A
szabványok, méretezési eljárások a repedés keletkezésének a lehetőségét szinte
mindig figyelembe veszik, sőt a legtöbb eljárás kifejezetten nem a
repedésmentes betonfázisban (az I. feszültségi állapotra), hanem inkább a II.
fázisban, a plasztikus, képlékeny feszültségtartományban vizsgálja a
teherbírást, alakváltozást.
Ha
a betonszerkezeteket az I. feszültségi állapotra tervezzük, azaz úgy
méretezzük, hogy a terhelés hatására az ne repedjen meg, akkor azok általában
igen nagy vastagságúak lesznek azért, hogy a hajlítónyomatékok olyan alacsonyak
maradjanak, hogy a szerkezet ne repedjen meg. Általában az is jellemző, hogy a
zsugorodás jelensége vastagabb lemezeknél kevésbé káros, mint a vékonyabbaknál.
Az
üveg- és a leggyakoribb műanyagszálak éppen abban segítik a betont – már a
kötési fázisban, azaz a bedolgozás utáni 10-12 órában –, hogy a kezdeti, a
plasztikus zsugorodással szemben tanúsítson a szálerősített betonszerkezet
nagyobb ellenállást, ami által a repedéskockázat radikálisan csökkenhet.
A
kötés utáni időszakban, azaz a szilárdulás fázisában, illetve azután a beton
repedésérzékenységének csökkentését, illetve a repedések keletkezése utáni
repedéstágasság-kontrollt általában a vasalás, a betonacél, a betonacélháló és
/ vagy az acélszálerősítés adja. A vasbeton méretezési eljárások erőfelvevő
vashányaddal számolnak, ezek veszik fel a beton megrepedése után megmaradó
húzóerőket és nyomatékokat, illetve repedéstágasságot állapítanak meg, azokra
méreteznek.
Nagy
különbség tehát, hogy amíg az üveg- és a műanyagszálak legtöbbje azért
használatos, hogy minél nagyobb igénybevételt (húzóerőt és nyomatékot) tudjon
felvenni a betonszerkezet (az I. feszültségi állapotban), az acélszálerősítés
éppen azt segíti és éri el, hogy az akármilyen okból megrepedt (II. feszültségi
állapotban levő) szerkezet repedéstágassága minél kisebb legyen, ezáltal a
repedés utáni terhelhetősége megmaradjon.
Az
előző részben bemutatott táblázatokból kiolvashatók mindezek. Az üvegszálak
mindkét másik anyagénál nagyobb szakítószilárdsága és a műanyagszálaknál jóval
nagyobb rugalmassági modulusa megmagyarázza azt, hogy az üvegszálerősítés a
kötési és a szilárdulási időszakaszban hatékony segítséget nyújt a
betonszerkezet repedésmentességének megőrzésében. A műanyagszálak kisebb
szilárdságúak és rugalmasságú modulusúak ugyan, de mégis, a kilogrammonkénti
darabszámuk nagysága miatt (szinte átszövik a teljes szerkezetet), amíg a friss
betonkompozit szilárdsága felnő a kötés befejeztéig, jó hatással vannak a
repedésérzékenységgel szemben.
Amikor
azonban a kötés és a szilárdulás első szakasza befejeződik, legfőképp az
acélszálerősítés veszi át a repedésekkel szembeni „harcot”, mert a viszonylag
nagy szilárdság mellett nagyságrendileg magasabb a rugalmassági modulusa az
acélnak a többi szálanyaghoz képest. A rugalmassági modulus jelentősége abban
áll, hogy egy adott feszültség hatására a nagyobb rugalmassági modulusú anyag
kisebb fajlagos alakváltozást szenved. Tehát az acélszálak éppen a repedéskontrollban
tudnak segíteni, amikor már a repedés kialakult. Az acélszálerősítéses
betonlemezek a keletkezett repedéseknél összetartják az elvált részeket,
ezáltal korlátozzák a repedéstágasságot (repedéskontroll), azaz nem engedik a
repedést szabadon megnyílni. Ez azt is eredményezi, hogy a repedéseknél a
betonlemez további teherfelvételre is képes (hasonlóan a vasbeton
szerkezetekhez), felt tud venni mind húzóerőket, mind pedig nyomatékokat.
Az
acélszálerősítéses ipari padló betonlezeinek korszerű méretezési eljárásai
éppen abban állnak, azt vizsgálják és állapítják meg, hogy a repedések
kialakulása után, a repedés helyén a szerkezet mekkora teherfelvételre képes a
repedésmentes állapothoz viszonyítva, azaz hogy mennyi a maradék terhelhetőségi
kapacitás a repedésmentes állapothoz képest (ami maga a beton húzó-, illetve
hajlító-húzószilárdsága). Az acélszálerősítés hatékonysága az acélszál
szakítószilárdságától, a kilógrammonkénti darabszámától, a geometriájától
(alak, átmérő, szálhossz), a betonköbméterenkénti adagolási mennyiségétől függ.
Általánosságban elmondható, hogy az acélszálerősítéses beton maradó, azaz a
repedés utáni teherfelvételi kapacitása 35-65%-a a repedésmentes állapotban
levő teherfelvételi kapacitásnak. Az erre vonatkozó méretezések arra irányulnak,
hogy megállapítsák, hogy mekkora az a terhelés (egyenletesen megoszló,
targonca, polcláb, gépláb stb.), amit az ipari padló betonlemeze (az ágyazati
rétegrend, mint alátámasztás és a beton szilárdsága függvényében) a repedés
keletkezése után ott, a leggyengébb helyen még fel tud venni károsodás nélkül.
Az
üvegszálak és a műanyagszálak legtöbbjének repedés utáni terhelhetősége a
repedések helyén olyan csekély, (10-15% alatti a beton saját húzó- illetve
hajlító-húzószilárdságához képest), hogy azt nem szabad figyelembe venni. Egyes
műanyagszálak azonban rendelkeznek repedésáthidaló képességgel, általában
30-35%-ig, leginkább ezeket nevezhetjük szerkezeti vagy statikai
műanyagszálaknak. Az MSZ EN 14889-2:2007 Európai Uniós szabvány is szabályozza
a polimer szálakkal kapcsolatos követelményeket és különböző osztályokba
sorolja a műanyag szálakat aszerint, hogy melyek alkalmasak a repedés
kialakulása után maradó hajlítóhúzó-szilárdsági követelmények teljesítésére. 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.:
30/900-3552
http://iparipadlo.blogspot.com (itt
megtalálhatók a korábbi hírlevelek)
Nincsenek megjegyzések:
Megjegyzés küldése