Magasépítészet - 31. oldal

Pincefalak szigetelése

A pincetér talajnedvesség elleni szigetelésének kialakítására alapvetően kétféle eljárás alkalmazható. Az egyik esetben (az alapozás után) először a vízszintes (pince) falszigetelést és a pincefalat építik meg, mivel így a további vízszintes és függőleges teherhordó szerkezet gyorsan kialakítható. Csak ezek után készítik el a padlószigetelést és a függőleges falszigetelést. (A vízszintes falszigetelés és a padlószigetelés ez esetben is ollós toldással csatlakozik egymáshoz.) A függőleges falszigetelést a pincefal megfelelően előkészített (simára dörzsölt, vakolt vagy simított) külső felületére rögzítik.

A falszigetelés védelmét a szigetelést védő fal biztosítja. Ez az alaptestre támaszkodó vékony, 6-10 cm vastag falszerkezet, mely élére állított km. téglából vagy egyéb nagy szilárdságú válaszfal elemből készülhet. Ennek az eljárásnak a legnagyobb hátránya, hogy a különböző szigetelések az építés különböző szakaszaiban (nem egy időben) készülnek és a nehezen kialakítható csatlakozások későbbi károsodások forrásai lehetnek.

4.17. ábra Pinceszigetelés

4.18. ábra Pinceszigetelés (teknőszigetelés)

A másik esetben a függőleges és vízszintes falszigetelés egy időben készül. Először minden oldalon kialakítják a szigetelés aljzatát. Ez vízszintes síkon az alaptestet és az aljzatbetont jelenti, míg a függőleges falszigetelés aljzatát a szigetelést tartó fal képezi. A szigetelést tartó fal az alaptestre épített 10-15 cm vastag falszerkezet, mely km. téglából vagy egyéb nagy szilárdságú válaszfalelemből készülhet.

Az 1,00 m-nél magasabb szigetelést tartó falat 2,00-2,50 m távolságonként erősítő pillérekkel kell ellátni. A megfelelően előkészített falra rögzítik a függőleges falszigetelést, mellyel egy időben készítik el a vízszintes falszigetelést. Az így kialakított összefüggő szigetelés a teknőszigetélés. A szigetelést érő, az építés további fázisában jelentkező mechanikai hatások elleni védelmet a falszerkezet építésével egyidejűleg kialakítandó védő-beszorító habarcsréteggel biztosítják. A padlószigetelést ebben az esetben is később, a pincefal elkészülte után alakítják ki.

A pincefalak (járdaszint feletti) lábazati részének szigetelése a függőleges (pince) falszigetelés felső szakaszának tekinthető. Ez különösen igaz a pincefalakra rögzített függőleges falszigetelés alkalmazása esetén. Ilyenkor a falszigetelés megszakítás nélkül egyszerűen fel van vezetve a járdaszint felé min. 40 cm-rel. A szigetelés e szakasza a csapóeső és egyéb beszivárgó nedvesség elleni védelmet biztosítja. A szigetelés felső végének zárása úgy történik, hogy az alacsonyabban végződő belső szigetelőlemezre rátakar a külső szigetelőlemez.

4.19. ábra Pince lábazatszigetelés

4.20. ábra Pince lábazatszigetelése (teknőszigetelés esetén)

Teknőszigetélés esetén a pincefal lábazati részének szigetelését a függőleges (pince) falszigeteléssel egy síkban, de attól külön alakítják ki. Ez abból adódik, hogy a függőleges szigetelést a szigetelést tartó falra rögzítik, a lábazati szakaszon viszont az csak a pincefalra rögzíthető. A függőleges falszigetelés felső végét a szigetelést tartó fal tetejére hajtják. Erről a rövid vízszintes szakaszról „indítják” a felső lábazati szigetelést. A lábazati szigetelés felső végének zárása megegyezik a fentebb leírtakkal.

A szigetelés járdaszint feletti szakaszának védelmét mindkét esetben a különböző kialakítású lábazatburkolat biztosítja. Részben alápincézett épületeknél a belső oldali pincefal függőleges szigetelése és a padlószigetelés kapcsolódása a függőleges falszigetelés kialakításától függ.

Ha a függőleges falszigetelés a pincefalra rögzített, akkor a szigetelések csatlakozása egyszerűen kialakítható. A függőleges falszigetelést az aljzatbeton felső síkja fölé kell vezetni 15-20 cm-rel, és a túlnyújtott lemezszakaszt ideiglenesen kell csak rögzíteni. A padlószigetelés elhelyezésekor a két szigetelés ollós toldással csatlakoztatható.

Teknőszigetelés esetén a szigetelés kialakítása a pincelábazatnál alkalmazott eljáráshoz hasonló. A szigetelést tartó fal legfeljebb az aljzatbeton alsó síkjáig érhet (jelen esetben az aljzatbeton alatti hőszigetelés alsó síkjáig ér), ezért ettől fentebb egy külön függőleges falszigetelést kell kialakítani. A függőleges (pince) falszigetelés felső végét a szigetelést tartó fal tetejére hajtják. Erről a rövid vízszintes szakaszról „indítják” a felső függőleges szigetelést, melyet a pincefalhoz, illetve a koszorú hőszigeteléséhez rögzítenek.

A szigetelés az aljzatbeton felső síkja fölé van vezetve 15-20 cm-rel, ezt a túlnyújtott lemezszakaszt csak ideiglenesen kell rögzíteni. A padlószigetelés elhelyezésekor a két szigetelés – az előző megoldáshoz hasonlóan – ollós toldással csatlakoztatható.

Pillérek szigetelése

Vázas épületek alépítményeinél a padlószigetelés folytonossága a pillérek helyén megszakad, de a megfelelő nedvességvédelmet biztosítani kell. A pillérek talajnedvesség elleni szigetelése többféle módon kialakítható. A legkedvezőbb és legelterjedtebb eljárás a tömegbeton szigetelés alkalmazása. Ennek lényege, hogy a padlószigetelés magasságában a vasbeton pilléreket vízzáró tömegbetonból készítik, a padlószigetelés felső szigetelőlemezeit pedig felhajtják a pillérek mentén. (A tömegbeton réteg vastagsága min. 25 cm.)

A tömegbeton nagy tömörségű, vízzáró tulajdonsággal rendelkező beton. Csak ellenőrzött üzemi körülmények között (betonkeverő telepeken) állítható elő megfelelő minőségben.

Pince penészmentesítése

A pince egy nedvességnek kitett helyiség. A pince penészmentesítése egy különlegesen speciális folyamat, amit a következők szerint lehet véghezvinni: pince penészmentesítése, lépésről lépésre >>

A talajpára és talajnedvesség elleni szigetelések kialakítása lényegében megegyezik. A talajpára „gyengébb” nedvességokozó, mint a talajnedvesség, ezért minden talajnedvesség elleni szigetelés megfelelő védelmet nyújt egyben a talajpára ellen is. Kifejezetten csak talajpára elleni szigetelés ritkán készül.

Talajnedvesség elleni szigetelést alakítanak ki minden olyan helyen, ahol talajvíznyomás nem érheti a védendő szerkezeteket, helyiségeket, vagyis ahol a védendő szerkezetek a mértékadó talajvízszint felett helyezkednek el.

Bitumenes lemezszigetelések kialakítása

A bitumenes lemezszigetelések a legelterjedtebb, leggyakrabban alkalmazott alépítményi szigetelések. A lemezek típusától függően talajpára ellen egy, talajnedvesség ellen pedig egy vagy két rétegű bitumenes lemezszigetelések készülnek. A különböző típusú bitumenes lemezek szükséges rétegszámát mutatja meg a nedvességokozók függvényében. (A rétegszámok a függőleges és vízszintes felületekre egyaránt értendők.)

4.1. táblázat

Az aljzat előkészítése

Az aljzat előkészítése alatt a szigetelendő felület tisztítását, javítását és kellősítését értjük. A szigetelés csak teljesen sima, por- és egyéb szennyeződésektől mentes felületen alakítható ki, ezért az aljzatát képező (vízszintes és függőleges) felületet mindig meg kell tisztítani. Ha a szigetelendő felületen 1 mm-nél szélesebb repedés található, akkor azt az előkészítés során ki kell javítani.

A szigetelőlemezek nem törhetők, ezért a sarkoknál 4-5 cm sugarú hajlatot kell kialakítani. A tisztítás (és az esetleges javítás) után következik a teljes szigetelendő felület kellősítése, amely során a száraz aljzatot hideg bitumenmázzal, a nedves (de nem vizes) aljzatot bitumenemulzióval kell lekenni. Az aljzat megfelelő előkészítése és kellősítése nélkül nem helyezhető el a szigetelés!

A lemezek fektetése, toldása

A lemezsávokat egy irányba kell fektetni. Vízszintes felületen a fektetés iránya mindig a fal síkjára merőleges, míg függőleges felületen a fektetés iránya mindig függőleges. A lemeztoldások (minden lemeztípus esetén) 15 cm széles átfedéssel készülnek úgy, hogy (lejtett felület esetén) mindig a vízfolyási irányába takarjanak. A különböző rétegekben a lemeztoldásokat egymáshoz képest eltolva kell kialakítani (oldalsó és lemezvégi toldásokat egyaránt).

A bitumenes lemezek tekercselt formában kerülnek forgalomba. A lemezek szélessége általában 1,00 m, a hosszuk 20,00 m.

4A/a. ábra Egy réteg szigetelőlemez toldása

4.4/b. ábra Két réteg szigetelőlemez toldása

A lemezek ragasztása, hegesztése

A szigetelési munkák legfontosabb munkafázisa a lemezek rögzítése. Ez döntően meghatározza a későbbiekben a szigetelés rendeltetésszerű működését és annak élettartamát.

Rögzítés szempontjából háromféle bitumenes lemeztípust különböztetünk meg:

• ragasztott bitumenes vékonylemezek;
• hegesztett bitumenes vastaglemezek;
• öntapadós bitumenes lemezek.

Mindhárom típus közös jellemzője, hogy teljes felületű ragasztásra van szükség, valamint hogy a rögzítés során nagy pontossággal kell eljárni, mivel a leragasztott lemezek helyzete utólag nem módosítható.

A bitumenes vékonylemezek ragasztása előtt a lemezeket előre méretre szabják, beállítják (a megfelelő átfedési és toldási méreteket alkalmazva a már lerakott lemezekhez igazítják) és visszatekercselik. Egy lemez ragasztását általában két ember végzi. Az egyikük a tekercs előtt – a fektetés irányába haladva – folyamatosan forró bitument ken az aljzatra úgy, hogy a lemez teljes felületen érintkezzen a bitumennel.

Eközben a másik ember a tekercsről legördülő lemezszakaszt folyamatosan a forró bitumenbe simítja. A lemezt úgy kell simítani, hogy a lemez felülete teljesen sima legyen: kitüremkedés, gyűrődés, hólyag nem keletkezhet. A ragasztáshoz szükséges 180-220°C hőmérsékletű forró bitument az építés helyszínén állítják elő olvasztó berendezésekben (üstökben). A ragasztott bitumenes vékonylemezeket – a körülményes, időigényes és veszélyes munkavégzés miatt – ma már ritkán alkalmazzák.

