90. Betonátvételi anomáliák (4. rész)

 

Tisztelt Kollégák!

 

Folytatom a friss beton átvételével kapcsolatos problémák vizsgálatát. A folyósító betonadalékszerrel történő konzisztencia korrekció abból a szempontból is biztonságosabb, mert, ha nem ismerjük a friss beton tényleges víztartalmát, azaz nem végeztünk ott helyben szárításos víztartalommérést, akkor nem tudjuk pontosan a tényleges víz-cement tényezőt sem, emiatt pedig a vízzel való higítás után nem biztos, hogy a határértéken belül tudjuk tartani a víz-cement tényeztőt. Egyébként, gyakori, hogy betongyár alapból engedélyezi azt, hogy folyósítószert adjon hozzá a keverékhez a felhasználó, külön rákérdezés nélkül, ezzel ugyanis nem változik meg a víz-cement tényező, tehát nincs kockázata az emiatti károsodásnak, pl. a nagyobb zsugorodásnak, a nagyobb pórustartalomnak, a kisebb testsűrűségnek.

Összefoglalóan tehát, szabad korrigálni kis mértékben a beton összetételét az átvétel helyén, de csak a betongyár felelős illetékesének a tudtával, beleegyezésével, sőt, ha lehetséges az ő intézkedése által, és persze részletesen dokumentálva.

Amennyiben a beton túl híg, azaz a terülése meghaladja megengedett mértéket, akkor szintén be lehet avatkozni, meg lehet menteni a betont. Két lényeges előfeltétele van ennek: egyrészt az, hogy ne fussunk ki az eltarthatósági időkeretből, a másrészt pedig az, hogy ne legyen túlságosan híg a beton ahhoz, hogy esély legyen a rákeveréssel a sűrűsödésére. Ilyenkor félre kell állítani az autót és 8-10 percen át, nagy fordulatszámmal forgatni a keverődobot. Ezután pedig újra meg kell mérni a konzisztenciát, mert lehet, hogy sikeres lesz az intézkedés. Amennyiben mégsem vezetne eredményre, akkor vissza kell küldeni az autót.

A fenti szabványos beton átadás-átvételi eljárást követve minimalizáljuk az esélyét annak, hogy rossz minőségű betont építenénk be. A gyakorlati tapasztalatok azt mutatják, hogy a sietség az ellenőrzés elhanyagolásához vezet, az pedig melegágya a hibázásnak.

Ha felhasználó átveszi a beton vizsgálatok nélkül, ha aláírja a szállítólevelet az átvétel igazolási rubrikájánál, vagy ha saját döntése alapján ad vizet a keverékhez, a betongyárral való egyeztetés nélkül, akkor gyakorlatilag magára vonta ezzel a felelősséget a beton minőségéért. Ez aránytalanul nagy kockázat, nem javaslom így eljárni.

Természetesen az, hogy a kivitelező átvette a nem megfelelő konzisztenciájú szállítmányokat, nem mentesíti a betongyár felelősségét, ráhatását az esetleges hibás konzisztenciára vagy egyéb tulajdonságokra vonatkozólag, azonban később ezek nem, vagy csak nagyon körülményesen és csak kétségeket meghagyva bizonyíthatók.

Külön figyelmet érdemel annak tisztázása, hogy ha betonszivattyút használunk, akkor hol és mikor számít átadottnak a beton a gyártótól a felhasználó felé. A szabvány és a gyakorlat logikájából az következik, hogy a beton átadása akkor történik meg, amikor a mixerkocsiból a betonpumpa tartályába öntik a friss betont, tehát nem akkor, amikor a szivattyú csövéből a zsaluzatba folyik. A felhasználó az, aki a betonpumpát irányító személynek adja az utasításokat, hogy hová, mikor, mennyi beton engedjen a zsaluzatba. Tehát a pumpa csak egy szállítóeszköz, amit már nem a beton gyártója, hanem a felhasználó irányít a pumpa kezelőjének adott utasításokon keresztül.

89. Betonátvételi anomáliák (3. rész)

 

Tisztelt Kollégák!

 

Folytatom a friss beton átvételével kapcsolatos problémák vizsgálatát. Tehát, amíg nem adta át a betongyár a betonszállítmányt a megrendelőnek, felhasználónak, addig a saját ráhatási és felelősségi körében korrigálhat az összetételen. Ez a gyakorlatban a folyósító betonadalékszer hozzáadását jelenti, vizet, elvileg tilos hozzáadni. Azért írom, hogy elvileg tilos a víz hozzáadása a keverékhez, mert egyrészt ez a legtöbb szállítólevélre előnyomtatva rá van vezetve, másrészt a víz hozzáadása nagyon kényes kérdés, könnyen elronthatja a plusz vízmennyiség a beton minőségét.

Mivel a betongyárak általában garanciát kizáró oknak tartják a friss betonoz való vízhozzáadást a mixerkocsiba, ezért, ha nem megfelelő a konzisztencia, ha pl. túl sűrű a betonkeverék, a tervezett konzisztencia alsó határa alatti a terülése, akkor intézkedni kell, mert, ha intézkedés nélkül veszi át a betont a felhasználó, akkor azt jó minőségűnek ítélte meg és bevállalta azt, hogy a betont beépíti. Az egyik fajta intézkedés lehet az, hogy meghozza a döntést, hogy nem veszi át a szállítmányt amiatt, mert nem azt kapta, amit megrendelt. Az átvétel megtagadásának az okát rá kell vezetni a szállítólevélre és célszerű fotókkal, rövid videofelvétellel is ledokumentálni (pl. a terülésmérést fényképezni és jegyzőkönyvezni).

