• beton
• betonozás
• habarcs

Betonok habarcsok készítése, Betonozás hidegben fagyban, Könnyűbetonok

A betonokról általában

A beton cement, víz, adalékanyag és esetenként adalékszer keveréke, amely kezdetben lágy, alakítható, a zsaluzatba bedolgozható, s idővel megszilárdulva mesterséges kővé alakul.

A beton összefoglaló megnevezés, amin belül megkülönböztethető:

• betonkeverék;
• friss beton;
• megszilárdult beton.

A betonkeverék a betont alkotó anya­gok keveréke, amely lágy, alakítható és rajta a kötés jelei még nem mutatkoz­nak.

A betonkeverék legfontosabb tulaj­donságai:

• a keverési arány és
• a bedolgozhatóság.

A keverési arány a beton alkotóanya­gainak tömeg (súly) szerinti aránya, amelyet egységnyi tömegű cementre vonatkoztatva adunk meg, ahol:

• c = cement tömegaránya;
• v = a víz tömegaránya;
• a = az adalékanyag tömegaránya.

Az adalékszerek mennyiségét kis tö­megük miatt a keverési arányban nem tüntetjük fel, de a cement tömegére vo­natkoztatott százalékát kiegészítéskép­pen megadjuk. A friss beton a zsaluzatba bedolgo­zott betonkeverék, amelyen a kötés je­lei még nem mutatkoznak.

A friss beton legfontosabb tulajdon­ságai:

• a testsűrűség,
• a víz-cementtényező.

A friss beton testsűrűsége egységnyi térfogatú friss beton tömege, amelyet kg/m³-ben fejezünk ki (pl. 2300 kg/m³).

A betonösszetétel lm³ friss betonban lévő alkotóanyagok mennyisége. A be­tonösszetételben a cementet tömegben (kg), az adalékanyagot tömegben (kg) vagy térfogatban (m³), a keverővizet tömegben (kg) vagy térfogatban (dm³) adjuk meg. Míg a keverési arány adott betonke­verékre mindig azonos, addig a beton­összetétel, a friss beton testsűrűségétől függően változik (4/15 táblázat).

A víz-cementtényező (x) a készítési víz (v) és a cement (c) tömegaránya: = v/c

Az adalékanyag nedvességtartalmát, azaz a szemcsék felületén és a szem­csék között lévő víz mennyiségét a keverővízhez kell számítani. A szilárd beton megkötött, szilárd halmazállapotú anyag. A szilárdulás hosszan tartó folyamatában a 28 nap a meghatározó.

A szilárd beton legfontosabb tulaj­donságai:

• a testsűrűség és
• a nyomószilárdság.

A szilárd beton testsűrűsége egység­nyi térfogatú beton tömege. A testsűrű­ség értékéből következtethetünk a beton egyes tulajdonságaira (tömörség, vízzá­róság stb.) A nyomószilárdság a törőerő és az erő irányára merőleges felület hányado­sa, amelyet N/mm²-ben fejezünk ki.

A nyomószilárdság szoros összefüg­gésben van a beton egyéb tulajdonsága­ival (pl. húzószilárdság, kopásállóság stb.). Ezért, valamint azért is, mert a nyomószilárdság ellenőrzése viszonylag a legegyszerűbb, a betonnal szemben tá­masztott egyéb követelményeket általá­ban a nyomószilárdsággal írják elő. A betonokat döntően a nyomószi­lárdság és a testsűrűség (4-16 táblázat) jellemzi.

Igen lényeges még a konzisztencia meghatározása, amely szintén nagy mértékben befolyásolja:

• a bedolgozott beton szilárdságát;
• a kész beton cementszükségletét.

A beton minőségét a tervezésnél kell meghatározni, jelölése a következő:

• minőség (C);
• szemszerkezet (pl. 12-32);
• konzisztencia (pl. F).

