Felfagyott betonburkolatok I.

Szinte mindenhol lehet találkozni betonfelület-felfagyással, morzsolódott, túlzottan porózus kültéri betonfelületekkel, a gyalogjárdáktól kezdve a lépcsőkön át a térburkolatokig, útbetonokig. Ezen hibatípust meg kell különböztetnünk a teljes betonkeresztmetszetet érintő szerkezeti, stabilitási, állékonysági, teherbírási hibáktól (pl. a frissbeton kötése megfagyott betonokról), mert az ilyen betonok nem igazán menthetők meg. Ezen cikk olyan hibákról szól, mely a rendeltetésszerű használatot korlátozzák, az élettartamot csökkentik, rontják a tartósságot és növelik a karbantartási költségeket.

 

Az hogy egy betonszerkezet nem fagyálló, az nem azt jelenti, hogy a fagy hatására megy tönkre, hanem azt, hogy a fagyás-olvadási ciklusok során a vízzel, vagy jégolvasztó oldattal telített beton kérge fokozatosan leválik, tönkremegy. A fagyhatás önmagában nem árt a betonnak, főleg ha a fagy száraz időben éri a betont, de a fagyás-olvadási ciklusok komoly igénybevételeket jelentenek. A betonban lévő víz fagyásakor a jéggé válás térfogatnövekedést okoz, mely a nem megfelelő pórusszerkezetű betonnál repesztő hatást, elsősorban kéregrepedést idéz elő. Ebből a szempontból a kontinentális klíma nem kedvező a betonszerkezetekre, mert egy-egy télen akár 30-50 sőt akár sokkal több ilyen fagyás-olvadás ciklus is előfordul. Az idei tél ez alól kivétel, mert a tartósan mínusz 10-15 °C-os hőmérséklet nem árt annyit a megszilárdult betonnak, mint a 0 °C, mínusz 5-6 °C közti tartomány. Mínusz 4-5 °C alatt a gyakorlatban alig van már hasznos hatása a sózásnak (ez persze a jégolvasztóanyagtól és annak koncentrációjától is függ). Gyakran előfordul a Kárpát-medencében olyan is, hogy egy napon belül 4-5 ilyen fagyás-olvadás ciklus is próbára teszi a betonszerkezeteket.

Amikor nedves, vízzel telített a betonfelület és azt fagyhatás éri, akkor bizony elindul a repesztő hatás is. Ezt a betonra káros hatást még növeli, ha a betonfelületet útszóró sóval vagy más jégolvasztó anyaggal kezelik, mert a felső néhány cm-en különböző kényszerfeszültségek keletkeznek aszerint, hogy az egyes mélységekben milyen mértékű az olvasztóanyag koncentrációja. Leegyszerűsített példaként: egy sózott térbeton esetében a sóoldat beszivárog a betonlemez felső kb. 1-4 cm-ébe. Ahogy lefelé halad a beszivárgó olvasztósó-oldat, egyre kisebb a sókoncentráció, tehát annál kevésbé viszi le az oldat fagyáspontját. Ez azt jelenti, hogy a kültéri betonlemez felülről mért 4-5 cm közötti sávjában a sóoldat hamarabb megfagy egy adott 0 °C-os hőmérséklet alatt, mint az afeletti 1-4 cm-es sávban. A felső 1-1,5 cm-es sávszakaszban az oldatnak megintcsak kisebb koncentrációja a forgalom (a mozgó gépjárművek kerekei kinyomják az olvasztóanyagot) és az esetleges további csapadék hígító hatása miatt, illetve a sóoldat még le is hűti ezt a keresztmetszeti sávot. Így kialakulhat egy olyan rétegződésű betonlemez, melynek a felső keresztmetszeti sávjaiban más-más olvadáspontú víz- illetve jégolvasztó oldattal telített rétegek vannak és különböző feszítőerők keletkeznek ezekben a sávokban. Ezen különböző nagyságú vízszintes húzófeszültségek okozzák azután a kéregfelválást. A kéregfelválást okozó húzófeszültségek mind a sózott, mind a nem sózott betonfelületeket érintik.

Ezen károkozó hatás ellen úgy lehet védekezni, hogy megfelelő minőségű, erre a célra tervezett betont készítünk. A fagyási–olvadási korróziónak kitett vízszintes betonszerkezeteket a vonatkozó MSZ 4798:2016 (ami az MSZ EN 206-2014 európai szabványon alapszik) XF3-XF4 környezeti osztálynak megfelelően gyártott betonból kell megépíteni. Az XF3 jégolvasztó anyaggal nem kezelt vízszintes betonlemezekre, míg az XF4 a közvetlenül sózott betonokra vonatkozik. A megadott minimális nyomószilárdsági osztályon és egyéb, ezzel összefüggő tulajdonságokon kívül a tervezett és mesterségesen képzett légbuboréktartalom (min. 4 V%) meghatározó.

A légpórusképzővel helyesen megtervezett és megépített beton ellenáll a fent bemutatott hatásoknak, de azt is nyomatékkal figyelembe kell venni, hogy ha nincs megoldva a vízelvezetés, azaz ha maradnak olyan területek, ahol tartósan megáll a víz és tócsák alakulnak ki, akkor hiába a jó összetételű és jól beépített beton, nem fog ellenállni tartósan a fagy- és olvadáshatásnak. Ahol tehát nincs vízelvezetés, ott nincs tartós fagyállóság sem.

A következő alkalommal nem fagyálló beton javítási lehetőségeit járjuk körül.