4.5. ábra Bitumenes vékonylemez rögzítése

A hegesztett bitumenes vastaglemezek rögzítésének lényege, hogy a ragasztáshoz szükséges forró bitument nem külön állítják elő, hanem a lemezről olvasztják le. A vékonylemezekhez hasonlóan a vastaglemezeket is – a rögzítés előtt – előre beállítják és visszatekercselik. A lemez alsó felületén gyárilag felhordott bitumenréteget lángpisztollyal folyamatosan leolvasztják. Ezzel egy időben a tekercset folyamatosan előregördítve a lemezt az aljzatra rögzítik. A hengerelést, simítást egyenletesen kell végezni: kitüremkedés, gyűrődés, hólyag nem keletkezhet.

4.6. ábra Lemeztoldás simítása

Modifikált bitumenes lemezek esetén, vízszintes felületen nem szükséges a teljes felületű ragasztás. A toldások mentén a teljes átfedési felületen hegesztéssel kapcsolódnak egymáshoz a lemezek, az aljzathoz azonban pontonkénti hegesztéssel is rögzíthetők. A mai gyakorlatban ez a hegesztéses módszer a legelterjedtebb lemezszigetelési eljárás.

4.7. ábra Bitumenes vastaglemez rögzítése vízszintes felületen

Az öntapadós bitumenes lemezek rögzítéséhez nincs szükség sem külön ragasztóanyagra, sem melegítésre. A lemez teljes alsó felületén gyárilag felhordott ragasztóréteg található, melyet a beépítésig védőfólia fed. Az elhelyezés során a pontosan beállított tekercset a védőfólia eltávolításával egyidejűleg folyamatosan és egyenletesen simítják az aljzathoz. Az átfedéseket külön többször áthengerelik.

Műanyag lemezszigetelések kialakítása

A műanyag lemezszigetelések alkalmazása az előnyös mechanikai tulajdonságok és a gyors kivitelezhetőség miatt egyre elterjedtebb. Többféle anyagból készülhetnek. Hazánkban talajnedvesség ellen a PVC-lemezek felhasználása a leggyakoribb.

A műanyag lemezszigetelések minden esetben egy rétegben készülnek, az alkalmazott lemezvastagság (talajnedvesség esetén) min. 1 mm. A szigetelés aljzatát a bitumenes lemezszigeteléseknél leírtaknak megfelelően (kellősítés nélkül) kell előkészíteni. A lemezek vékonyságából adódó sérülésveszély miatt vízszintes felületen a műanyag lemezszigetelés alá minden esetben aljzatkiegyenlítő réteg (műanyag filc) szükséges. Megfelelő simaságú függőleges felületen erre nincs szükség. A sarkoknál, éleknél min. 1,5 cm sugarú hajlatot kell kialakítani.

A műanyag szigetelőlemezek fektetése a bitumenes lemezeknél leírtaknak megfelelően történik. A lemeztoldások min. 5 cm széles átfedéssel készülnek.

4.8. ábra Bitumenes vastaglemez függőleges rögzítése

4.9. ábra Öntapadós lemez fektetése

A lemezeket általában szárazon (ragasztás nélkül) fektetik. Kismértékű ráncosság, hullámosság megengedett. Az átfedéseknél a lemezeket forrólevegős hegesztéssel vagy oldószeres hideg hegesztéssel kapcsolják (vízhatlanul) egymáshoz. Forrólevegős hegesztés esetén az átfedés mentén a lemezek a hő hatására meglágyulnak, és folyamatos hengerelés mellett összepréselődnek. Oldószeres hideghegesztésnél a lemezek az oldószer hatására meglágyulnak, ekkor összekapcsolhatók. Az oldószer elpárolgása után a lemezek megszilárdulnak.

4.10. ábra Műanyag lemez automata hegesztése

Oldószeres hegesztés csak plasztomer műanyag lemezeknél alkalmazható, elasztomer műanyag lemezek esetén ragasztással történhet a lemezek összekapcsolása. Függőleges felületen sem szükséges a lemezek ragasztása, a felső szegélyek mentén a lemezvégeket ún. fóliabádog szalagokhoz rögzítik (függesztik). A végleges rögzítés kialakításáig ideiglenes ragasztás alkalmazható. A függőleges falszigetelést mindig a padlószigetelés előtt kell elkészíteni.

A műanyag szigetelőlemezek a bitumenes lemezekhez hasonlóan tekercselt formában kerülnek forgalomba. A lemezek szélessége általában 1,50 m, hosszuk 20,00 m.

Bevonat szigetelések kialakítása

A bevonat szigetelések folyékony állapotban a bevonandó felületre felhordott vízszigetelő anyagok. A talajpára és talajnedvesség elleni bevonat szigetelések anyagai általában bitumenmázak, modifikált bitumenes bevonatok, rideg vagy rugalmas cementhabarcsok lehetnek. A szigetelés csak megfelelően előkészített aljzaton alakítható ki. (Megegyezik a bitumenes lemezszigeteléseknél leírtakkal.) A szigetelési munka száraz időjárás mellett, +10°C feletti hőmérsékleten végezhető.

A különböző anyagú bevonatok többféle módon felhordhatok a bevonandó felületre kenést, hengerezést, szórást egyaránt alkalmaznak. A felhordás két rétegben történik: az első réteg teljes száradása után hordható fel a második réteg. A megszáradt rétegek vastagsága egyenként nem lehet kisebb, mint 3 mm. A bevonat szigetelések nem teherhordók, vízszintes falszigetelésekhez nem alkalmasak. Kialakításuk minden esetben lemezszigeteléssel történik. A lemezekhez könnyen csatlakoztathatók a bevonatok. Az átfedés szélessége min. 15 cm.

A bevonat szigetelések előnye, hogy az éleknél, hajlatoknál és az egyéb tört felületeknél a lemezszigetelésekkel ellentétben egyszerűen kialakíthatók.

Szerkezeti részletek (csomópontok)

A különböző típusú alépítményi szigetelések megfelelő kialakításához ismerni kell azokat a szerkezeti részleteket, amelyek alapján pontos képet kapunk a szigetelések elhelyezkedéséről, csatlakozásáról, védelméről és az épületszerkezetek kapcsolatáról.

Az alábbiakban csak a leggyakrabban alkalmazott kétrétegű bitumenes lemezből készülő talajnedvesség elleni szigetelés szerkezeti részleteit mutatjuk be. Ezek a szerkezeti részletek általában a három különböző helyzetű szigetelés: a padlószigetelés, a vízszintes és a függőleges falszigetelés csatlakozásait rögzítő csomópontok.

A pince nélküli (alápincézetlen) épületek talajnedvesség elleni szigetelése a legtöbb esetben egy síkban elhelyezkedő vízszintes fal- és padlószigetelésből áll. Ilyen szigetelést a legegyszerűbb és leggyorsabb készíteni.

Függőleges helyzetű szigetelés a következő esetekben szükséges:

• ha a lábazati fal nem fagyálló anyagból készül;
• ha nincs lábazati fal;
• ha a lábazati fal kialakítása nem teszi lehetővé (a homlokzat elrendezés vagy a terepviszonyok miatt), hogy a vízszintes falszigetelés és a padlószigetelés egy síkban legyen.

Külső falak szigetelése (lábazati csomópont)

A legkedvezőbb, ha a padlószigetelés és a vízszintes falszigetelés egy síkban kialakítható. A szigetelés elkészítése az épületszerkezetek kialakításának technológiai sorrendjéhez igazodik. Először az alaptest és a lábazati fal készül el. A lábazati falon helyezik el a vízszintes falszigetelést úgy, hogy a belső oldalon mindkét szigetelőlemezt 15-20 cm-rel (toldási hosszal) túlnyújtják.

A lábazati falat úgy kel kialakítani, hogy a rá helyezett vízszigetelés az épület körüli járda szintje felett legyen min. 30 cm-rel. (Ez az olvadó hóval és a felcsapódó esővel szemben védelmet jelentő méretminimum.) A szigetelőlemezek túlnyújtott részei nincsenek összeragasztva, csak a falszerkezet alatti részén rögzítik a lemezeket. Ezt követően elkészítik a falszerkezetet és az egyéb teherhordó szerkezeteket. Az aljzatbeton elkészülte után helyezik el a padlószigetelést. Ez ollós toldással kapcsolódik a vízszintes falszigetelés túlnyújtott részéhez. A padlószigetelés felső lemezét a falszegély mentén felhajtják a fal síkjára.

4.11. ábra Bevonatszigetelés készítése

Ha a padlószigetelés és a vízszintes falszigetelés nem alakítható ki egy síkban, akkor a két szigetelési síkot összekötő függőleges falszigetelést kell kialakítani. Ilyen esetekben a vízszintes falszigetelést közvetlenül az alaptestre helyezik. A lemezek szélessége megegyezik az alaptest szélességével.

Erre építik rá a lábazati falat. A függőleges falszigetelést a lábazati fal belső síkjára rögzítik úgy, hogy a padlószigetelés síkja fölé nyúljon 15-20 cm-rel. Ez a toldási hossz, ezért a lemezek e részét csak ideiglenesen kell rögzíteni. A szigetelést védő szerkezet és az aljzatbeton elkészülte után helyezik el a padlószigetelést, ami ollós toldással kapcsolódik a függőleges falszigetelés lehajtott toldási szakaszához.

Szigetelési szempontból kedvezőbb megoldást jelent, ahol a vízszintes és a függőleges falszigetelés egy időben készül. Ezután alakítják ki a lábazati falat. A függőleges falszigetelést egy kisméretű szigetelést tartó falra rögzítik. A padlószigetelés és a függőleges falszigetelés kapcsolódása megegyezik az előzőekben leírtakkal.

Belső falak szigetelése

A belső teherhordó falak és a válaszfalak talajnedvesség elleni szigetelése egyszerűen kialakítható. Ilyenkor is a falak vízszintes szigetelése készül el előbb, amit a fal mindkét oldalán túlnyújtva helyeznek el és csak a fal alatti szakaszon ragasztják össze a szigetelőlemezekéi. A vízszintes falszigetelés és a padlószigetelés ollós toldással csatlakoznak egymáshoz. A padlószigetelés felső szigetelőlemezét – a már ismert módon – a fal mindkét oldalán felhajtják a fal síkjára.

4.12. ábra Azonos síkú vízszintes fal- és padlószigetelés

4.13. ábra Eltérő síkú vízszintes fal- és padlószigetelés

4.14. ábra Eltérő síkú vízszintes fal- és padlószigetelés (egyidejűleg kialakított függőleges és vízszintes falszigetelés esetén)

4.15. ábra Belső fal alatti szigetelés

4.16. ábra Válaszfal alatti szigetelés

Az alápincézett épületek talajnedvesség elleni szigetelése mindhárom szigetelésfajtát tartalmazza (padlószigetelés, vízszintes és függőleges falszigetelés). Ilyen esetekben a pincetér alulról és oldalról körül van szigetelve.

Pincefalak szigetelése, pillérek szigetelése

Csőáttörések szigetelése, dilatációs hézag és világító akna szigetelése

Az alépítményi szigetelések fogalma, fajtái

Az épületek talajjal érintkező szerkezeteit érő, a talajban keletkező nedvességhatások megfelelő védelem nélkül jelentős károkat okozhatnak. A nedvesség meggyorsítja a szerkezetek tönkremenetelét, ebből adódóan csökkenti az épület használati értékét. A nedves épületszerkezetek és helyiségek az egészségre is károsak.

Az alépítményi szigetelések a talajban lévő épületrészek nedvességhatások elleni védelmét biztosító szerkezetek. Ezek rendeltetése, hogy megvédjék az épületszerkezeteket és a belső tereket a talajban lévő víz- és nedvességhatásoktól.