Keverővízként minden természetes származású víz felhasználható, amely nem károsítja a betont. Vizsgálat nélkül is megfelel a közfo­gyasztást szolgáló vízvezetéki vagy kút­víz, továbbá a folyók vagy tavak vize, ha az láthatóan tiszta. Ne használjunk olajjal, zsírral és cukorral szennyezett vizet, csak olyant, amit „a ló meg­iszik”. Óvakodjunk az olyan víz fel­használásától, amelyik feltűnően erős szagú, színezett vagy zavaros, felrázva habzik vagy pezseg, gyárak szenny­vizével fertőzött, ásvány- vagy gyógy-vizes vidékről származik, ismeretien összetételű talajvíz, és amelyiknek a pH-értéke (meghatározható lakmusz­papír segítségével) kisebb, mint 6 és na­gyobb, mint 9.

Minél több a betonkeverékben a keverővíz mennyisége – egyébként azo­nos feltételek mellett – annál könnyebb a betonkeverék bedolgozhatósága, ugyanakkor azonban csökken a beton szilárdsága és romlanak egyéb tulajdon­ságai is (pl. vízzárósága). A keverővíz mennyiségének csökkentése rontja a betonkeverék „mozgékonyságát”, a be­ton szilárdságát azonban csak addig növeli, amíg a betonkeverék a tömörítő ­eszközzel még hézagmentesen bedol­gozható.

4.15. táblázat A friss beton testsűrűsége és a betonösszetétel összefüggése

4.16. táblázat Betonok nyomószilárdsági osztályozása

A keverővízzel tehát takarékoskodni kell! A betonkeveréket azzal a legkevesebb víztartalommal készítsük, amely még lehetővé teszi, hogy a betonkeveréket a tömörítő eszközzel fészekmentesen bedolgozhassuk.

Betonozás hidegben és fagyban

Minél alacsonyabb a hőmérséklet, annál lassabban szilárdul a beton, és fagypont alatti hőmérsékletnél a folyamat gya­korlatilag leáll. Ha a betont fagy éri, ak­kor a keletkező jéglencsék a beton szer­kezetét roncsolják. Minél kevesebb a betonban a cement és minél több a víz, annál kevésbé ellenálló a faggyal szem­ben.

A megfagyott betonnak igen nagy a látszólagos szilárdsága, még akkor is, ha közvetlenül a készítés után fagyott meg. Megtévesztő, hogy az ilyen beton a kalapácsütésre csengő hangot ad, olyat, mint a normális körülmények között szilárdult beton. Kizsaluzáskor ez a látszólagos szilárdság már sok balesetet okozott. Mindez arra figyelmeztet, hogy az önerős építkezéseken fagyveszélyes időszakban a betonozást lehetőleg ke­rüljük.

Ha ez elkerülhetetlen, akkor fel­tétlenül tartsuk be a következőket:

• dolgozzunk 350-es vagy még inkább 450-es szilárdsági osztályú cement­tel, 350-es cement használatakor a legfeljebb 10% pernyét vagy 20% kohósalakot tartalmazó cementeket részesítsük előnyben. Minél több ugyanis a kiegészítő anyag (pernye vagy kohósalak) a cementben, annál érzékenyebb a hidegre;
• kerüljük a 250 kg/m³-nél kevesebb cementet tartalmazó betonok készí­tést;
• a keverővíz mennyiségét csökkent­sük a minimumra, ennek érdekében adagoljunk képlékenyítő vagy fo­lyósító adalékszereket és tömörítsük a betonkeveréket vibrátorral;
• olyan homokos kavicsot használ­junk, amelynek agyag-iszap szennyeződése kisebb 6 térfogatszáza­léknál, homoktartalma pedig csak annyi, amennyi a megfelelő bedol­gozhatósághoz szükséges;
• a homokos kavics nem tartalmazhat jéglencséket, az esetleg megfagyott adalékanyagot felhasználás előtt fel kell olvasztani;
• használjunk fagyásgátló adalékszert, mert így gyorsul a beton szilárdulása. A kész betont védeni kell, esetleg melegen kell tartani.