A visszautasítás helyett azonban, meg lehet kísérelni az összetétel kismértékű korrekcióját is, de csak akkor, ha azt a betongyár felelős szakmai képviselőjével, betontechnológusával egyeztetve, annak beleegyezésével történik, és ha látunk reális esélyt arra, hogy a beton rendbe hozható. A betongyári diszpécser általában nem kompetens személy ebben a kérdésben, mint ahogy a mixerautó sofőrje sem. Lehet, hogy szakmai tapasztalatuk meglenne ehhez, de nem hivatalos személyek műszaki kérdésekben. A beton szállítási szerződésbe célszerű mindig bele írni, hogy ki a betontechnológus, ki a kompetens, hogyan lehet őt elérni probléma esetén.

A túl sűrű beton nem csak a zsaluzatba juttatás és a bedolgozás megnehezítését okozza, hanem, amennyiben a beton az ún. eltarthatósági időn kívülre kerül, akkor komoly minőségcsökkenésre számíthatunk a kész szerkezetre nézve, ha egyáltalán bedolgozható marad a beton. Éppen ezért a konzisztencia javításának alapfeltétele, hogy csak akkor kezdjünk bele, ha a beton belül van az eltarthatósági időkereten.

A betonszabvány úgy fogalmaz, hogy az eltarthatóság az az időtartam, amelyen belül a beton még megfelelően bedolgozható, nem kezdődött meg a cement kötése és a beton merevedése (vö. MSZ 4798:2016 – 7.7. pont). A friss beton konzisztenciájának az átadás helyén és időpontjában kell megfelelni a tervezettnek. A betongyárak a teljesítménynyilatkozatukban megadják az eltarthatósági időt, ami a leggyakrabban 90 perc a keveréstől, azaz a keverővíz hozzáadásától számítva, normál hőmérsékleti körülmények között (kb. 18-23 °C között). Magasabb hőmérséklet esetén lecsökken az eltarthatósági idő, hűvösebb időjárás estén kis mértékben megnyúlik. Ezen kívül függ az eltarthatósági idő a cement fajtájától (pl. normál vagy gyorskötésű), mennyiségétől, a víz-cement tényezőtől és a levegő páratartalmától is).

A friss beton átvételekor a konzisztencia szokott a leginkább látható módon eltérni a tervezettől. Amennyiben túl sűrű a beton és ezt igazolja pl. a terülésmérés, akkor az alábbi módokon szabad higítani a betont úgy, hogy benne maradjunk a szabvány adta határértékeken belül. Az MSZ 4798:2016 betonszabvány, mint minden életszerű építőipari követelményrendszer a megfelelőség kritériumaihoz toleranciahatárokat rendel. Ezt már a terülésmérésnél is láthattuk (+/- 20 mm), de a víz-cement tényező esetében is van +0,02 tolerancia a tervezett értékhez képest (vö. MSZ 4798:2016 – 22. táblázat). A tervezettnél lehet kisebb a víz-cement tényező, da nagyobb csak max. 0,02-vel.

Az előzőekben megadott C30/37-XC4-XA2-24-F3-MSZ 4798:2016 beton példájánál maradok, ahol a receptúra szerinti cementtartalom 360 kg/m³ volt, a víztartalom pedig 170 liter/m³, a víz-cement tényező v/c = 0,47. Ha a friss beton túl sűrű, pl. az F2 tartományban van (terülés 350 – 410 mm, ami a régi betonszabványban KK-s, azaz kissé képlékenyt jelentett), annak is inkább a közepe táján, akkor egy csekély mennyiségű vizet még szabad hozzáadagolni. Ez a mennyiség tényleg kevés, egy 8 m³ űrtartalmú mixer forgódobba max. 51 liter vizet adagolhatunk. Ezzel az 51 liter többletvízzel felmegy a víz-cement tényező a megengedett maximumra, 0,49-re. Ez szokott segíteni, de nagyon fontos, hogy ezt csak a betongyár felelős betontechnológusával leegyeztetve, dokumentálva tegyük meg. Még jobb, ha a betongyár illetékese maga utasítja a mixerautó soförjét erre. Fontos, hogy mérni kell a hozzáadagolt víz mennyiségét, nehogy túladagolják. Ezen kismértékű higítás után rá kell keverni a betonra nagy fordulatszámmal 5-8 percen keresztül, ezután újra meg kell mérni a konzisztenciát, ami jó eséllyel már megfelelő lesz. Ha mégsem, akkor inkább vissza kell küldeni a mixerautót, semmint átvenni a nem megfelelő minőségű betont. Ezt még akkor megteheti a beton átvevője, felhasználója, mert még nem volt átvéve a termék, a korrekciót a gyártó hajtotta végre, illetve a gyártó beleegyezésével történt a korrekciól.

A másik korrekciós lehetőség egyszerűbb, mert csak folyósítószert kell hozzáadagolni a túl sűrű betonhoz. Ezzel biztosan nem növeljük a víz-cement tényezőt, de a keverék mégis folyósabb lesz és néhány liter folyósító betonadalékszerrel elérhetjük a kívánt, eredetileg tervezett F3 konzisztenciát (a régi betonszabványban K-s, azaz képlékenyt jelentett). A beton adalékszerek általában 0,5-2,5% (tömegszázalék) adagolásban kerülnek felhasználásra, ha szükséges emelni a mennyiséget, akkor 0,3-0,4%-kal, az már elég szokott lenni ahhoz, hogy a megfelelő konzisztencia előálljon. 0,3% adalékszer hozzáadás egy 8 m³-es mixerautó tartályába 8,6 litert jelent, ezt egyszerűbb is kimérni, mint 51 liter vizet. A továbbiakban folytatom a beton átadás-átvétele körüli megoldási lehetőségek bemutatását…

88. Betonátvételi anomáliák (2. rész)

 

Tisztelt Kollégák!