A talajpára, a talajnedvesség és a talajvíz azok a nedvességokozók, melyek a talaj különböző rétegeiben elhelyezkedve különböző hatásokat fejtenek ki az épületszerkezetekre. Ezek alapján csoportosíthatók az alépítményi szigetelések is, vagyis a kialakítandó szigetelés a víz mennyiségével és hatásával arányosan változik (egyre bonyolultabb lesz).

A talajpára elleni szigetelés a legegyszerűbb alépítményi szigetelés, mivel ennek csak az épületszerkezeteken lecsapódó pára elleni védelmet kell biztosítania. A talajnedvesség elleni szigetelés akadályozza meg talajban lévő nedvesség bejutását a felszín alatti épületszerkezetekbe. Bár a követelmények eltérőek, a talajpára és talajnedvesség elleni szigetelések kialakítása között nincs különbség.

Talajvíz

A talajvíz esetén kialakítandó talajvíznyomás elleni szigetelés a legösszetettebb alépítményi szigetelés. A talajvíz állandó vagy időszakos hidrosztatikai nyomást fejt ki, melyet a szigetelés tartószerkezetének kell felvennie.

Az alépítményi szigetelést a nedvességokozók mellett a szigetelendő épületrész rendeltetése és a szárazsági követelmények is meghatározzák. A szárazsági követelmény az épület helyiségeivel szemben támasztott, azok rendeltetésével összefüggő követelmény. Ez alapján megkülönböztetjük a teljes és a viszonylagos szárazságot.

Teljes szárazság (porszárazság)

Sem víz, sem nedvesség nem jut a felszín alatti helyiségekbe és épületszerkezetekbe. A levegő nedvességtartalma max. 65%. Állandó emberi tartózkodásra kialakított, valamint nedvességre érzékeny anyagok tárolását biztosító helyiségek esetében teljes szárazság a követelmény.

Viszonylagos szárazság

víz egyáltalán nem jut a felszín alatti helyiségekbe és épületszerkezetekbe. A szerkezeteken átjutó nedvesség mennyisége nem több, mint amennyit az adott szerkezet elpárologtatni képes. A levegő nedvességtartalma általában nagyobb, mint 60%. Időnkénti (rövid idejű) emberi tartózkodásra kialakított és a nedvességre nem érzékeny anyagok tárolását biztosító helyiségekben viszonylagos szárazság a követelmény.

A szárazsági követelmények alapján a kialakítandó szigetelés vízhatlan vagy vízzáró lehet. Vízhatlan szigetelést teljes szárazsági követelmény esetén kell kialakítani. Vízhatlan a szigetelés, ha adott nyomás alatt vizet és nedvességet egyáltalán nem ereszt át.

Vízzáró szigetelést viszonylagos szárazsági követelmény esetén kell kialakítani. Vízzáró a szigetelés, ha adott nyomás mellett csak annyi nedvességet enged át, amennyi a belső, védett oldalon, természetes úton képes elpárologni. A szigetelések elhelyezkedése többféle lehet.

A nedvességokozókhoz és a védendő épületszerkezetekhez, helyiségekhez viszonyítva a szigetelés elhelyezkedhet:

• a támadás felőli oldalon,
• a védett oldalon és
• a szerkezeten belül.

A legtöbb esetben a szigeteléseket a támadás felőli (vagyis a védendő épületszerkezet külső nedvességokozó felőli) oldalára helyezik, mivel így a védendő helyiséget és azt határoló épületszerkezetet egyszerre védi a szigetelés. Természetesen nem a szigetelés a legkülső szerkezeti réteg, ezért a különböző mechanikai és egyéb hatásoktól való védelem miatt egy védő- vagy tartószerkezet kerül elé.

A védett oldalon (vagyis a helyiséget határoló szerkezet belső, helyiség felőli oldalán) általában utólagos szigetelés készül. Ilyen esetekben a szigetelés a helyiségek határoló szerkezeteinek belső felületéhez kapcsolódik, így csak a helyiségeket védi a nedvességhatásoktól, magát a határoló szerkezeteket nem.

A szerkezeten belüli szigetelések szintén utólagos szigetelések, amelyek a helyiséget és az azt határoló szerkezetek egy részét védik a nedvességhatásoktól. A szigetelések helyzete és a védendő épületszerkezetek típusa alapján az alábbi alépítményi szigeteléseket különböztetjük meg.

Ezek:

• függőleges falszigetelés;
• vízszintes falszigetelés;
• padlószigetelés.

Alápincézett épületek alépítményi szigetelésénél mindhárom szigetelést együttesen alakítják ki, teknőszerűen körülölelve a felszín alatti helyiségeket és azok határoló szerkezeteit. A teknőszigetelés a felszín alatti épületrészeket alulról és oldalról folytonosan (megszakítás nélkül) körülvevő talajnedvesség és talajvíznyomás elleni szigetelés.

Alépítmény szigetelésének elhelyezkedése

A szigetelések anyagai

A különböző anyagú szigetelések közös jellemzői, hogy tömör szerkezetűek és nem vízáteresztők. A szigetelőanyagok megjelenési forma szerint lehetnek megolvasztható anyagok, folyékony anyagok, oldatok, vizes emulziók, lemezek, fóliák.

Az alépítményi szigetelésekhez alkalmazott szigetelőanyagok az alábbi módon csoportosíthatók:

• bitumenes lemezek és egyéb bitumenes készítmények;
• műanyag lemezek és egyéb műanyag készítmények;
• fémlemezek;
• különleges habarcsok;
• tömegbeton szigetelések.

A legtöbb esetben az alépítményi szigetelések bitumenes és műanyag lemezekből készülnek. (A fémlemezeket, habarcsokat és tömegbeton szigeteléseket igen ritkán, speciális esetekben alkalmazzák.)

Bitumenes lemezekés készítmények

A bitumen a kőolaj lepárlásából nyert mesterséges anyag, de kis mennyiségben, természetes állapotban is megtalálható. Fekete színű, fényes törésfelületű, alacsony olvadáspontú anyag, mely folyamatos melegítés hatására megpuhul, képlékennyé válik, végül cseppfolyós lesz, lehűlés után azonban újra megszilárdul. Ezen, valamint kiváló víztaszító tulajdonsága miatt a bitumen a vízszigetelések legelterjedtebb alapanyaga.

A bitumenmázak (oldószeres bitumenek) azonnal kenhető szigetelőanyagok. A bitumen oldására gyorsan párolgó oldószereket (pl. benzint) alkalmaznak. Az oldószer elpárolgása után a bitumen megkeményedik. Az oldószeres bitumen készítményeket ritkán alkalmazzák önálló szigetelésként, elsősorban felület-előkészítő (kellősítő) anyagként kerül felhasználásra.

Az oldószeres bitumenek fokozottan tűzveszélyesek! A műanyag alapanyagú szerkezeteket az oldószerek megtámadják, ezért ilyen szerkezetekkel oldószeres bitumenek nem érintkezhetnek!

4.2. ábra Szigetelőlemezek anyagtani csoportosítása

A bitumenemulzió elsősorban vízben eloszlatott bitumenrészecskékből álló diszperz rendszer. A folyadék elpárolgása után az egymáshoz tapadó bitumenrészecskék képezik a szigetelőréteget. A bitumenemulziók nagy előnye, hogy nedves felületre is felhordhatok, és nem igényelnek melegítést. Az oldószeres bitumenekhez hasonlóan elsősorban felület-előkészítésre (kellősítésre) használják. A bitumenemulziók fagyra érzékenyek, csak +5°C felett alkalmazhatók!

A bitumenes kitteket és tapaszokat olajban oldott állapotban alkalmazzák. A gyurmaszerű anyaghoz különböző töltőanyagokat kevernek. Az így kapott masszát általában tömítésre használják. A víz- és nedvesség elleni szigetelések leggyakrabban bitumenes lemezekből készülnek. Az alépítményi szigetelésekhez alkalmazott bitumenes lemezek alkotórészei a hordozóréteg, a bitumen és a hintett réteg.

4.3. ábra Bitumenes lemez felépítése

A hordozóréteg általában üvegfátyol, műanyag textília, fém vagy műanyag fólia. Ez biztosítja a lemez stabilitását. A hordozóréteg két oldalán bitumenbevonat található. A bitumen összetétele, tulajdonsága többféle lehet a lemez típusától függően. A bitumenbevonat felületére kerülő hintőréteg, apró szemcsés hintőanyag (pl. finomhomok), biztosítja a bitumen védelmét és a lemez tapadásmentességet. Az alépítményi szigetelésekhez általában csupasz bitumenes lemezeket alkalmaznak, vagyis nincs a felületükön hintőanyag.

A lemezvastagság és az alkalmazott technológia alapján megkülönböztetjük a bitumenes vékony- és vastaglemezeket. A bitumenes vékonylemezek vastagsága max. 3 mm, forró bitumenes vagy hidegragasztással kapcsolhatók egymáshoz. A bitumenes (hegeszthető) vastaglemezek vastagsága legalább 4 mm, leolvasztásos ragasztással kapcsolhatók egymáshoz. A ragasztáshoz szükséges bitument a gyártás során hordják fel a lemez hátoldalára.

A modifikált bitumenes lemezek műanyaggal módosított bitumenből készülnek. Az ilyen lemezek számos, a bitumenes lemeznél kedvezőbb tulajdonságokkal rendelkeznek (magasabb élettartam, jobb rugalmasság stb.), így felhasználásuk is kedvezőbb.

Műanyag lemezek és készítmények

A bitumenes szigetelésekhez hasonlóan a műanyag szigeteléseknél is megtalálhatók a lemezek és az egyéb kenhető szigetelőanyagok, mázak, kittek. A műanyag lemezeknek a rugalmasság és a megmunkálhatóság szempontjából két nagy csoportját különböztetjük meg: a kevésbé nyúló, de hőre lágyuló és így alakítható műanyagok (plasztomerek), valamint a hőre nem lágyuló, de rugalmas műkaucsuk lemezek (elasztomerek).

A legelterjedtebb műanyag szigetelőlemezek a PVC alapanyagú plasztomer lemezek. A műanyag szigetelésekből talajpára, talajnedvesség és talajvíznyomás elleni szigetelés egyaránt kialakítható.

Fémlemezek

A fémlemez szigetelések alkalmazása ritka: elsősorban olyan ipari létesítményeknél készítenek ilyet, ahol a különböző speciális (vegyi, mechanikai) hatások miatt más szigetelés nem használható. Hagyományos falszerkezetek utólagos szigetelésénél is találkozhatunk a különböző típusaival. A fémek közül az ólom-, a réz-, az alumínium-, a horgany-és az acéllemezeket lehet szigetelésként alkalmazni. Ezek tartósak és a különböző hatásokkal szemben ellenállóak.

Különleges habarcsszigetelések

Speciális esetekben (vagy utólagosan) vízzáró habarcsokat (vakolatot) is alkalmazhatnak talajpára és talajnedvesség elleni szigetelésként. Az ilyen vakolatok több rétegben készülnek, cement kötőanyagúak, a vízzáróságot különböző adalékszerek hozzákeverésével érik el.

Tömegbetonok

Tömegbeton szigetelések esetén a szigetelés anyaga nagy tömörségű beton. Olyan helyeken alkalmazzák, ahol más szigetelés nem vagy csak nagyon nehezen alakítható ki (pl. pilléreknél). A beton tömörségét a készítés során különböző adalékszerekkel jelentősen megnövelik, így az vízzáró lesz. A tömegbetonok talajpára és talajnedvesség elleni szigetelésként alkalmazhatók.