A habarcsokról általában

A habarcs kötőanyag, víz és adalék­anyag keverékéből álló olyan építő­anyag, amely friss állapotában könnyen formázható, alakítható, majd megszilár­dulva a rendeltetésének megfelelő célo­kat szolgál. A felhasznált kötőanyag fajtája sze­rint megkülönböztetünk mész-, cement­es gipszhabarcsot.

A mészhabarcs kötőanyaga elsősor­ban a mész. A habarcs minőségének ja­vítása céljából azonban cement is ada­golható hozzá. Az ilyen habarcsokat ré­gebben javított mészhabarcsnak nevez­tük, újabban cementes mészhabarcs a neve. A cement mennyisége ez esetben 1 m³ habarcsban legfeljebb 200 kg. A cementhabarcs kötőanyaga a ce­ment. A cement mennyisége – a ha­barcs előírt minőségétől függően – köb­méterenként 250-500 kg lehet. A ce­menthabarcs – a jobb bedolgozhatóság céljából – kis mennyiségű meszet is tar­talmazhat. Az ilyen habarcsokat meszes cementhabarcsnak nevezzük.

Habarcsok rendeltetése

A habarcsok rendeltetése szerint be­szélünk falazó-, vakoló-, ágyazó- és felületképző, valamint különleges (pl. vízzáró) habarcsokról. A falazóhabarcsok rendeltetése az egyes falazóelemek (pl. téglák) össze­kötése, valamint a terhek közvetítése azok között. A falazáshoz használt fala­zóelemek méretei nem egyformák, ol­dallapjaik nem mindig párhuzamosak, felületükön görbületek mutatkoznak. Ha ezeket nem habarcsba ágyaznánk, akkor az említett hiányosságok miatt a terhek a felső elemekről nem egyenlete­sen, az egész felületen adódnának át az alsókra, hanem csak az érintkezési pon­tokon, ami a falazat teherbírásának je­lentős csökkenését okozná.

A habarcstól megköveteljük, hogy friss állapotban a keverővizet jól tartsa, legyen jól bedolgozható és rendelkez­zen megfelelő tapadó- és ragasztóké­pességgel. A megszilárdult habarcs­nak megfelelő szilárdságúnak, kellő rugalmasságúnak és kielégítő időálló­ságának kell lenni. A falazó- és vakolóhabarcs ezeken kívül lélegezzen megfelelően, és segítse elő a nedvességván­dorlást.

A jó vízmegtartó képesség ugyan­csak fontos követelmény. A keverővizet rosszul megtartó habarcs a keverőládában gyorsan ülepedik, szétkeveredik, a falfelületre kerülve – a fal nedvszívó hatásának következtében – a szükséges­nél gyorsabban elveszíti víztartalmát. Az ilyen habarcs felhasználása sok gon­dot okoz és rossz minőségű munkát eredményez.

A jó bedolgozhatóságon a megfelelő teríthetőséget, kenhetőséget értjük. A jó habarcs kitölti a felületek egyenetlensé­geit, behatol a felületi pórusokba, ezál­tal jó teherátadási és megfelelő tapadást biztosít. A habarcs megfelelő szilárdságán a falazóhabarcsok esetében a kellő te­herbírást, a vakolóhabarcsok esetében pedig elsősorban a jó tapadást értjük.

További követelmény a kellő rugal­masság

A habarcsoknak ugyanis káro­sodás (pl. repedés) nélkül kell elviselni­ük az átnedvesedést és a kiszáradást, valamint az épület ülepedéséből, felme­legedéséből és lehűléséből eredő moz­gásokat. A szükségesnél több cement a habarcs rugalmasságát rontja! Ezért az ajánlott cementmennyiségnél ne ada­goljunk többet!