 

Amikor a mixerautó kiérkezik a helyszínre, megkezdődik a beton átadás-átvétele. Ha a szállítólevélen eltérést találunk a megrendelésben megadott adatokhoz képest, azonnal jelezzük, pl. ha nem az a jelű beton érkezett, amit megrendeltünk, vagy nagyon hosszúra nyúlt a szállítási idő. Ezután engedjünk ki a mixerből egy talicskányi betont és vizsgáljuk meg a konzisztenciáját. Szerkezeti betonokhoz, ipari padlókhoz leginkább a terülésmérést használják (ennek jel az F /flow/ mérőszámmal jelzett osztály), az F3 konzisztencia osztály éppen azt jelenti, hogy a szabványos eszközzel és módon elvégzett vizsgálati eredmény 420-480 mm-es terülésű frissbetont igazol. A terüléssel az MSZ 12350-5 szabvány szerint végzett konzisztencia vizsgálat megfelelőségi tartománya az MSZ 4798:2016 betonszabvány szerint, a példaként vett F3 konziszetencia osztályban 420-480 mm (-10 mm a tolerancia az alsó határól és +10 mm a felső határtól, de az ürítés kezdetekor mérve -20 mm az alsó határtól és +20 mm a felső határtól).

Az ürítés kezdetekor a betonkeverék konzisztenciája kissé el szokott térni a mixerkocsi belsejében levőtől, általában a hígabb része szokott kifolyni először, ezért megengedőbb a szabvány ebben az esetben. Az is jó gyakorlat, hogy nem rögtön, az első 50-100 literből vesszük a vizsgálathoz a mintát, hanem pl. az ürítés felénél. Ilyenkor, természetesen néznünk kell a kifolyó beton konzisztenciáját, és ha már ott problémát látunk, hogy túl sűrű, vagy túl híg a keverék, akkor azonnal mérni szükséges. A gyakorlott szakemberek látják, hogy a keverék megfelelő lehet-e vagy sem, de azért a mérés a biztos és az egzakt mérőszám lehet csak reklamációs alap. Tehát gyanú esetén, azonnal mérni kell.

Ha csak kismértékben tér el a mért konzisztencia a tervezettől, a határértékektől, akkor meg lehet fontolni azt, hogy korrigáljuk-e, illetve korrigáltassuk-e a beton összetételét, vagy inkább küldjük vissza és ne vegyük át a szállítmányt. Megtehetjük, ha a betongyár nem tudja igazolni az átadás helyén és időpontjában a szerződésben és a szabványban foglalt paramétereket, de tudom, hogy a realitás az, hogy inkább átvenné a kivitelező a szállítmányt, mintsem lazán visszaküldeni. Időnyomás alatt áll a felhasználó, megtörtént a felvonulás az építkezésre, a határidő rövid és ha már elindult a betonozás, akkor egy vagy több mixerautó visszaküldése káros technológia következményekkel is járhat (pl. a betonozás leállítása miatt munkahézag képzésre lehet szükség, vagy spontán munkahézagok alakulhatnak ki, melyek repedéseket indítanának el stb.).

Nagyon fontos, hogy ne csússzon ki a kezünkből a folyamat kontrollja, mert ha kicsúszik, akkor szinte biztos, hogy hibázunk, vagy hibás lesz a szerkezet, amit építünk. A hiba keletkezése után pedig a javítás, felelőskeresés és ennek igazolása komoly probléma és nagy költséget jelenthet, ráadásul a betonszerkezeteknél ez a végtermék minőségi és esztétikai veszteségét is előidézheti. Abban az esetben azonban, ha urai tudunk maradni a helyzetnek, elő tudjuk állítani az optimális megoldást.

Amíg a beton szállítólevelét nem írjuk alá az átvevő rubrikánál, addig a beton szállítója, gyártója felel a beton minőségéért. Ezért, ha bármit módosítunk, azt csak a betongyár tudtával és beleegyezésével (méghozzá ledokumentáltan, írásban) tegyük meg. Még jobb, ha maga a betongyár technológusa intézkedik és teszi megfelelővé az adott keveréket. Mert van mód kisebb korrekciókat végezni az építés helyén, de az tegye ezt, akié a beton. Amíg nincs átadva, addig a gyártóé, az ő tulajdona. Minden, amit tesz vagy nem tesz vele, az az ő felelőssége. Túl sűrű beton esetén (ami a betongyárban még belefért a terülési határértékek közé, de a szállítás után már nem) lehet is és szabad is folyósító betonadalékszert adni a keverékhez, ha pedig túl folyós a beton, akkor félre állíthatjuk és kevertethetjük még, ha nem futunk ki az eltarthatósági időből. A beton bizalmi termék, ezért javaslom, hogy nyíltan beszéljék meg a felek, még az átvétel előtt a teendőket, hiszen a megfelelőség objektív dolog! A megrendelő, kivitelező, felhasználó ragaszkodjon a megfelelő minőséghez, de engedje, hogy a gyártó még az átadás előtt korrigálhassa a beton összetételét! A realitás az, hogy erre azért nagyon szűk időkeret és eszközrendszer áll rendelkezésre, de kis eltérések és jó szakemberek esetében ez működik.