A szigetelésekkel szembeni követelmények

Helyzetüktől, anyaguktól és a kialakítás módjától függetlenül a szigeteléseknek, számos követelménynek meg kell felelniük.

A szigetelésekkel szemben támasztott alapkövetelmények:

• szigetelőképesség;
• megfelelő szilárdság;
• tartósság;
• korlátozott alakváltozás.

A szigetelőképesség a szárazsági követelményekhez kapcsolódik. Ezek alapján a szigetelés kétféle lehet: vízzáró vagy vízhatlan. A szilárdsági követelmény a szigeteléseket érő igénybevételek felvételére vonatkozik.

Ebből a szempontból a szigetelés kétféleképpen minősíthető:

• folyamatos megtámasztást igénylő a szigetelés, ha csak nyomó igénybevételek felvételére képes;
• folyamatos megtámasztást nem igénylő a szigetelés, ha a nyomás mellett húzó és hajlító igénybevétel felvételére is képes.

A szigetelések tartóssága a szigetelések várható élettartamára vonatkozik, amely kétféle lehet:

• részleges tartóssága a szigetelés, ha a várható élettartama a védendő szerkezeténél kisebb;
• teljes tartóssága a szigetelés, ha várható élettartama a védendő szerkezetével megegyező vagy nagyobb.

Az alépítményi szigetelések felszín alatti, takart, nem látható és nehezen hozzáférhető szerkezetek, ezért utólagos cseréjük javításuk szinte lehetetlen. A legtöbb esetben emiatt teljes tartósságú szigetelést alakítanak ki.

Az alakváltozási követelmények a szigetelések azon „viselkedésére” vonatkoznak, amelyek a szigetelt épületszerkezetek elmozdulása (süllyedése), alakváltozása során jelentkeznek. Ha a szigetelés nem képes igazodni a kapcsolódó szerkezetek mozgásához, alakváltozásához, akkor megsérül, folytonossága megszakad, vízáteresztővé válik. Ezért a szigetelés anyagának, és az alkalmazott szerkezeti megoldásoknak alkalmasnak kell lenniük a várható alakváltozások felvételére, követésére.

Kútalapok

A kútalapozásnál az épület terheit (megfelelő teherelosztó szerkezeten keresztül) süllyesztéssel lejuttatott kutak továbbítják a mélyen fekvő teherhordó altalajra.

Kútalapozást általában akkor alkalmaznak:

• ha a teherhordó altalaj a felszíntől 4-8 m-re található, és a talaj könnyen fejthető (kotorható);
• ha a talaj adottságai (pl. fellazulás) miatt a víztelenítés és a víz távoltartása nehézkes vagy nem megoldható;
• ha a létesítendő épület süllyedésre érzékeny.

A kútalapok anyaga leggyakrabban beton és vasbeton, speciális esetekben acél. A kútalapozás két alapeleme a teherelosztó szerkezet és a kút.

A teherelosztó szerkezet lényegében megegyezik a cölöpalapoknál bemutatott cölöpráccsal. Elhelyezkedésében és funkciójában ugyanaz: a felmenő szerkezetek (falak, pillérek) alatt, közvetlenül a kutakra épített teherelosztó és merevítő vasbeton szerkezet (gerendarács, ritkábban lemez). Ez biztosítja az épület terheinek kutak közötti, egyenletes elosztását, valamint a kutak esetleges süllyedéskülönbségének kiegyenlítését.

A kút általában kör keresztmetszetű, talajba süllyesztett, alul-felül nyitott vasbeton köpenyszerkezet. A kút nyitott belsejét sovány betonnal vagy homokos kaviccsal töltik ki, amit felül betondugóval zárnak le. Az alsó vízzárás (ha szükséges) a kitöltő anyag alatt kialakított vízzáró betonréteggel biztosítható. A kút két szerkezeti eleme a vágóél koszorú és a köpenyfal.

A vágóél koszorú a köpenyszerkezet legalsó, közvetlenül a talajba hatoló része. Általában acéllal vértezett vasbetonból készül. Kialakítását elsősorban a talaj szerkezete határozza meg. A vágóél koszorú a talaj „vágásával” biztosítja a köpenyszerkezet haladását a talajban. A köpenyfal közvetlenül a vágóél koszorú felett elhelyezkedő (azzal összeépített), monolit (ritkán előre gyártott) beton- vagy vasbeton gyűrűszerkezet.

A monolit vasbeton kútalapok helyén általában munkagödröt alakítanak ki, melyben elkészítik a vágóél koszorút. A kezdő munkaszint a felszínen vagy a talajvízszint felett lehet. Erre építik rá a köpenyszerkezetet, melynek magasságát a süllyedéssel párhuzamosan fokozatosan növelik. Az építéssel egyidejűleg emelik ki a talajt a kút belsejéből. A süllyedést a kút önsúlya és a belső talajkitermelés együttesen okozza. Ez pótterhekkel, egyéb (pl. légnyomásos) módszerekkel fokozható.

A tervezett mélység elérése után a kút alját (gyakran víz alatti betonozással) vízzáró betonréteggel zárják le (fenékdugó), majd a kút belsejét sovány betonnal vagy tömörített homokos kaviccsal töltik fel. A kutak tetejét teherbíró vasbeton dugóval zárják le (fejdugó).

Szekrényalapok

A szekrényalapok a kútalapokhoz hasonlóan szintén süllyesztéssel készülő mélyalapok, viszont nem pontonként, hanem nagy (akár az épület alaprajzával megegyező) felületen biztosítanak alátámasztást. Olyan esetekben alkalmazható, ha az épület nagy terhe vagy alaprajzi elrendezése miatt túl sok kútalapot kellene sűrűn, egymáshoz közel kialakítani, ezért egyszerűbb, ha összefüggő, nagy felületű szekrényalapot készítenek.

A szekrényalapok kialakítása a kútalapokéval megegyező. A nagyméretű vágóél koszorúra kerülő köpenyszerkezet építésével egyidőben folyamatosan emelik ki a talajt a belső térből, eközben az alap süllyed. Épületek teljes alaprajzi méretű szekrényalapozása esetén, a köpenyszerkezeten belüli térben gyakran az épületek alagsori része kerül kialakításra.

Hazánkban szekrényalapokat elsősorban mélyépítési műtárgyaknál készítenek (pl. hídpillér), épületek alapozására ritkán alkalmazzák.

3.28. ábra Kútalapozás

3.29. ábra Kútkialakítások, vágó élek

3.30. ábra Kútalap kialakítása

Résfalas alapozás

A résfal kis szélességi méretű, mélyen a talajba nyúló, felszín alatti beton vagy vasbeton falszerkezet, amely a teherhordás mellett térelhatárolásra és a talajvíz távoltartására is alkalmas. A szélességi méretéhez képest jelentős mélységű munkagödröket résnek nevezik, innen származik az elnevezés is. A résfal készülhet monolit vagy előre gyártott, szakaszos-vagy folyamatos táblákból, különálló pillérekből, ill. ezek együttes alkalmazásával.

A résalapozás alapeleme a réstábla, amely az egy munkaciklusban elkészített résfalszakasz. Folytonos fal esetén az összeépített réstáblák zárt szerkezetet alkotnak, míg szakaszos fal esetén a réstáblák önállóan helyezkednek el. A réspillér különálló réstábla vagy több tábla kombinációjából álló, pillérszerű alakzat. A vízzáró vagy szivárgáscsökkentő résfalat résfüggönynek nevezik.

A résfal méreteit (a követelmények mellett) a rendelkezésre álló technológia határozza meg. A szélessége általában 40-120 cm, a mélysége 6-40 m között változhat. Az egyszerre elkészített résfalszakasz hossza max. 10m lehet. (Ezt az egy ütemben betonozandó betonmennyiség és a résállékonyság határozzák meg.) A résfalas alapozás alkalmazási területe igen széleskörű.

Az épületek alapozása mellett alkalmazható:

• hídpillérek alapjainak építésére,
• munkagödrök vízzáró körülzárására,
• pinceterek, egyéb felszín alatti terek kiképzésére,
• támfalak, partfalak kialakítására,
• talajvíz távoltartására stb.

Résfalas alapozás alkalmazása indokolt:

• ha a teherhordó talaj mélyen található;
• foghíjbeépítés esetén;
• felszín alatti terek kialakítása esetén;
• kis alapterületű, nagy terhelésű épületek (toronyházak) kialakítása esetén;
• ha a kialakítandó épület süllyedésre érzékeny. A résfalas alapozás előnye, hogy:
• bármilyen talajban (elvileg), a talajvízviszonyoktól függetlenül alkalmazható;
• a kivitelezés során nem keletkeznek káros dinamikus vagy zajhatások,
• meglévő épületek közvetlen közelében is alkalmazható (kiválóan alkalmas foghíjbeépítések alapozására);
• bármely mélyalapozási eljárás helyettesíthető vele;
• a munkavégzés szinte teljesen gépesített, kicsi az élőmunka igény.

A résfalas alapozás hátránya, hogy:

• a résiszap szennyező hatású;
• a mélyen a talajba nyúló szerkezet nem ellenőrizhető;
• költséges eljárás.

A résfalas alapozás kivitelezése során először ún. résvezető gerendát készítenek. Ez biztosítja a réselő-berendezés vezetését, védi a rés felső peremét, valamint tartja a felső laza talajréteget. A következő munkafázis a réselés, amely során kialakítják a tervezett munkagödröt (a rést).

A réselés résiszap védelme alatt végzett mélyépítési munka, amely magába foglalja a szakaszos földkiemelést, a vasalás elhelyezését és a betonozást.

A földkiemelés markolóval vagy fúróberendezéssel történhet. A talaj megtámasztására speciális anyagot, ún. résiszapot (zagyot) használnak. Ez a víznél nagyobb sűrűségű folyadék, mely vízből és az abban diszpergált bentonitból áll (bentonitos zagy). Biztosítja a munkagödör falainak megtámasztását, megakadályozza a talajvíz beáramlását és a földfal kiüregelődését. (Dúcolat készítése és a víztelenítés nem megoldható.) A munkagödröt a földkiemeléssel egyidejűleg folyamatosan töltik fel résiszappal.

A rés kialakítása után daruval behelyezik az előre elkészített vasalást. Ezt követően megkezdik a beton bedolgozását. A betonozás alulról felfelé, a zagy folyamatos kiszorításával történik. A vasalás behelyezése és a betonozás során kiszoruló zagyot folyamatos szivattyúzással távolítják el. A betonozó cső alsó végének végig a zagy alsó síkja alatt kell lennie.

Cölöpalapozás az a mélyalapozási mód, amelynél az épület terheit – megfelelő teherelosztó szerkezeten (cölöprácson) keresztül – cölöpök továbbítják a mélyen fekvő teherhordó altalajra. A cölöpalapozás a legrégibb és legelterjedtebb mélyalapozási mód.

Általában akkor alkalmazzák, ha:

• a teherbíró altalaj mélyen található;
• a nem megfelelő talajszerkezet következtében – síkalapozás esetén – vízkimosás, üregképződés és megcsúszás veszélye áll fenn;
• a talajvíz szintje olyan magas, hogy síkalapozás esetén a víztelenítés túl költséges és időigényes lenne;
• a kialakítandó épület süllyedésre érzékeny.

A cölöpalapozás egyaránt alkalmazható tömörfalas és vázas szerkezetű épületeknél. Nagy előnye, hogy jól gépesíthető, kis élőmunkát igényel és gyorsan kivitelezhető.

