Nyilvánvaló előnyük, hogy gyorsítják a vasbetonszerelést, emellett a ponthegesztéssel rögzített a keresztvasak miatt a toldási hossz kb. a felére

csökkenthető - A betonacél-huzal felületi kialakítása szerint megkülönböztetünk sima és bordás felületű acélhuzalból készített hálókat. A ponthegesztés technológiájához jobban illik a sima huzalból készült háló. - A huzalelosztás szerint megkülönböztetünk egyszeres, kettős és páros huzalelrendezésű hálókat. A kettős és a páros közötti különbség az, hogy páros huzalelrendezés esetén a párok közti távolság a toldási szerkesztési szabály szerinti érték - Egyedi tervek alapján – a gyártóval történt egyeztetés után – készíthetők változó huzaltávolságú és huzalhosszúságú hálók, ill. ún peremtakarékos hálók is Az utóbbiak peremei környezetében a vasalás ritkább, beljebb viszont, ahol nagyobb a nyomaték, sűrűbb kiosztású. A síkhálók szokásos méretei 3000~6000x1000~3000mm táblaméret, ezeket a méreteket a leggyakoribb felhasználás igényei, ill. a szállíthatóság korlátai alapján

határozták meg. A szokásos huzalátmérők: 4.2, 46, 50, 60, 70, 80,100 mm A leggyakrabban használt acélminőség a C15H jelű magas szilárdságú acél. A nem egyedi tervek alapján készített síkhálók szokásos osztásközei: 100x100, 100x150, 100x200, 150x150, 200x200mm, a négyzet alakú hálók fajlagos vasalása a két merőleges irányban általában azonos, a téglalap alakú hálóknál az „erősebb” és a „gyengébb” irányú vasalás aránya általában eleget tesz az egyirányú lemezek fő- és elosztó vasalásaira vonatkozó 1:5 aránynak. 10 Az előre szerelt hálókból ún. térvázak hajlíthatók Gerendáknál, oszlopoknál ez kengyelkosárként, ill. egyedi tervezésű hálók hajtogatása esetén mint alapvasalás használható Viszonylag ritkán fordul elő, hogy egy szerkezeti elem vasalását kizárólag előre szerelt vasalás alkalmazásával ki tudjuk alakítani. Tipikus esetben az előre szerelt vasalást helyszíni szerelésű

kiegészítő vasalással kombinálva alkalmazzuk Kiegészítő szerelt vasalással szoktuk kialakítani a csatlakozó szerkezetek „kitüskézését”, lezárni a lemezek és falak szabad peremeit, ugyancsak szerelt vasalással szoktuk megoldani az acélhálók távolságtartását. 11