Ha úgy veszi át a felhasználó a betont, hogy tudta, hogy az nem felel meg a szabványnak, vagy saját hatáskörben, a gyártó jóváhagyása nélkül módosítja az összetételt (pl. vizet adagol a betonhoz), akkor a betongyár már nem vállal garanciát a termékért. Sok esetben eltér a megrendelő személye attól, aki végül a betont bedolgozza, hiszen előfordul, hogy a beruházó, vagy a generálkivitelező veszi a betont. A szabvány egyértelműen fogalmaz, a beton felhasználója felelős a kiérkező beton átvételéért és a bedolgozott beton minőségéért, tehát nem háríthatja el a felelősséget magától a betont bedolgozó szakkivitelező azzal, hogy nem ő rendelte a betont, hanem ő csak bedolgozta. Aki bedolgozza a betont, az felel annak átvételéért is. A továbbiakban folytatom a beton átadás-átvétele körüli megoldási lehetőségek bemutatását…

 

Csorba Gábor

okl. építőmérnök, MSc Civil Eng.

igazságügyi szakértő, szakterület: építéstechnológia

kivitelezéstechnológiai, építési ár- és költségszakértő (ÉT-Sz)

felelős műszaki vezető

elnök, Esztrich és Ipari Padló Egyesület

Tel.: 06-30-900-3552

www.betonmix.hu

 

Itt megtalálhatók a korábbi hírlevelek:

http://iparipadlo.blogspot.com

 

Innen letölthető szabadon, ingyenesen az ipari padló műszaki irányelv:

https://emi.hu/EMI/web.nsf/Pub/epmuszir_5_2020.html

 

Innen letölthető szabadon, ingyenesen az esztrich tervezési műszaki irányelv:

https://emi.hu/EMI/web.nsf/Pub/CA0DAX.html

87. Betonátvételi anomáliák (1. rész)

 

Tisztelt Kollégák!

 

Eltelt néhány év azóta, hogy a Betontechnológiai Egypercesek legutóbbi számát kiküldtem. Azóta sok minden történt, most újra aktualitását látom a folytatásnak.

A transzportbetonok átadás-átvételi eljárási rendjét a hazai betonszabvány, az MSZ 4798:2016 és azutáni módosításai szabályozzák.  A beton átadás-átvételi helye az építési hely, ahol a mixerautóból, szállítójárműből a frissbeton a zsaluzatba kerül. Ez egyúttal a beton gyártási és szállítási szerződésének teljesítési helye is. A beton gyártója, aki maga szállítja, szállíttatja ki a kért helyszínre a betont, addig vállal felelősséget a beton minőségéért, amig a szállítójármű kiérkezik a helyszínre, a sofőr jelenti az átvevőnek, felhasználónak, hogy megérkezett és a felhasználó, aki beépíti a betont, át nem veszi.

Lényeges, hogy sokat nem várhat a felhasználó azzal a döntéssel, hogy átveszi-e a szállítmányt vagy sem, mert a frissbeton minősége romlik, ha nem dolgozzák be időben. A korábbi betonszabvány alkalmazási melléklete tíz percben határozta meg az az időt, amin belül a vevő, átvevő dönthet az átvételről. A döntést az alapján lehet meghozni, amit látni, érzékelni lehet a frissbetonból.

Előszöris, a szállítólevelet célszerű ellenőrizni, azt, hogy az adatok megfelelnek-e a megrendelésben szereplő paraméterekkel. A leggyakrabban a beton jelére szerződnek a felek, esetleg hozzáírnak még néhány speciális követelményt. Példaként, egy C30/37-XC4-XA2-24-F3-MSZ 4798:2016 betont vegyünk alapul, ahol a receptúra szerinti cementtartalom 360 kg/m³, a víztartalom pedig 170 liter/m³. Ebből következőleg a víz-cement arány, a víz-cement tényező v/c = 0,47.

A víztartalom a betonkeverék tényleges víztartalmát jelenti, tehát nem azonos a keveréskori vízadagolással, hiszen az adalékanyagoknak, főleg a 0/4 mm-es homokfrakciónak is van, és általában elég magas is a víztartalma. A szállítólevél, vagy az ehhez tartozó keverési protokoll, jegyzőkönyv tartalmazza az adalékanyagok víztartalmát. Az adalékanyag víztartalmát a betongyárnak mérnie kell és annak eredménye szerint kell beállítania a keverővíz mennyiségét. A homokfrakció nedvességtartalma általában 4-5% (tömegszázalék), a nagyobb szemnagyságú adalékanyag frakciók 0,5-1,5% vizet tartalmaznak. Egy nagyobb zápor, zivatar után jelentősen megnövekedhet a víztartalom, ezért ilyenkor újra kell mérni a nedvességtartalmat a betongyár depójában.

A betongyárak a (néhány kivételtől eltekintve) csak abban az esetben hozhatják forgalomba termékeiket, ha tanúsított üzemi gyártásellenőrzést (ÜGYE) alakítanak ki és működtetnek. A gyártónak el kell végeznie a termék teljesítményének az értékelését az ÜGYE működtetésének keretében – többek között – az üzemben a gyártó által vett minták vizsgálatát is (saját vagy külső laborral). A jegyzőkönyvezett adatok és dokumentumok körét az MSZ 4798:2016 szabvány 25. táblázata adja meg.