A cölöpalap összetett szerkezet, három alapeleme:

• cölöp;
• cölöpfej;
• cölöprács.

A cölöpök a talajban elhelyezkedő, hengeres szerkezetek, amelyek az épület terheit közvetlenül a teherhordó altalajnak adják át. Többféle anyagúak és kialakításúak lehetnek. A cölöpalapok több cölöpből állnak. Ezek méreteit, elrendezését, számát, fajtáit és kialakításuk módját az épület szerkezeti rendszere, a terhek nagysága, eloszlása és a talajviszonyok határozzák meg.

A talaj felé történő teherátadás szempontjából a cölöpök lehetnek:

• támaszkodó,
• lebegő és
• vegyes cölöpök.

Támaszkodó az a cölöp, amely a terhének a legnagyobb részét a cölöp alsó végén keresztül a teherhordó talajrétegre továbbítja. Az e felett elhelyezkedő közbülső talajréteg kis teherbírása miatt a cölöp köpenyfelületén (a palást mentén) történő teherátadás nem számottevő. Lebegő az a cölöp, amely a terhének a nagyobb részét a köpenyfalán továbbítja a talaj felé és nem támaszkodik, vagyis az alsó felületen nem (vagy elenyésző mértékben) terhel a talajra.

A valóságban a fenti két teherátadási mód egyszerre jelentkezik, vagyis a cölöp köpenyfelületén és a cölöp alsó végén keresztül is számottevő a teherátadás. Ilyenkor beszélünk vegyes teherátadású cölöpről.

3.20. ábra Cölöpalapozás

3.21. ábra Cölöpök teherátadása

Cölöpalapokat ma már kizárólag betonból és vasbetonból készítenek. Korábban igen elterjedt volt a fa és acél anyagok alkalmazása is. A készítés módja szerint megkülönböztetjük az előre gyártott és a monolit vasbeton cölöpalapokat. A cölöpfej a cölöpök felső végét lezáró monolit vasbeton szerkezet.

A legtöbb esetben a cölöpök nem egyenként, hanem csoportosan helyezkednek el. A cölöpcsoport fejrészét fogja össze a cölöpfej, amely egyenletes tehereloszlást biztosít a csoporton belül a cölöpök között. A cölöpfejet nem alkalmazzák minden esetben.

A monolit cölöpöket mindig a tervezettnél nagyobb hosszúságúra készítik. Ezt úgy érik el, hogy a munkagödröt csak a beton szilárdulása után alakítják ki a tervezett mélységig. (Az eltávolítandó földréteg vastagságával hosszabb a cölöp.) A túlnyúló fejrészt visszaréselik, mert a szilárdsága nem megfelelő. A szabaddá tett vasbetéteket széthajtogatják, majd erre a fejrészre dobozszerű vasalást készítenek, és az adott geometriának megfelelően zsaluzatot alakítanak ki. A kapott cölöpfej a cölöp meghosszabbításának tekinthető. Előre gyártott cölöpök esetén a cölöp végét nem réselik szét, hanem a fejrészen lévő abroncshoz vasalatot hegesztenek.

A cölöprács a felmenő szerkezetek (falak, pillérek) alatt elhelyezkedő, a cölöpfejekre épített vagy közvetlenül a cölöpökhöz csatlakozó teherelosztó és merevítő vasbeton szerkezet. A cölöprács biztosítja az épület terheinek cölöpök közötti egyenletes elosztását, a cölöpök/cölöpcsoportok együttdolgozását, valamint megakadályozza a cölöpök egymáshoz viszonyított elmozdulását.

Cölöprács helyett sok esetben vasbeton lemezt készítenek. Ezt általában olyankor alkalmazzák, ha az épület alaprajza túl bonyolult (egyedi), és nem illeszthető rá megfelelő rácsszerkezet. Ilyen esetekben nem készül külön cölöpfej: a cölöpöket közvetlenül a vasbeton lemezbe kötik be.

Előre gyártott vasbeton cölöpalapok

Az előre gyártott vasbeton cölöpalapokat nagy szilárdságú betonból, a várható legnagyobb igénybevételekre méretezve és vasalva készítik el.

Alkalmazásuk elsősorban akkor célszerű, ha:

• a felső talajrétegek lazák, kicsi a verési ellenállás, a közbenső talajrétegek pedig a verés során tömörödnek (nő a teherbírás);
• nincs szükség 10-12 m-nél hosszabb cölöpökre.

Az előre gyártott cölöpök jellemző keresztmetszetei: letompított sarkú háromszög, négyzet vagy szabályos sokszög. Hazánkban 30×30 cm (vagy 40×40 cm) oldalhosszúságú, négyzet keresztmetszetű, 4-12 m hosszúságú előre gyártott vasbeton cölöpöket alkalmaznak. A cölöpök alsó, talajba kerülő vége a könnyebb talajba juttatás miatt acélsaruval ellátott, csúcsos kialakítású.

Az előre gyártott cölöpök előnyei:

• ellenőrzött üzemi körülmények között, mindig megfelelő minőségben készülnek;
• vert cölöpözés esetén a talaj teherbírása növelhető (az ismétlődő verés tömörítő hatású).

Az előre gyártott cölöpök hátrányai:

• nagy súly;
• a kész cölöp érzékeny a szállításra és mozgatásra;
• a szállítás, emelés és talajba juttatás során keletkező igénybevételek miatt jelentős többletvasalást igényel;
• kötött méretekben készülnek, így nem igazodnak a talajviszonyokhoz.

3.22. ábra Cölöpfej vasalásának kialakítása

3.23. ábra Előre gyártott vasbeton cölöpök

A felsorolt hátrányos tulajdonságok miatt az előre gyártott vasbeton cölöpalapokat ma már csak ritkán alkalmazzák.

Az előre gyártott cölöpök különböző módon juttathatók/ hajthatók le a talajba:

• veréssel;
• vibrálással;
• öblítéssel.

Cölöpverés esetén ütésekkel juttatják a cölöpöket a talajba. Ez többféle verőberendezéssel végezhető. A legelterjedtebb a sűrített levegővel működő verőkalapács, valamint az ún. diesel verő. A verés során a cölöpök fejrészére acél „verősapkát” rögzítenek, amely megakadályozza, hogy a cölöp fejrésze károsodjon az ütésekkor. Mivel az ütések jelentős zajt és dinamikus hatásokat keltenek, ezért a cölöpverés beépített területen nem vagy csak korlátozottan alkalmazható.

Cölöpvibrálás esetén a cölöp fejrészére helyezett nagy tömegű vibro berendezés által keltett rezgés juttatja a talajba a cölöpöt. A rezgő cölöp fellazítja a környező talajszemcséket, így jelentősen csökken a súrlódási ellenállás. Alkalmaznak vibrációs verőkalapácsot is. Ez a verés és vibrálás előnyeit egyesíti: a folyamatos rezgés mellett ütéseket végez, így sokkal hatékonyabban juttatható a cölöp a talajba.

Az öblítés elsősorban finom szemcsés talajok esetén alkalmazott eljárás. Ennek során a cölöp alsó csúcsához nagy nyomáson vizet vezetnek, amely fellazítja a talajt, így elenyésző lesz a talajellenállás. (A vizet a cölöptől különálló csövön vagy előre beépített betétcsövön vezetik el.) Az öblítést a tervezett alapozási sík felett 1,00 m-rel abba kell hagyni; innentől veréssel vagy vibrálással kell a cölöpöt le-hajtani.

Monolit vasbeton (beton) cölöpalapok

A helyszínen készített beton és vasbeton cölöpalap az egyik legelterjedtebb mélyalapozási eljárás.

Monolit vasbeton cölöpalap alkalmazható a következő esetekben:

• ha a változó teherbírású talajrétegekhez kell igazodni;
• ha a teherhordó altalaj mélyen (> 15 m) helyezkedik el, és ezért hosszú cölöpökre van szükség;
• ha különböző okokból (beépítettség, talajszerkezet) a cölöpverés nem alkalmazható.

A monolit vasbeton cölöpalapok kialakításának lényege, hogy veréssel vagy fúrással előre kialakítják a cölöp helyét a talajban. A furat geometriája (keresztmetszet, mélység) megegyezik a tervezett cölöpével. Ezt követően a helyszínen előre elkészített vasalást a furatba helyezik, majd végül azt kibetonozzák.

A különböző cölöpözési eljárások függvényében a fúrtcölöpök köpenycső nélkül, visszanyert köpenycsővel, valamint bennmaradó köpenycsővel készülhetnek. A vert köpenycsöves cölöpök visszanyert vagy bennmaradó köpenycsővel alakíthatók ki. Hazánkban leggyakrabban köpenycső nélküli fúrt cölöpözést, visszanyert köpenycsöves fúrt cölöpözést, valamint visszanyert köpenycsöves vert cölöpözést alkalmaznak.

3.24. ábra Cölöpverés

3.25. ábra Köpenycső nélküli fúrt cölöpözés (Soil-Mec)

A köpenycső nélküli fúrt cölöpözés során a cölöpök helyét olyan speciális fúróberendezéssel alakítják ki, mellyel akár 30 m mély furat is készíthető. A fúrás kezdeti fázisában a furat felső 3-5 m-es szakaszán egy ún. iránycsövet építenek be. A kész furatot a beomlás ellen bentonitos zaggyal védik. A furat kialakítása után behelyezik a helyszínen előre elkészített vasalást, majd kibetonozzák. Olyan technológiával is találkozhatunk, ahol a fúróberendezés szárának visszahúzásával egyidejűleg juttatják le a betont. A vasalást ilyenkor utólag „benyomják”, bevibrálják a beton cölöpbe a kötés kezdete előtt.

3.26. ábra Visszanyert köpenycsöves fúrt cölöpözés (Benoto)

A visszanyert köpenycsöves fúrt cölöpözés során a cölöpök helyén egy köpenycsövet juttatnak a talajba. A lehajtást végző géppel a köpenycsövet folyamatosan különböző irányokba forgatják, illetve le-fel mozgatják, hogy minél kisebb legyen a súrlódási ellenállás. A cső belsejéből egy speciális markolóval termelik ki a földet. A tervezett mélység elérése után beemelik a furatba a kész cölöpvasalást, majd a köpenycső visszahúzásával egyidejűleg végzik a betonozást. A köpenycsövet a lehajtással megegyező módon húzzák ki folyamatos forgatással és le-fel mozgatással, ez a talaj és beton jobb összetömörödését okozza.

A visszanyert köpenycsöves vert cölöpözés során a cölöp tervezett helyére egy köpenycsövet állítanak, melynek belsejét 1,00 m magasságig betonnal töltik meg. A megszilárdult betont folyamatosan döngölik; az ütések következtében a betonnal együtt halad a talajba a köpenycső is.

3.27. ábra Visszanyert köpenycsöves vert cölöpözés (Franki)

A tervezett mélység elérése után elhelyezik az előre kialakított vasalást, majd rétegenkénti betonbedolgozás és folyamatos döngölés mellett visszahúzzák a köpeny csövet. A döngölés következtében a visszahúzott részen a beton belenyomódik a talajba, így jelentősen nő a cölöp teherbírása. Az eljárás előnye, hogy nincs talajkiemelés, a döngölés során a talaj folyamatosan tömörödik.