A jó időállóság elsősorban az időjá­rás hatásainak kitett habarcsokkal szem­beni követelmény. A legnagyobb igénybevétel a fagy. A habarcs fagyál­lósága a felhasznált alkotóanyagok mi­nőségétől, a habarcs összetételétől és légpórus tartalmától függ. A kötőanyag feladata a friss habarcs jó bedolgozhatóságán kívül a habarcs megkívánt szilárdságának biztosítása. A vízzel péppé kevert kötőanyag bevonja a homokszemcséket, s így friss állapotban azok mozgékonyságát kedvezően segíti elő, majd a szilárdulás folyamán az egyes homokszemcséket összeragasztva, azokat kőszerűen szilárd testté egyesíti.

A friss habarcs megfelelő bedolgoz­hatósága elsősorban a keverővíz mennyiségének helyes megválasztásá­val érhető el. A túl sok és a túl kevés víz egyaránt káros. A kevés vízzel készített habarcsot nehéz bedolgozni; az ilyen habarcs minősége megszilárdult állapo­tában sem megfelelő. A sok vizet tartal­mazó habarcs hajlamos a szétkeveredésre, ugyancsak nehezen dolgozható be, és szilárdulás közben zsugorodik, repedezik.

A homok alkotja a habarcs szilárd és tartós vázát

A homok mindig szilár­dabb, mint a megszilárdult kötőanyag­pép, és ellenállóbb a környezeti hatá­sokkal szemben. A homok, mint „sová­nyító” anyag nélkülözhetetlen a ha­barcskészítéskor. Csak kötőanyaggal és vízzel készült pépek szilárdulás köz­ben annyira zsugorodnak, hogy ennek következtében összerepedeznek. A kö­tőanyagpépet tehát a homokszemcsék­kel olyan mértékben kell szétoszlat­nunk a habarcsban, hogy az a homok­szemcséket csak vékony rétegben von­ja be, így elkerülhetjük a repedéseket (4/17; 4/18 táblázat).

Könnyűbetonok

Kifejezetten hőszigetelő tulajdonságú könnyűbetonok a következő könnyű adalékanyagok felhasználásával készít­hetők:

• duzzasztott perlit;
• polisztirolgyöngy;
• kohó habsalak.

A perlit beton készítéséhez 50- 150 kg/m3 sűrűségű duzzasztott perlit hasz­nálható adalékanyagként. A kötőanyag 350-es vagy 250-es minőségű cement, 120-280 kg/m³ adagolásban. A perlit-beton minőségére a kiszárított állapot­ban mért testsűrűség a jellemző.

A polisztirolgyöngy beton adalék­anyaga 20 és 35 kg/m³ közötti halmaz­sűrűségű, 75 °C lágyuláspontú, maxi­málisan 4 mm átmérőjű polisztirol­gyöngy, cementadagolása 120-250 kg/m³, 350-es vagy 250-es minőségű cement. A kohó habsalak beton adalékanyaga lehetőleg vagy 4-12 mm vagy 12-24 mm szemnagyságú adalékanyag-ré­szekből álljon. Halmazsűrűsége max. 700 kg/m³ lehet. A felhasznált cement 350-es vagy 250-es minőségű, adagolá­sa m³-enként 150-280 kg.

A könnyűbetonok alapanyagainak adagolásánál a cementadagolás mindig tömeg szerinti, az adalékanyag és a keverővíz adagolása térfogat szerinti is le­het. A hőszigetelő könnyűbetonokat kényszerkeverő géppel kell keverni, de görgőjáratos nem alkalmazható, mert a puha adalékszemcséket az ilyen gépek szétmorzsolják. Az alapanyagok közül a cementet és az adalékanyagot kell elő­ször összekeverni, azután adható hozzá a keverővíz. Használható a keveréshez előzetesen vízzel telített adalékanyag is. A hő­szigetelő könnyűbeton bedolgozásakor az előírt készítési testsűrűségtől függ a tömörítés módja, eszköze és időtartama.