A betongyárnak egy arra kijelölt tanúsító szervezettel (aki elvégzi az üzem és ÜGYE alapvizsgálatát, majd folyamatos felügyeletét) ezt tanúsíttatnia kell. Amennyiben a gyártó nem akkreditált laboratóriummal végzi, végezteti a vizsgálatokat, a tanúsítónak ellenőrző vizsgálati kötelezettsége is van. A betonüzem vizsgálati kötelezettsége az üzemben vett mintákra vonatkozik (ami általában eltér a vizsgálati helytől), de a szállítás módja, körülményei (időtartam, időjárás stb.) is lényegesek a minőség megtartása szempontjából.

A gyártáskori ellenőrzés kimutatja azt, hogy a beton lényeges paraméterei megfelelnek-e a szabványos, megrendelésben szereplő betonjelnek, de a gyártó felelőssége nem itt fejeződik be, hanem követelmény, hogy a beton a jó minőségét megőrizze az átadásig. Sok esetben probléma és vitára ad okot az, hogy a szállítási idő alatt megváltozhat, megváltozik a beton konzisztenciája (összetartóképessége) és a megfelelőség kérdésessé válik éppen a teljesítéskor. Ezért szükséges lenne (ez a szabvány szerint nem kötelező, csak ajánlott), hogy az átadás helyén és időpontjában legyen ellenőrző vizsgálat, ami alapján eldöntheti a beton megrendelője, felhasználója azt, hogy a beton minősége megfelelő-e vagy sem, átveszi-e a szállítmányt, vagy sem, illetve, ha átveszi, akkor szükséges-e, lehet-e, szabad-e korrigálni a beton összetételét.

A betongyárak kötelezettek a mintavételre és kocka-, vagy hengermintákat véve, 28 napos nyomószilárdságot és testsűrűséget ellenőriznek, ellenőriztetnek. Egyedi megegyezés alapján lehet pl. 7-14-21 napos kontroll is, de ezek mind a már a beton bedolgozása után adják meg az eredményt, ami késő ahhoz, hogy a szerkezet építéséhez a beton összetételét, minőségét korrigálni lehessen. Ezért szükség van a frissbeton minőségellenőrzésére is, ami viszonylag gyorsan elvégezhető és hagy időt az esetlegesen szükségessé váló receptmódosításra is a beton gyártójának a ráhatási körén belül.

A gyártóhelyen végzett frissbetonvizsgálatok leggyakrabban a konzisztenciavizsgálat (leggyakrabban terülés-, vagy roskadásmérés), ami minden mixerszállítmány esetén ajánlott, továbbá a víztartalom és testsűrűségmérés. Ez utóbbiakat általában akkor vizsgálják, amikor a 28 napos nyomószilárdsághoz vesznek mintákat. Amennyiben eltérés mutatkozik, akkor még időben be lehet avatkozni. FOLYTATJUK…

 

Csorba Gábor

okl. építőmérnök, MSc Civil Eng.

igazságügyi szakértő, szakterület: építéstechnológia

kivitelezéstechnológiai, építési ár- és költségszakértő (ÉT-Sz)

felelős műszaki vezető

elnök, Esztrich és Ipari Padló Egyesület

Tel.: 06-30-900-3552

www.betonmix.hu

 

Itt megtalálhatók a korábbi hírlevelek:

http://iparipadlo.blogspot.com

 

Innen letölthető szabadon, ingyenesen az ipari padló műszaki irányelv:

https://emi.hu/EMI/web.nsf/Pub/epmuszir_5_2020.html

 

Innen letölthető szabadon, ingyenesen az esztrich tervezési műszaki irányelv:

https://emi.hu/EMI/web.nsf/Pub/CA0DAX.html

Egypercesekre való feliraktozás:

https://betonmix.hu/hirlevel/

Kültéri betonlemezek (5.)

 Tisztelt Kollégák!

A kültéri betonlemezek statikai méretezéséhez a környezeti és a mechanikai igénybevételeket egyaránt figyelembe kell venni. Az alábbi kiindulási adatok szükségesek ahhoz, hogy ezen terhelésekre méretezni lehessen egy kültéri, vasalatlan betonlemezt:

·         Alépítmény, ágyazat ágyazási tényezője: k (N/mm3).

·         Betonlemez vastagsága: h (cm)

·         Beton nyomószilárdsági osztály: pl. C30/37 (a CP 4/2,7 bazaltbeton ebbe az osztályba tartozik)

·         Beton egyéb tervezési tulajdonságai, amik általában az Eurocode szerint vannak felvéve a nyomószilárdsági osztálynak megfelelően. Pl. rugalmassági modulus, hajlító-húzószilárdság, harántkontrakció (keresztirányú alakváltozási képesség) stb.

·         Várható max. hőmérsékletváltozás: ΔT (˚C)

·         Fugatávolság egyik és másik irányban (fugatávolság): L (m)

·         Jármű kerékteher és kontaktfelület: P (kN) és A (mm²)

Természetesen, kiegészítő adatokra is szükség van, pl. a beton hajlító-húzószilárdságára, hőtágulási együtthatójára, hőtágulási grádiense. A grádiens azt fejezi ki meg, hogy a beton felületi hőmérsékletéhez képest hogyan alakul a változik hőfok a keresztmetszet alsóbb rétege felé és ebből mekkora mértékű boltozódás, vetemedés keletkezik. A beton hőmérsékleti grádiense 0,09 ˚C/mm (a közép-európai térségre elfogadott Eisenmann ajánlás), ami a napi hőingadozás hatását számszerűsíti. Ha a betonlemez felső síkja hidegebb mint az alsó, a táblaszélek felhajlanak, és a szerkezet önsúlyából adódóan felül húzófeszültségek keletkeznek. Ez a húzófeszültség, ahol nagyobb, mint a betonhajlító-húzószilárdsága, akkor a szerkezet ott megreped, eltörik.