A monolit vasbeton cölöpalapozás előnye, hogy:

• a cölöpök a terheléshez és a talajrétegződéshez igazodva tetszőleges méretben alakíthatók ki;
• nincs szükség az előre gyártott cölöpöknél a szállítás, tárolás, talajba juttatás során jelentkező egyedi igénybevételek felvételéhez szükséges vasalásra;
• a káros zaj- és dinamikus hatásokkal járó verés nélkül (fúrással) is kialakíthatók;
• a fúrásból, illetve a felszínre kerülő földből (szín, állag, tömörség, szennyezettség stb.) információt kapunk a pontos talajrétegződésről;
• köpenycső nélküli vagy visszanyert köpenycsöves eljárásoknál az oldalirányba talajba jutó beton következtében jelentősen nőhet a teherbírás (mert megnő a súrlódó felület);
• a cölöp „hagymafej” kialakítás esetén húzó igénybevétel felvételére is alkalmas.

A monolit vasbeton cölöpalapozás alkalmazásának hátránya, hogy:

• nem ellenőrizhető a cölöpökben a betonminőség;
• üregeket tartalmazó talajnál a köpenycső nélküli megoldás nem alkalmazható;
• a kialakítás során nincs vagy az előre gyártott cölöpöknél jelentősen kisebb a talajtömörítés mértéke.

A héjalapok görbe felületű, kis szerkezeti vastagságú (lemezszerű) vasbeton héj szerkezetek. Héj alappal bármelyik síkalapozási mód (sáv-, pont-, gerenda- vagy lemezalapozás) helyettesíthető.

A helyettesített alapozási módnak megfelelően alakul a héj alakja is. A pontszerű terheket kisebb (középpontra szimmetrikus) héjak veszik fel, míg a falszerkezeteket a teljes hossz mentén szimmetrikus, gyakran azonos ívű keresztmetszet támasztja alá. A lemezszerű héjalapok általában kétszeresen szimmetrikusak.

A héj alapok lehetnek helyszínen készített (monolit) vagy előre gyártott szerkezetek.

A héjalapok előnyei:

• egyenletes tehereloszlást biztosítanak;
• nagy teherbírású, kizárólag nyomásra igénybevett szerkezetek;
• az esetek nagy részében zsaluzás nélkül kialakíthatók. A héjszerkezet geometriáját ugyanis a talaj adja, melyet a földmunkák során a terveknek megfelelően alakítanak ki;
• anyag takárékos szerkezet: a vékony szerkezeti vastagság következtében kevés acélbetétre és betonra van szükség.

A héjalapok alkalmazásának hátránya:

• nagy pontosságú, nehezen és lassan végezhető földmunkát igényel;
• monolit héjalapok esetén a kis szerkezeti vastagság miatt a vasalási és a betonozási munka is aprólékos és időigényes;
• előre gyártott héj alapokat óvatosan kell elhelyezni, nagy pontosságot kell tartani.

A héjalapokat a gyakorlat a nehezen végezhető, körülményes és időigényes kivitelezés miatt nem alkalmazza, csak nagyon különleges esetekben.

3.18./a. ábra Pont héjalapok

3.18./b. ábra Sáv héjalapok

3.18./c. ábra Lemez héjalapok

Rövid fúrt cölöpalapok

A síkalapok közé tartoznak a kis (max. 3,00 m) alapozási mélységű, ún. rövid fúrt cölöpalapok. Ezeket elsősorban alápincézetlen kis terhet jelentő (max. Kétszintes) épületek esetén alkalmazzák.

A cölöpök 30-40 cm átmérőjű, 1,00-3,00 m mélységű furatokba kiöntött monolit beton (ritkán vasbeton) szerkezetek. A cölöpök tengelytávolsága nem lehet kisebb, mint a cölöpátmérő 2,5-szerese. A cölöpfejeket a közvetlenül a teherhordó falszerkezetek alatt elhelyezkedő talpgerendák kötik össze (vasbeton koszorú). Ezek feladata az épület terheinek elosztása és továbbítása a cölöpök felé, vagyis alátámasztja a cölöpök közötti épületszerkezeteket.

A rövid fúrt cölöpalapok kialakításának feltételei:

• sík, kis lejtésű, egyenletes terepadottságok legyenek;
• a talaj fúrási szempontból kedvező legyen, vagyis ne legyen laza szerkezetű, gyökerekkel sűrűn átszőtt vagy köves;
• a teherhordó altalaj egyenletes minőségű legyen, a felszínhez közel és azzal (közel) párhuzamosan helyezkedjen el;
• a terület a fúróberendezést hordozójárművel megközelíthető és bejárható legyen.

A rövid fúrt cölöpalapok alkalmazása különösen előnyös feltöltött területeken, térfogatváltozó talajok esetében. Jól gépesíthető, gyorsan és egyszerűén végezhető alapozási eljárás.

3.19. ábra Rövid fúrt cölöpalapozás

A pillérvázas épületek esetén (a pontalapok mellett) alkalmazott másik jellemző alapozási mód a gerenda- vagy gerendarács alapozás. A gerendaalap egy pillérsor alatt elhelyezkedő, egyirányú vasbeton gerenda.

A gerendarács alap a hálós elrendezésű pillérek alatt található, két irányba végigmenő, vasbeton gerendákból álló merev rácsszerkezet. Ezen alapozási módok legnagyobb előnye, hogy jelentősen növelik az épület merevségét, így elkerülhetők a süllyedéskülönbségek és az ezekből adódó épületkárosodások.

Gerenda- vagy gerendarács alapozásokat a következő esetekben alkalmaznak:

• ha a nagyobb terhelés következtében nagyméretű pontalapokra van szükség, de a sűrűn elhelyezkedő pillérek miatt nincs elegendő hely ezek kialakítására;
• ha a kialakítandó vázas épület süllyedésre érzékeny;
• ha nem megfelelő a talajminőség.

A gerenda és gerendarács alapok kizárólag vasbeton anyagúak. Jellemző keresztmetszeti alakjuk a sáv-, ill. a pontalapokhoz hasonlóan négyzet, téglalap vagy lefelé szélesedő trapéz. Ez utóbbit ma már ritkán alkalmazzák a zsaluzat költséges és időigényes kialakítása miatt.

Gerendaalapozás esetében az alapgerendák egymástól eltérő mértékben süllyedhetnek, ezért csak olyan épületek esetében alkalmazhatók, melyek födéméi egy irányba teherhordók (süllyedésre nem érzékenyek). Az alapgerendák irányában biztosítva van a megfelelő merevség.

3.13. ábra Gerendaalapozás

3.14. ábra Gerendarács alapozás

Az alapgerendák közötti kapcsolatot kis keresztmetszetű talpgerendák biztosítják. Ezeknek azonban csak összekötő szerepük van, a süllyedéskülönbségből adódó feszültségeket nem veszik fel.

Két irányba teherhordó födémkialakítás esetén az épület mindkét főirányban érzékeny a süllyedésre, ezért ilyen esetekben gerendarács alapozást kell alkalmazni. A vasbeton hálós szerkezet már az alapozás síkjában megfelelő térbeli merevséget biztosít az épületnek. A gerenda- és gerendarács alapok kialakításának menete megegyezik a sávalapoknál leírtakkal.

Lemezalapok

A lemezalapok az épület teljes alapterületén vagy annak egy részén kialakított, az alapozási síkon elhelyezkedő, teljes felületű, összefüggő, vízszintes vasbeton lemezszerkezetek (teherhordó felületszerkezetek). A lemezalapozás a terheket nagy felületen elosztva kellően merev alátámasztást biztosít az épületeknek.

Lemezalapozást alkalmaznak, ha:

• túl nagy az épület terhe, vagy csekély a talaj teherbírása (nagyméretű sáv-, ill. pontalapok helyett célszerűbb és gazdaságosabb lemezalapozást alkalmazni);
• a talaj minősége annyira változó, hogy az káros süllyedéskülönbségeket okozhat (teljes felületű vasbeton lemezszerkezettel ez elkerülhető);
• a talajban lévő épületrészek víznyomás alá kerülnek. Részben vagy teljesen alápincézett épületek talajvízszint alá eső épületrészei esetén készül lemezalap. (A víznyomás ellensúlyozására teljes felületű vasbeton lemezszerkezet szükséges.)

A lemezalapok talajban lévő fordított helyzetű vasbeton lemezfödémnek tekinthetők. A fordított helyzet abból adódik, hogy a terhelést ez esetben a lemez alsó síkján keletkező talaj feszültségek és talajvíznyomás jelentik, ezzel ellentétesen a falak és pillérek alkotta „támaszerők” lefelé mutatnak.

Lemezalapozás egyaránt készíthető tömörfalas, vagy vázas szerkezetű épületek esetén. Kialakítását az épület alaprajzi mérete, a terhe és a talaj szerkezete határozza meg.

A lemezalapozás fajtái:

• síklemez alap;
• bordáslemez alap;
• fordított gombafödém.

A síklemez alapok alul-felül sík, egyszerűen kivitelezhető vasbeton lemezek. A legkedvezőbb kialakítású lemezalapozás. Szerkezeti vastagságát minden esetben statikai méretezés alapján határozzák meg.

A bordás lemezalapokat elsősorban vázas épületeknél alkalmazzák. Ezek lehetnek alul- vagy felül bordásak, a bordák irányát tekintve pedig egyirányú vagy kétirányú bordázatúak. Alulbordás lemezek esetén a földmunka hosszadalmasabb, de a lemez felső felülete teljesen sík, így a padló rétegrendje a szokásos módon kialakítható. A felülbordás lemezek csak felső oldali zsaluzással alakíthatók ki, a padlószerkezethez jelentős mennyiségű feltöltésre van szükség.

A fordított gombafödémeket szintén a vázas épületeknél alkalmazzák. Ennél a megoldásnál az egyszerű síklemez alaptest a pontszerű terheket jelentő oszlopok vagy pillérek csatlakozási helyein gombafödémszerűen van megerősítve. A síklemezen így egyenletes tehereloszlás jöhet létre: ezzel elkerülhető a terhelési pontokban a lemez átszúródása, a lemeztörés (repedés).

Lemezalapok kialakítása

Lemezalapozás csak összefüggő vízszintes alapozási síkon létesíthető, lejtős terep síkját követő ferde helyzetben vagy lépcsőzetesen nem.

A lemezalapok kizárólag monolit kivitelben készülnek. Az alapozási munkákat megelőző munkafázisok (irtási munkák, kitűzés, földmunkák) elvégzése után min. 15 cm vastag szigetelést védő betonaljzat készül, amely a földmunka egyenetlenségeit kiküszöbölve tökéletesen sík, egyenletes felületet biztosít a szigetelésnek és a sík- vagy felülbordás lemezalapnak.

3.15. ábra Síklemez alapozás

3.16./a. ábra Bordás lemezalapozás (egyirányú bordázattal)

Erre a betonaljzatra kerül a nedvesség elleni szigetelés, amelyet min. 5 cm szerelőbeton réteggel kell védeni a különböző mechanikai sérüléssekkel szemben. Ezután készítik el a lemezalap zsaluzatát, illetve vasalását, végül a betonozás következik.

Lemezalapok alkalmazásakor az épület víznyomás elleni vízhatlan szigetelésének fenékszakasza a lemezalap alá kerül, mert a szigetelésre ható víznyomást csak a támadással ellentétes oldalra eső ún. Ellenszerkezet veheti fel (jelen esetben a lemezalap).

3.16./b. ábra Bordás lemezalapozás (kétirányú bordázattal)

3.17. ábra Fordított gombafödém alapozás

A fentiektől eltérő módon készül az alulbordás lemezalap, amelynél maga az alap a legalsó szerkezet. Ezen helyezkedik el a nedvesség elleni szigetelés és a függőleges teherhordó szerkezetek. A víznyomás ellenszerkezete a falszerkezet és az azok között kialakított, statikailag méretezett szerkezeti vastagságú beton- vagy vasbeton lemez (ellenfödém).

