Napjainkban folyamatosan változnak, szigorodnak a különböző előírások, elvárások, összhangban a tartósság szemléletű építési kultúrával, ami tetten érhető a szabványainkban is. Ebből a meggondolásból foglalkoznak egyre inkább az építőipari szereplők a beton tartósságának kérdésével. A beton, mint építőanyag viselkedésének hosszú távú megváltoztatása az egyik lehetőség a tartós szerkezetek építésére.

Bevezetés

Napjainkban folyamatosan változnak, szigorodnak a különböző előírások, szabályozások, összhangban a tartósság szemléletű építési kultúrával, ami tetten érhető a szabványainkban is. Ennek a szemléletnek a terjedése igényli folyamatosan a betontechnológiában is a mind újszerűbb megoldásokat.

Közismert, hogy ma már nem elsősorban a statikai igénybevételek szerint kell elkészíteni egy betonszerkezetet, hanem az élettartama során a szerkezetet érő környezeti körülményeket is figyelembe kell venni a betonminőség meghatározásakor. Mindezek azt a célt szolgálják, hogy a beton várható élettartama ténylegesen elérje a tervezettet.

Fontos tehát átgondolni, hogy mely tényezők befolyásolják a beton tartósságát? Az összetevők helyes megválasztásához jó irányt mutat a betonszabvány, de az abban foglaltak csak ajánlások és a kiadáskor meglévő ismeretanyagra támaszkodnak. Fontos kérdés például a szerkezetek repedésektől való védelme. Alkalmazunk is ilyen ökölszabályokat a repedések elkerülésére: cementfajta; D_max; repedéskorlátozás vasalással/feszítéssel; utókezelés… ám ezek nem minden esetben elégséges intézkedések.

Pedig a repedések megjelenése igen erőteljes mértékben befolyásolja a szerkezet használhatóságát, élettartamát. Gondoljunk csak példaként egy magas raktári ipari padlóra, amely össze-vissza van repedve és billegnek rajta a targoncák, és csak tovább repednek a hatalmas tehertől, vagy egy megrepedt szennyvizes műtárgyat, ahol a szennyvíz nap mint nap mossa a vasbetétek felületét.

Jelen cikk célja, hogy a zsugorodást, mint elkerülhetetlen repedési okot vegye górcső alá.

Mi az a zsugorodás?

Erre igen röviden lehet válaszolni. – A beton zsugorodása a beton lineáris rövidülése. - A beton a környezete nedvességtartalmától függően száradáskor zsugorodik, átnedvesedve duzzad. A zsugorodás a betonnak – cementkőnek – alapvető tulajdonsága, számítani lehet a megjelenésére. Mondhatjuk tehát, hogy ez a jelenség végigkíséri a beton élettartamát.

Miért káros a zsugorodás?

A betonban zsugorodás hatására húzófeszültségek ébrednek. Köztudott, hogy a beton húzószilárdsága a nyomószilárdságának mindössze kb. a tizede. Ha tehát a zsugorodás miatt ébredő húzó igénybevétel nagyobb, mint a beton helyi húzószilárdsága, akkor a beton bereped.

Amennyiben a beton bereped a szerkezeti kialakítástól, környezeti hatásoktól függően tönkremehet. Összefoglalva tehát: a repedések kerülendők.

Amennyiben tartóssági, használhatósági gazdaságossági, biztonsági vagy egyéb szempontból fontos a repedések elkerülése akkor kell gondolnunk a zsugorodás mértékének csökkentésére.

A zsugorodás folyamatának fontosabb fázisai

A cement hidratációja során különböző okokból eltérő mértékű zsugorodások lépnek fel.

Kémiai zsugorodás: a kötési folyamat lejátszódása során következik be, tehát a plasztikus szakaszban. Oka, hogy a hidráttermék térfogata kisebb, mint a kiindulási anyagé. Csökkentése betontechnológiai feladat.

Száradási zsugorodás: kb. a beton 1 napos korától kezdődik és időben elnyúlik – általában mondható, hogy a száradási zsugorodásból bekövetkező hosszváltozás túlnyomó része 1 éves korig lejátszódik.

Módszerek a zsugorodás mértékének csökkentésére

A különböző zsugorodási fázisok mértékének csökkentésére különböző módszerek alakultak ki. A leghatásosabb módszer, ha a két legnagyobb zsugorodású szakaszban avatkozunk be külön-külön vagy együtt.

• A kémiai zsugorodás a legjelentősebb mértékű a korai zsugorodási fázisok között. Igen fontos, hogy ebben az időszakban ne veszítsen vizet a beton, hiszen az tovább erősíti az amúgy is erőteljes alakváltozást. Mértékét a péptartalom csökkentésével, a cement fajtájának helyes megválasztásával, az alacsony v/c tényező, alacsony összvíztartalom alkalmazásával lehet redukálni.
• A száradási zsugorodás mértékének csökkentésére a zsugorodás csökkentő szerek alkalmasak, melyek elsősorban fizikai elven működnek.

A frissbetonba bekevert adalékszerekkel két módszer terjedt el zsugorodás mértékétnek redukálására, melyek különbözőképpen alkalmazandók:

• Zsugorodás kompenzálás – Ezt duzzadó adalékok bekeverésével érhetjük el, ami a cementtel reagálva gázt képez, és ezzel hozza létre térfogatnövelő hatását. Ez a folyamat a két lényeges szakaszban, nem befolyásol semmit, hanem az ezeket megelőző, (a legérzékenyebb) frissbeton korban működik. A folyamat ténylegesen nem kontrollálható, cement fajtánként eltérő és minőségi ingadozások esetén különböző végeredménye lehet.
• Zsugorodás csökkentés – A Sika AG a világon egyedülálló módon kifejlesztette zsugorodás csökkentő Sika Control^® adalékszer családját. A Sika Control-40, vagy Sika Control-60 a beton vízvesztését csökkenti növelve a belső kohéziót, emellett kémiailag is reagál a cementtel.

A kompenzált és a csökkentett zsugorodás összehasonlítása

Az ábra tanulsága szerint tehát jelentősen befolyásolható a hosszú távú száradási zsugorodás mértéke.

Már a szerkezeti kialakítás és a csomópontok tervezésénél gondolni kell a beton zsugorodására, amihez szükséges a betonösszetétel optimalizálása is zsugorodás csökkentő adalékszer alkalmazásával: Sika® Control®-60. Emellett elengedhetetlen a gondos utókezelés: Sika Antisol, Sika NB-1

Mit nyerhetünk a zsugorodáscsökkentéssel?

Attól függően, hogy milyen mértékű zsugorodás csökkentésre van szükség, különböző zsugorodás csökkentő adalékszer adagolások választhatóak. Alkalmazásukkal a zsugorodás akár 30-40%-a is kivehető a rendszerből.

Összefoglalás

Tartós betonszerkezetek készítésénél tehát mindenképpen a beton hosszú távú viselkedését kell alapul vennünk, és annak alapján kialakítani az építés koncepcióját. A tartós betonszerkezetek építésének módszere a zsugorodás csökkentő adalékszerek: a Sika AG által kifejlesztett zsugorodás csökkentő szer család, a Sika^® Control^® alkalmazása.

A megfelelő technológiának köszönhetően akár 1000 nm2 padló is elkészülhet vágott fuga nélkül.

Kérdése esetén kérjük keresse betonüzletági kapcsolattartó kollégáinkat:

https://hun.sika.com/hu/group/tervez_knek.html