A vetemedési feszültség nagysága függ az egyenlőtlen hőmérsékletváltozáson túl, a táblamérettől (ami nem szabad nagyobb legyen, mint a lemezvastagság 25-szöröse /pl. 20 cm-es vastagság esetén max. 5 m/) és az oldalak arányától (ami nem szabad nagyobb legyen 3:2-nél), az alépítmény, ágyazat teherbírásától (amit azágyazási tényező jellemez) és az ún. merevségi hossztól (rugalmas hossz, ami az ágyazási tényezőtől, a beton rugalmassági modulusától, a keresztirányú alakváltozási képességtől függ). A cél mindig az, hogy minél kisebb legyen a vetemedési feszültség és magának a felhajlásnak a mértéke. A felhajlás mértékét és a letörésérzékenységet hézagvasalással lehet még csökkenteni.

A hőmérsékletváltozás nem csak vetemedést, hanem vízszintesen fellépő kényszeralakváltozást, hőmozgást is okoz, illetve mozgásgátlás esetén nyomó-, illetve húzófeszültségeket is kelt. A betonlemez súrlódása annak alsó síkjában gátolja a mozgási képességét a lemeznek. Ezért is szükséges polietilén fóliát, lehetőleg 2 rétegben az ágyazat felső síkjára fektetni és erre építeni a térbeton burkolatot. Minél kisebb a súrlódási ellenállás, annál kisebb lesz a gátolt alakváltozásból származó feszültség, annál kisebb lesz a betonszerkezet repedésérzékenysége. A súrlódási feszültségeknek a vékonyabb és hosszabb tábláknál van nagyobb jelentősége, ezért szükséges terjeszkedési hézagokat is beépíteni, illetve vakhézagokat képezni a fent jelzett távolságokban lemezvastagság x 25 (25xh). A hőmérsékletváltozást a betonozáskori betonhőmérséklethez képest kell figyelembe venni. 

A beton zsugorodásából származó feszültségeket is figyelembe kell venni, de általában erre az igénybevételre nem méreteznek, hanem a vakhézagok kiosztásával és ennek megfelelő képzésével védekeznek a zsugorodási repedések kialakulásával szemben.

Ezen fenti környezetfizikai hatásokba tartozik még az ún. nedvesség-grádiensből eredő feszültségek kialakulása és figyelembevétele. A betontáblák nedvessége a felső és alsó zónában, főleg az időjárás következtében, különböző. Ebből feszültség keletkezik, aminek a nagysága olyan csekély, hogy azt a tervezéskor nem szükséges figyelembe venni. Természetesen, az utókezelés, a nedvesen tartás a száradáskor szükséges, de ez főleg nem ezen igénybevétel miatt.

A környezeti hatások figyelembevétele nagyobb jelentőséggel bír a kültéri betonszerkezetek esetén, sokkal mértékadóbbak ezek, mint pl. a beltéri ipari padlóknál. Ezek mellett, természetesen, a forgalmi, és más hasznos terhelésekre kell még a méretezést elvégezni.

A forgalmi terhelés főleg kerékterhelést jelent, ami a táblák szélén és középső zónájában más-más feszültséget gerjeszt. Általában a lemezek széle és sarka az, ami kritikus a teherbírás, lehajlás szempontjából. A betonlemezek tönkremenetelei is ezeken a helyeken szoktak kezdődni, végbe menni. A mértékadó feszültségek, nyomatékok lehajlások számításához a kerékterheléseken kívül (beleszámítva a dinamikus hatásokat és a kerékfelfekvést is) az ágyazási tényezőt, a lemezvastagságot, a vetemedési feszültséget, a beton rugalmassági modulusát is figyelembe kell venni. A vakhézagok, dilatációs és egyéb hézagok vasalása esetén a számított szélső feszültség csökkenthető (általában 30%-kal) a szomszéd lemezek felé történő teherátadás miatt. Ha vannak egyéb terhek (pl. küldő pocrendszerek, állványok, rakatok, stb.), azokra is el kell végezni a statikai méretezést. Vasalatlan szerkezet estében repedésmentes, ún. I. feszültségi állapotban maradó szerkezetet kell tervezni.

A kültéri betonlemezek statikai méretezése a fenti szempontok alapján, általában már elégséges ahhoz, hogy stabil, állékony szerkezet készülhessen. A teljes tervezéshez azonban még beletartozik a hézag- és táblakiosztás, azok kialakításának, csomópontjának, vasalásának meghatározása. Ezen feladatrész jó megoldása a jó statikai méretezéssel együtt már biztosítja azt, hogy szakszerű kivitelezés és a használat során megfelelő karbantartás esetén a szerkezet a rendeltetésszerű használatra tartósan alkalmas lesz. A hézagok kiosztásának, megtervezésének szempontjai sokrétűek, az erre vonatkozó tervezési és építési instrukciók az útügyi műszaki előírásokban (e-UT 06.03.15, régi számozás szerint ÚT 2-3.211 és az e-ÚT 06.03.31, régi számozás szerint ÚT 2-3.201) megtalálhatók.