A pontszerű terheket jelentő pillérek és oszlopok alatt alkalmazott alapozási szerkezetek a pontalapok. Elsősorban a vázas épületek vázpilléreinek alapozási szerkezetei. A pontalapok alaprajzi alakja általában négyzet, téglalap, ritkábban sokszög, illetve kör. A pontalapokhoz alkalmazott anyagok megegyeznek a sávalapoknál használtakkal. Tégla és terméskő pontalapokat ma már nem készítenek, csak felújítások és bontások esetén találkozhatunk velük.

A beton pontalapokat a készítésük során az esetek nagy részében zsaluzni kell. A lefelé szélesedő szerkezet ferde oldalsíkokkal (csonka gúla) vagy lépcsősen alakítható ki, ennek megfelelő zsaluzatot kell készíteni. A pontalap alsó részét egy 15-20 cm vastag talplemez alkotja, ez megfelelő stabilitást és teherátadási biztosít.

A bonyolult és időigényes zsaluzási munkák miatt a mai gyakorlatban ritkán alakítanak ki lefelé szélesedő szerkezetet. A lefelé szélesedő alaptestek előnyösek, mert a talajra támaszkodó felület jóval nagyobb, mint a felső, közvetlenül a pillérekhez, oszlopokhoz kapcsolódó felület. Napjainkban általában egyszerű kocka vagy téglatest pontalapokat készülnek. Ezek megfelelő szilárdságú talaj esetén zsaluzás nélkül is kialakíthatók, vagyis a kivitelezés költségtakarékossá tehető.

Monolit és előre gyártott szerkezetek

A vasbeton pontalapok lehetnek helyszínen készített (monolit) vagy előre gyártott szerkezetek. A monolit vasbeton pontalapok acélbetétekkel erősített beton pontalapok. A vasalás következtében a kisebb szerkezeti méret is megfelelő teherátadási biztosíthat. A monolit vasbeton pontalapok kialakítását elsősorban a felmenő teherhordó szerkezetek, a terhelés és a teherhordó altalaj elhelyezkedése határozza meg.

3.10/a. ábra Beton pontalapok

3.10/b. ábra Előre gyártott pontalapok (kehelyalapok)

A kehelyalapok előre gyártott vasbeton pontalapok. Ezek többféle kialakításúak lehetnek: általában a különböző előre gyártott vázszerkezetek elemeihez igazodnak. Kötött gyári méretekkel készülnek, ezért a monolit alapokkal ellentétben gyakran előfordul, hogy a pillérek alsó síkja és a teherhordó altalaj közötti távolság „nem hidalható át” (nem elég magas a kehelyalap). Ilyenkor a kehelyalap alá nagyméretű beton tömbalapokat készítenek, melyek biztosítják a megfelelő teherátadási a teherhordó altalaj felé.

A vasbeton pillérek (oszlopok) és a pontalapok között befogott és csuklós kapcsolat alakítható ki. A befogott kapcsolatot az alaptestből kinyúló és bebetonozásra kerülő acéltüskék vagy az alaptestbe horganyzott csavaros kötések biztosítják (acél vázszerkezeteknél). Csuklós kapcsolatot vasbeton szerkezeteknél ritkán alkalmaznak, az előre gyártott elemeknél fordulhat elő.

3.11. ábra Pontalapok kialakítása

3.12. ábra Pontalap zsaluzata

A különböző anyagú pontalapok kialakításának menete megegyezik a sávalapoknál leírtakkal. Az előre gyártott vasbeton pontalapok (kehelyalapok) helyének kialakítása során különösen ügyelni kell az alapozási sík egyenletességére. A kiásott alapgödör alján (a kehelyalap alatt) 8-10 cm vastag betonréteget kell kialakítani, ami a kész alaptest megfelelő támaszkodását és tehereloszlását, illetve vízszintes helyzetét biztosítja.

A sávalapok a legegyszerűbb és legelterjedtebb alapozási szerkezetek. A falszerkezeteket teljes hosszukban alátámasztják. A sávalapok a kedvezőbb teherátadás érdekében a falszerkezetnél szélesebbek (kétoldalt túlnyúlóak). Keresztmetszetük általában téglalap, négyzet, illetve lefelé szélesedő trapéz lehet. Készülhetnek téglából, terméskőből, úsztatott betonból, betonból és vasbetonból.

A felsorolt anyagok közül a téglát és a terméskövet ma már nem alkalmazzák alapok építéséhez; elsősorban felújítási és bontási munkák során találkozhatunk velük. Régen az épületek tégla vagy terméskő alaptesteit úgy készítették el, hogy a falak tervezett helyén kiásott alapárokba a falaknál szélesebb alapfalat falaztak. A kiszélesedés és a trapéz keresztmetszet azért terjedt el, mert így nagyobb a teherátadó felület, vagyis az ilyen alapoknak jobb a teherelosztása.

Tégla sávalap

Terméskő sávalap

Beton sávalap

A beton sávalap a legelterjedtebb alapozási mód. Nagy előnye, hogy nem igényel minden esetben zsaluzást, így gyorsan és könnyen kialakítható. Nincs szükség zsaluzásra, ha a talaj kellő szilárdságú (az alapozási sík felett is állékony), valamint ha a kialakítandó alaptest oldalsíkjai nem dőltek (trapéz keresztmetszet). Ekkor a kiásott alapárok oldalfalai képezik a beton oldalsó határait. (A kiásott alapárok szélességi mérete megegyezik a beton sávalap szélességi méretével) Ha zsaluzat szükséges, akkor az alapárkot olyan szélességűre kell kiásni, hogy a zsaluzat elkészítéséhez megfelelő hely álljon rendelkezésre.

Vasbetonból általában akkor készítenek sávalapot, ha nagy szerkezeti szélességű vagy alacsony szerkezeti magasságú alapra van szükség, ill. ha a terhelés jelentős. Nagy szerkezeti szélességű sávalapokat alkalmaznak, ha a terheléshez viszonyítva kicsi a talaj teherbírása. Alacsony szerkezeti magasságú sávalapok magas talajvízszint esetén készülnek.

Beton sávalap zsaluzata

Vasbeton sávalap

Beton és vasbeton sávalapok kialakítása

A beton és vasbeton sávalapok kivitelezésének technológiai sorrendje a következő:

• irtási munkák;
• kitűzés;
• földmunkák (földkiemelés);
• zsaluzás;
• vasszerelés;
• betonozás;
• kizsaluzás;
• földmunkák (földvisszatöltés, tömörítés).

(Megjegyzés: zsaluzást és vasalást nem minden esetben alkalmaznak.)

Az alapozási munka közvetlenül a földmunkához kapcsolódó, a felszín alatt végzett építési tevékenység. Ebből adódóan minden ilyen munka az irtási munkákkal kezdődik: megtisztítják a területet a növényzettől és eltávolítják a humuszréteget, valamint az esetleges műtárgyakat.

Az irtási munkák után következik a falak és az alapok pontos helyének a kitűzése. Ehhez zsinórállványt alkalmaznak, melynek segítségével pontosan meghatározhatók az egyenesek és a sarokpontok. Az alapárok pontos helyét mészporral jelölik ki. A kitűzés után az alapárok földkiemelése, majd kitisztítása következik. Az árok méreteit a vonatkozó tervek tartalmazzák. Az alapárok kialakítása során a méreteket és az alapozási síkot folyamatosan ellenőrizni kell.

Zsaluzás

Ha zsaluzásra van szükség, akkor az alapárkot és a közvetlen környezetét úgy kell kialakítani, hogy a zsaluszerkezetek megtámasztására megfelelő hely álljon rendelkezésre. A kitermelt földet az alapároktól távolabb kell elhelyezni.

A sávalap és egyúttal a zsaluzat készítésénél törekedni kell az egyszerűségre. Az összetett keresztmetszet bonyolult zsaluzatot igényel, mely jelentősen megnöveli az alapozási munka költségét és munkaidejét.

Betonozás előtt az alapárkot meg kell tisztítani az esetleges szennyeződésektől, a fellazult részeket pedig tömöríteni kell. Ezt követően kell elhelyezni a vasalt alaptestek armatúráját. Ezek összeszerelése az alapárokban történik. Az elkészült vasalást a statikus tervezőnek betonozás előtt ellenőriznie kell.

A vasalás után következik a beton bedolgozása

Az alapok betonozását egy ütemben, folyamatosan végzik. A betonbedolgozás több rétegben (kb. 25 cm-ként), rétegenként tömörítve történik. Nagyon fontos, hogy a betonozás során föld és egyéb szennyezőanyag ne kerüljön az alaptestbe.

A betonalapok leggyakrabban C8, C10, C12 minőségi osztályú betonból készülnek. A bedolgozott beton lehet helyszínen előállított vagy központi betonkeverő telepen készített. A betonkeveréket a helyszínen általában szabadon ejtő (forgódobos) betonkeverő gépekkel, nagyobb munkák esetén pedig helyszíni betonkeverő telepen állítják elő. A helyszínen kevert betont kézi munkával dolgozzák be (talicskával, lapáttal stb.).

3.7. ábra Alap kitűzése zsinórállvány segítségével

Transzportbeton esetén a betonkeveréket mixerkocsi szállítja az építés helyszínére. A mixerkocsiban lévő betont betonpumpával vagy betonozó tölcsérrel továbbítják az alapba. A beton tömörítését kézi csömöszölővel vagy rúd vibrátorral végzik.

Költségtakarékossági okokból úsztatott beton is készíthető. Ebben az esetben a betonozás során, a helyszínen található vagy gazdaságosan beszerezhető különböző méretű köveket helyeznek a betonba. így jelentősen csökkenthető a bedolgozandó beton mennyisége. A felhasznált kő mennyisége az alaptest teljes térfogatához viszonyítva legfeljebb 30% lehet. A kövek szilárdsága nem lehet kisebb a beton szilárdságánál. A köveknek az alaptest széleitől legalább 8 cm-re kell elhelyezkedniük, legnagyobb méretük az alaptest legkisebb keresztmetszeti méretének max. 1/3 része lehet.

A beton szilárdulása után a zsaluzatot elbontják, majd elvégzik a szükséges (befejező) földmunkákat. Az alaptest körül megmaradt részt visszatöltik, végül a visszatöltött földet több rétegben tömörítik.

Válaszfalak alapozása

A teherhordó falszerkezetek alatti sávalapokkal egyidejűleg kell kialakítani a válaszfalakat alátámasztó alapozási szerkezeteket. A válaszfalak alapozására a falszerkezetek tömegétől függően többféle alapozási mód alkalmazható. Nehéz falazóelemekből (pl. kisméretű téglából) készülő válaszfalak esetén a teherhordó falszerkezetek alatti sávalapokhoz vagy lábazati falakhoz kapcsolódó beton sávalapot vagy vasbeton gerendát kell kialakítani.

A válaszfalak alatti beton sávalapok kialakítása megegyezik a teherhordó falak alatti sávalapokéval. A keresztmetszeti méret jóval kisebb; ezt elsősorban a válaszfal súlya és a talaj szerkezete határozza meg. Monolit vasbeton gerenda esetén a beton sávalapnál kisebb keresztmetszet (min. 15×20 cm) alakítható ki. A vasbeton gerenda a vasbeton lábazati falakba van bekötve. (A gerenda kiváltóként funkcionál.) A vasbeton aljzattal egy ütemben betonozzák.

