Tervezés - Méretezés 3.

Tavaly év vége felé kerestek meg minket azzal a kérdéssel, hogy mit javasolnánk egy olyan csarnok esetében, ahol az ipari padló kb. fele egy agyagos talajú bevágásba, a másik fele pedig feltöltésre kerülne. A kéréshez az is társult még, hogy lehetőleg fel lehessen használni a bevágásnál kitermelt anyagot és persze minél olcsóbb legyen a padló.

Örültem annak, hogy egyáltalán megkérdeztek minket erről, mert ez már mutatta azt, hogy a generálkivitelező időben, az engedélyes terv birtokában, de még a munkák megkezdése előtt gondolt arra, hogy ez nem egy egyszerű szituáció. A pillérvázas csarnok alapozásával nem volt gond, mert minden pilléralapot a kellő mélységig terveztek levinni a teherbíró és nem duzzadásérzékeny talajrétegbe, de a probléma megért annyit a kivitelezőnek, hogy a biztonságos és gazdaságos megoldást kiviteli terv szinten kezeljék és bevonjanak egy padlótervezőt. Ezzel nemcsak a helyzetből adódó nyilvánvaló kockázatot osztotta meg a padlótervezővel, hanem lehetőséget adott magának arra, hogy kialakítsa a jó és gazdaságos, azaz optimális megoldást. Ez a feladat tipikusan mutatta meg, hogy az optimális ipari padlószerkezet a különböző rétegek harmonikus egymásra épülésével érhető el.

Egy ilyen megoldás kialakításánál az alábbi szempontokat kell egyidejűleg figyelembe venni (szükséges szerint a talajmechanikus, építész, statikus bevonásával):

·        Meg kell vizsgálni, az ipari padló egyáltalán ráépíthető-e az agyagrétegre (ki kell zárni a duzzadó agyag lehetőségét), illetve, hogy felhasználható-e a feltöltési oldalon altalajként!

·        A feltöltési oldal stabilitásának biztosítása (pl. geotextília).

·        Altalaj tömöríthetősége? Milyen rétegekben, milyen tömörségi fokra szükséges és reális, ill. milyen teherbírás érhető el (E₂ és E₁)?

·        Ágyazat anyaga, vastagsága, teherbírása (E₂ és E₁), ágyazási tényezője (k)?

·        Elválasztó réteg (2 rtg. PE-fólia).

·        Ipari padló (betonosztály, vastagság, vasalás, betonerősítés, kiegészítő vasalások).

·        Fugakiosztás. Hol legyen és hol ne legyen munkahézag? Kell-e átmenő dilatációt képezni a bevágás-feltöltés határvonalán? Hogyan?

Csak a fenti kérdések megválaszolása ad egyáltalán esélyt arra, hogy a szerkezet biztonságosan üzemeljen és mindemellett gazdaságos is legyen. Ha egy ilyen helyzetet jól oldunk meg, akkor ezen speciális körülmények kapcsán sok olyan tapasztalatot szerezhetünk, melyek általánosításával a következő projektet már jobban előkészíthetjük.

Külön felhívom a kollégák figyelmét arra, hogy az ipari padló biztonságos működéséhez szükséges, hogy az altalajnál elérjük az E_2min = 45 MPa rugalmassági modulust, a T_tmax = 2,5 tömörségi tényezőt és a k(c)_min = 0,03 N/mm³ ágyazási tényezőt, melyek az MSZ 2509/3-1989 szabvány szerint elvégzett tárcsás teherbírásmérés eredményei. Ezek után a várható terhelés és a tervezett padlóvastagság függvényében kell meghatározni az ágyazat vastagságát: az ágyazat vastagsága min. 50%-kal legyen nagyobb a tervezett betonlemez vastagságnál! A pontos vastagságot ezután az altalaj teherbírásának és az ágyazat tervezett teherbírásának együttes figyelembe vételével határozzuk meg! Minél gyengébb az altalaj, annál vastagabb ágyazat szükséges, de ezt lehet valamelyest korrigálni azzal, hogy olyan ágyazati anyagot választunk, mely nagyobb szilárdságú és jobban tömöríthető. A harmónia itt is fontos, kerüljük a fenti irányelvekhez képesti extrém megoldásokat!

Az ágyazat megfelelő teherbírásának jellemzői: E_2min = 85 MPa rugalmassági modulus, a T_tmax = 2,5 tömörségi tényező és a k(c)_min = 0,06 N/mm³ ágyazási tényező. Az ettől lefelé eltérő értékek esetén külön meg kell vizsgálni, hogy miért gyengébb az ágyazat. Lehet-e növelni és ha igen, hogyan az ágyazat teherbírását, vagy a betonlemezt kell vastagítani, vagy erősebb vasalást kell tervezni? Melyik megoldás adja a szükséges műszaki minimumot és emellett a leggazdaságosabb megoldást? Lényeges szempont még, hogy az ágyazat egyenletesen legyen tömörítve! Inkább a megengedett alsó E₂ és E₁ étékekhez közelítsenek a tárcsás mérések eredményei, semmint durva különbségek legyenek a teherbírásban. Ha például egy padló ágyazatánál az egyes E₂ mérések 10 – 15 MPa-nál nagyobb eltéréseket mutatnak, akkor ez azt jelenti, hogy a padlólemez süllyedésének mértéke az egyes helyeken jelentősen különbözhet, tehát nő a repedésérzékenység. Emellett a tömörítés mértékét, illetve lehetőségét is minősíti. Az ágyazati anyag optimális szemmegoszlása, a felső 5 cm-es ágyazati réteg kisebb maximális szemnagysága segíti a tömöríthetőséget és a tükör megfelelő felületi egyenletességének kialakítását.

Ne felejtsük el a 2 rtg. polietilén fóliát (min. 2 x 0,15 mm vtg.)! A fólia biztosítja, hogy a padlókészítés ideje alatt a frissbeton víztartalma ne távozzon el az alsó ágyazati rétegekbe (a cementpéppel együtt), a két réteg pedig lényegesen csökkenti a súrlódást az ágyazat és a betonlemez között, ami a gátolt alakváltozások kialakulását, azaz a repedésérzékenységet jelentősen csökkenti. Ha a fenti irányelveket betartjuk, akkor a rétegrendek harmonikusan állnak össze és ezzel megalapozzák, lehetővé teszik azt, hogy a megfelelő betonlemez építésével valóban kialakuljon az optimális, költséghatékony szerkezet. A következő hírlevélben már a betonlemezről lesz szó.