 

Csorba Gábor

okl. építőmérnök, MSc Civil Eng.

igazságügyi szakértő, szakterület: építéstechnológia

kivitelezéstechnológiai, építési ár- és költségszakértő (ÉT-Sz)

felelős műszaki vezető

elnök, Esztrich és Ipari Padló Egyesület

Tel.: 06-30-900-3552

www.betonmix.hu

www.geoszken.hu

http://iparipadlo.blogspot.com (itt megtalálhatók a korábbi hírlevelek)

csorba.gabor@betonmix.hu

 

Innen letölthető szabadon, ingyenesen az ipari padló műszaki irányelv:

http://www.emi.hu/EMI/web.nsf/Pub/JDTUDE/$FILE/Ipari_padlok_tervezesi_es_kivitelezesi_szabalyai.pdf

Kültéri betonlemezek (4.)

 

Tisztelt Kollégák!

     Az alépítmény megtervezése után kerülhet sor magának a betonlemeznek a méretezésére. Mint az ipari padlók esetében, a térbetonok esetében is a folytonos, rugalmas megtámasztású betonlemezként való modellfélvétel a célszerű. A térbetonok többségében nem vasaltak, nem vasbeton lemezek és nem is szálerősítéses betonok, hanem ún. nullbetonok, vasalás nélküliek, sokszor bazaltbetonok. Éppen ezért a méretezések a repedésmentes állapotban maradást célozzák meg, úgy számolják ki az igénybevételekből a lemezben ébredő effektív nyomatékokat, feszültségeket, hogy annak a betonlemez ellen tudjon állni repedés nélkül.

Tekintettel arra, hogy a beton hajlítóhúzószilárdsága a nyomószilárdságához képest egy nagyságrenddel kisebb (nyolcada, tizede) és emellett, ha a szerkezet megreped, akkor a repedés helyén jelentős terheléskapacitás-vesztés történik. Kvázi képlékeny csukló alakul ki amíg a repedéstágasság 0,4-0,5 mm-en belül marad, de ha a repedéstágasság eléri az 1,0 mm-t, akkor a teherátadóképessége a repedéssel elválasztott két táblarésznek gyakorlatilag megszűnik 10-15% alá csökken a teherátadó képesség. Ha van acélszál-, vagy statikai műanyagszál erősítés a betonban, akkor a teherátadási kapacitás még ilyen nagy repedéstágasság esetén is megmarad 30-60%-ban, és ez elég ahhoz, hogy méretezhető legyen hatékonyan hajlításra a szerkezet.

Ezért szoktuk javasolni a szálerősítést kültéri betonlemezek esetén is, tudva azt, hogy az acélszálak esetében a felületen megjelenő szálak kipereghetnek, illetve megbarnulnak a korróziótól. Sok olyan alkalmazási terület van, ahol ez nem jelent problémát, hátrányt, de pl. az állattartó telepeknél ezért nem alkalmaznak acélszálerősítést. Vannak azonban egyre nagyobb hatékonyságú makroszálas polimer erősítések is. Figyelem: a polimer mikroszálak nem alkalmasak hatékony teherátadásra a repedések, fugáknál. A szálerősítés a teherátadáson felül jótékonyan hat a repedéskorlátozásra, csökkenti a repedéskockázatot és a kialakult repedések tágasságát is, méghozzá jelentősen. Láthattuk feljebb, hogy kulcskérdés, hogy ha már a repedéseket biztonsággal elkerülni nem tudjuk, legalább a tágasságukat szorítsuk le 0,4-0,5 mm alá, vagy annak közelébe.

A kültéri betonlemezeket az alábbi fő hatások érik, melyek a repedések kialakulására, illetve azok tágasságára, valamint a teljes szerkezet teherbírásának tekintetében lényegesek: a mechanikai terhelés (rakatok, paletták, ömlesztett áruk, külső polcrendszerek, targoncák, kamionok, rakodógépek, egyéb speciális járművek stb. dinamikus hatással), környezeti terhelés (egyenlő és egyenlőtlen hőtágulás, fagy- és olvadás, azok sózásával kapcsolatos terhelés), fizikai terhelés (zsugorodás, kúszás). Ezen igénybevételek közül az ipari padlóknál a leggyakrabban csak a mechanikai és a zsugorodási igénybevételekkel kell számolni, a kültéri betonoknál viszont ezen felül, legalább akkora vagy még nagyobb mértékben hatnak a környezeti hatások. Ezek közül a méretezhető és méretezendő statikai hatás a hőtágulás, mint kényszeralakváltozás. Sok esetben ez az igénybevétel nagyobb húzó-, hajlítóhúzó hatással van a betonlemezre, mint az egyéb terhek, ezért mindig figyelembe kell ezt a hatást venni.

Leegyszerűsítve a hatásmechanizmus és a méretezés lényegét a hőtágulással kapcsolatban, két fő hatással kell számolnunk. Az egyik a lineáris, síkbeli hőtágulás, amikor a melegedés hatására tágul, lehűlés hatására pedig összemegy a szerkezet. Amíg a beton természetes zsugorodása csak összehúzó hatású, a hőmozgás jelenthet összehúzódást (csökkenő hőmérséklet esetén), de melegedés esetén hőtágulást jelent.

A gyakorlatban sajnos előfordulnak ilyen hibák, a csatlakozó szerkezetek bizony károsodhatnak a hőtágulás miatt. A beépített folyókák összetörhetnek, ha a nyári meleg miatt a táguló betonlemez összenyomja az oldalfalait, de pilléreket és szegélyszerkezeteket is kimozdíthat, valamint maga a betonlemez felület is „feltorlódhat, felgyűrődhet”.

Példaként, egy 24 m széles betonsáv a betonozás utáni 3-6 hónapban természetszerűleg zsugorodik (sőt tovább is tarthat ez a folyamat). A száradási zsugorodás mértéke az első hetekben, a szilárdulás során nagyobb, mint a későbbi időszakaszban, az idő előrehaladtával azonban csökken a zsugorodás mértéke. Egy átlagos beton száradási zsugorodása kb. 0,5 ezrelék, azaz a 24 m széles betonsáv – akadálytalan zsugorodást feltételezve – 12 mm-t zsugorodik, tehát elméletileg a betonozás időpontjához képest 6 mm-t húzódik össze a betonlemez az egyik oldalán. Ez az összehúzódás tartalékot ad a hőtágulásra vonatkozóan.

Ha a levegő lehűl, akkor a zsugorodáshoz még a lehűlésből származó összehúzódás is hozzáadódik. Hőtágulásból származó hiba melegedés esetén szokott keletkezni. Egy térbeton élettartama alatt, Magyarországon lehetséges akár 80 ⁰C-os hőmérséklet-különbség is. Kemény télen előfordulhat -20⁰C-os hideg és forró nyáron akár +60 ⁰C-os is lehet a betonlemez, erős napsütés esetén. A beton hőtágulási együtthatója 0,012 ezrelék, azaz 24 m-es hosszban 80 ⁰C-os hőmérséklet-növekedés esetén a betonszerkezet kb. 23 mm-t tágulhat (akadálytalan hőmozgást feltételezve), ami 11,5 mm tágulást jelent egy oldalon.

Az Eurocode a Magyarország területére T_min= -15 ⁰C és T_max= +35 ⁰C felvételét írja elő a tervezésnél. Ez a felső hőmérsékleti érték azonban elmarad az utóbbi években tapasztalt maximális hőmérsékleteknél. Az utóbbi években a levegő hőmérséklete a nyári időszakokban (rekordokat döntve) elérte, sőt meghaladta többször is a +40 ⁰C-ot, emiatt a közvetlen napsütés hatására a betonlemezek hőmérséklete több napon át, napközben meghaladhatta a +60 ⁰C-ot is. Ezek a nem várt, extrém hőhatások is hozzájárulhattak ahhoz, hogy a hőtágulás mértéke a tervezettnél nagyobb, jelentősebb volt.

Amikor a betonozás nyáron történik, a megszilárdult beton 20-25 ⁰C-os hőmérsékletű lehet, így a megszilárdult állapothoz képest erős napsugárzást feltételezve sem lehet 40 ⁰C-nál nagyobb a betonlemezt érő hőmérséklet-emelkedés (ΔT). Ez esetben az egyoldali szabad hőtágulás kb. 6 mm. Ebből a száradási zsugorodást levonva (ami szintén kb. 6 mm) a betonlemez mérete alig változik. Ennél a becslő számításnál nincs figyelembe véve a súrlódás, ami kissé csökkenti mind a zsugorodást, mind a hőmozgást.

Abban az esetben, ha a betonozás télen történik, akkor a nyári hőmérséklet emelkedés nagyobb hőtágulást okoz a megszilárdult betonlemezben. Előfordulhat +60 ⁰C-os hőmérsékletkülönbség ilyen esetekben, ami már a nagyobb hőtágulást okoz, mint a zsugorodásból származó összehúzódás. Elég, ha csak 1-3 mm-rel nagyobb a hőtágulás mértéke a zsugorodásénál, már komoly károk keletkezhet. Ugyanis, olyan nagy nyomóerők hatnak ilyenkor a csatlakozó műtárgyakra, folyókákra, amelyek a szerkezet saját állékonyságát, mechanikai szilárdságát meghaladják.

El kellene kerülni azt, hogy a hőtágulás nagyobb legyen, mint a zsugorodás, de mivel ezt elkerülni nem könnyű, ezért a csatlakozó szerkezetekhez rugalmas habcsíkot kell illeszteni. Ez egyrészt jelentős tartalékot ad a hőtágulás esetére, másrészt a dinamikus, ütőterhelésekkel szemben (targonca, tehergépjármű) is hatékony védelmet nyújt a folyókák, és a betonszélek számára (ez még nem jelent élvédelmet). Kültéren legalább 10-20 mm vastag habcsíkra van szükség, az 5 mm-es vastagság kevés. A folyókákat pedig külön, a térbetontól eldilatált kb. 1,5-2 m széles sávba kell elhelyezni, hogy ne hasson rájuk közvetlenül a hőtágulás hatása. Folytatjuk a tálasodás jelenségének leírásával és ezen hatás csökkentésének lehetőségeivel.

 

Csorba Gábor

okl. építőmérnök, MSc Civil Eng.

igazságügyi szakértő, szakterület: építéstechnológia

kivitelezéstechnológiai, építési ár- és költségszakértő (ÉT-Sz)

felelős műszaki vezető

elnök, Esztrich és Ipari Padló Egyesület

Tel.: 06-30-900-3552

www.betonmix.hu

www.geoszken.hu

http://iparipadlo.blogspot.com (itt megtalálhatók a korábbi hírlevelek)

csorba.gabor@betonmix.hu

 

Innen letölthető szabadon, ingyenesen az ipari padló műszaki irányelv:

http://www.emi.hu/EMI/web.nsf/Pub/JDTUDE/$FILE/Ipari_padlok_tervezesi_es_kivitelezesi_szabalyai.pdf