Könnyű válaszfalak esetén (pl. habosított beton, szerelt válaszfalak) nincs szükség nagyméretű sávalapra (vagy vasbeton gerendára). Szükség esetén a vasbeton aljzatválaszfal alatti szakaszának erősítésével is biztosítható a megfelelő teherátadás. Az erősítés vasalással, valamint nagyobb terhelés esetén – a vasalás mellett – az aljzat vastagításával történhet. Ez utóbbit a válaszfal alatt általában 30-40 cm széles szakaszban és min. 10 cm vastagságban alakítják ki. Az ábrán rézsűs vastagítás látható. Ennél egyszerűbben kivitelezhetőek a téglalap keresztmetszetű vastagítások.

Sávalapok lépcsőzése

A sávalapok esetében gyakran előfordul, hogy az alapozási sík „nem tartható” az alapszerkezet minden részén, azaz szükség van az alapozási sík váltására. Ez elsősorban lejtős terepen, részben alápincézett épületeknél, valamint zártsorú beépítéseknél fordulhat elő. Az alapozási sík egyszeri vagy többszöri váltása, változtatása az alaptest lépcsőzése.

Lejtős terep esetén (általában) a teherhordó altalaj elhelyezkedése és a fagyhatár síkja is a felszínnel párhuzamos, vagyis a vízszinteshez képest szöget zár be. Ennek megfelelően kell az alapozás síkját is meghatározni. Az alapozás azonban nem alakítható ki párhuzamosan a felszínnel, hiszen csúszásveszély állna fenn. Ilyen esetekben az alapokat lépcsősen kell kialakítani. Az alaptest lépcsőzése általában a felszín lejtőszögéhez igazodik.

3.8. ábra Válaszfal alatti alapozási módok

3.9. ábra Sávalapok lépcsőzése

Részben alápincézett épületek esetén a két épületrész alapozási síkja között a pince magasságából (2,50-3,00 m) adódóan jelentős lehet a szintkülönbség. Ilyen esetekben az épület alatti teljes alapszerkezet együttdolgozása csak lépcsőzéssel biztosítható.

Zártsorú beépítés esetén az új épület alapozási síkjának mindig a meglévő szomszédos épület alapozási síkjához kell igazodni. Ez azt jelenti, hogy a meglévő épület alapja mellett kialakítandó alaptest síkja a meglévővel megegyező mélységben helyezkedik el (akkor is, ha egyéb okokból ez nem indokolt). Innen indulhat a lépcsőzés „felfelé”, a tervezett alapozási síkig.

Az alaptestek lépcsőzésére vonatkozó legfontosabb szabályok:

• a lépcsőzés hajlásszöge nem lehet nagyobb (meredekebb), mint a talaj természetes rézsűszöge (max. 30°);
• a lépcsőzésen belül két szomszédos alapozási sík közötti szintkülönbség (egy lépcső magassága) maximálisan 50 cm lehet.

Az alaptestek lépcsőzésének hiánya vagy a nem megfelelően kialakított lépcsőzés az alaptest károsodásán túl (alaptörés) az épület egészének súlyos károsodását okozhatja!

Pontalapok (síkalapozás)

Gerenda- és gerendarács alapok, lemezalapok

Héjalapok, rövid fúrt cölöpalapok

Az épületek legalsó, talajban lévő teherhordó szerkezetei az alapozások. Az alapozási szerkezetek feladata az épületek összes terheinek (önsúly, esetleges terhek, járulékos hatások) felvétele és továbbítása a teherhordó altalaj felé. Az alapozások módja és kialakítása többféle lehet. Ezt elsősorban az épületek szerkezeti rendszere, a terhelés mértéke, valamint a talaj- és terepviszonyok határozzák meg.

3.1. ábra Az alapozást érő terhelések

3.2. ábra Sík- és mélyalapok

Az alapozásokkal szemben támasztott legfontosabb követelmények:

• megfelelő szilárdság;
• gazdaságos kialakítás;
• káros feszültségektől mentes szerkezetek létrehozása;
• a teherátadás során az egyenletes süllyedések a lehető legkisebbek legyenek;
• a teherátadás során egyenlőtlen süllyedések ne keletkezzenek;
• a különböző szerkezetkárosító hatásokkal (talajvíznyomás, agresszív talajvíz, fagyhatás) szemben ellenállók legyenek.

Az alapozások tervezése során mindig a szerkezetileg szükséges minimális alapozási mélységből kell kiindulni. így a legkedvezőbb és leggazdaságosabb a szerkezet kialakítása. Az alapozási sík megválasztásánál a következő szempontokat kell figyelembe venni:

• Az alapozási síknak mindig megfelelő teherbírású talajrétegen (teherhordó altalajon) kell lennie.
• Az alapozás nem kerülhet különböző teherbírású talajrétegekre. A teherbíró réteg vastagságának min. 1 m-nek kell lennie az alapozási sík alatt.
• Az alapozás síkja lehetőleg a talajvíz (max.) szintje felett legyen, így elkerülhetők a talaj víztelenítési munkálatok és a talajvíz (nyomás) elleni szigetelések.
• Az alapozási síknak a fagyhatár alatt kell lennie, akkor is, ha teherhordó altalaj a fagyhatár felett is található.

A fagyhatár a télen átfagyott (0 °C alatti hőmérsékletű) felső talajréteg legnagyobb vastagsága. Hazánkban a fagyhatár mélysége szemcsés talajokban 80 cm, kötött talajokban 500 m Bsz. felett 1,00 m.

Az alapozási mélység szerint megkülönböztetjük a síkalapokat és a mélyalapokat.

A síkalapok a felszínhez közeli (max. 3,00 m) alapozási mélységű alapok. Síkalapokat általában akkor alkalmaznak, ha:

• a megfelelő vastagságú teherhordó altalaj a felszínhez közel helyezkedik el;
• a felszínhez közeli talajréteg teherbírása nem nagy, de az épület terhei nagy felületen elosztva megfelelően továbbíthatók;
• a felszínhez közeli talajréteg teherbírása kicsi, de az elhelyezendő épület süllyedésre nem érzékeny.

A síkalapozások lehetnek:

• sávalapok;
• pontalapok;
• gerendaalapok;
• gerendarács alapok;
• lemezalapok;
• héjalapok;
• rövid fúrt cölöpalapok.

A mélyalapok a nagyobb (több, mint 3,00 m) alapozási mélységű alapok.

Mélyalapokat általában akkor alkalmaznak, ha:

• a megfelelő vastagságú teherhordó altalaj mélyen helyezkedik el;
• a talajvízszint magas és a víztelenítésnél gazdaságosabb a mélyalap kialakítása.

A mélyalapozások lehetnek:

• cölöpalapok;
• kútalapok;
• szekrényalapok;
• résfalas alapok.

A talajok megmunkálása (esetleges megtámasztása) az épületek elhelyezésének és kialakításának alapfeltétele. A földmunkák legjelentősebb munkarésze a különböző nagyságú és geometriájú földtömbök kiemelése. Ezek lehetnek alapárkok, közműárkok, pincetömbök, egyéb munkagödrök. Az ezt megelőző és ezután „kisebb” munkafázisok alapvetően ehhez kapcsolódnak.

A földmunkák a következő munkafázisokra oszthatók:

• talajlazítás;
• kiemelés;
• dúcolás, megtámasztás, ha szükséges;
• deponálás (kitermelt föld tárolása);

Helyszíni tárolás esetén:

• visszatöltés vagy elterítés;
• tömörítés;
• tereprendezés.

Elszállítás esetén:

• felrakás
• szállítás
• lerakás
• elhelyezés

A tényleges földmunkákat megelőzik az irtási munkák.

Az irtási munkák

Irtási munkák alatt az építés területén a meglévő növényzet kiszedését és a felső termő talajréteg (humusz) eltávolítását értjük.

Minden olyan meglévő növényt (fát, bokrot, cserjét) gyökerestől ki kell szedni, amely a tervezett épület területén található, vagy az építkezést jelentősen akadályozza. Kivételt jelentenek a jelentős táji, biológiai értéket képviselő növények. A jelentős eszmei értéket képviselő idős (akár több száz éves) fákat mindenképpen meg kell óvni, akár a létesítendő épület terveinek módosítása árán is. (Célszerű az épület terveit előre az ilyen fákhoz igazítani.) A megmaradó, de az építési helyszín közvetlen környezetében lévő fák törzsét 2-3 m magasságig védőborítással kell ellátni.

A növények irtása, kiszedése gépi és kézi eszközökkel történik. A kisebb növényeket általában tológépekkel, kézi vágóeszközökkel, a nagyobb növényeket lánctalpas tológéppel, kézi motoros fűrésszel távolítják el. Nagyobb fák kiemeléséhez emelődarut is alkalmaznak. A kivágott fák tuskóit markológéppel körülásva emelik ki, ritkább esetben kirobbantják.

Szintén el kell távolítani a létesítendő épület helyéről a felső termő talajréteget, önjáró földnyesővel, földgyaluval, illetve különböző földtoló gépekkel. A humuszréteg vastagsága területenként változik: általában 20-50 cm, de egyes területeken eléri a 100 cm-es vastagságot is. A kitermelt humuszt (max. 1,50 m magasan) deponálva kell tárolni, ügyelve arra, hogy ne keveredjen más talajokkal. Elszállítása azért nem célszerű, mert az épület kialakítása után a tereprendezés során innen biztosítható a szükséges mennyiség.

Kézi földmunkák

Kézi földmunka elsősorban a kisebb közművek kisméretű árkainak kialakításakor, tereprendezéskor, valamint a gépi földmunka utáni kiigazítások elvégzésekor szükséges. Akkor is szükséges, amikor a munkavégzés helye munkagépekkel nem közelíthető meg. A földmunkák döntő részét ma már gépekkel végzik; a kézi földmunka elenyésző.

Gépi földmunkák

A technika fejlődésével az egyre korszerűbb és egyre sokoldalúbb gépek folyamatosan háttérbe szorították a kézi földmunkát. Ma már a földmunkák összes munkarésze végezhető gépesítve. Szinte minden munkarésznek megvan a „saját” földmunkagépe. Az egyes munkák nagyságától függően különböző méretű és kapacitású gépek alkalmazhatók.

Az irtási munkák során alkalmazott földmunkagépeket jelentős tolóerővel rendelkeznek és kiválóan alkalmasak a talaj felső részének (és vele együtt a növényzetnek) az eltávolítására. Az ún. vonalas földmunkák (pl. munkaárok kialakítása) során árokásó gépeket alkalmaznak . Az árok szélességét a teleszkópgémhez kapcsolódó (cserélhető) kotróedény vagy markoló kanál szélessége határozza meg.

A területi földmunkák (pl. pincetömbök kialakítása) során elsősorban homlokrakodókat alkalmaznak. Ezek a gépek a teleszkópgémhez kapcsolt földnyeső szekrénynek köszönhetően egyszerre alkalmasak nagyobb talajréteg fellazítására és rakodására. Nagy mennyiségű föld kitermelésére hegybontó kotrót és vonóköteles kotrót alkalmaznak.

A földmunkák során alkalmazott szállítóeszközök általában nagy teherbírású billenőplatós tehergépkocsik, nagy mennyiség esetén dömperek, szállítószalagok.

2.8. ábra Irtási munkagép (földgyalu)

2.9. ábra Árokásó gép

2.10. ábra Homlokrakodó gép

2.11. ábra Kotrógép

A talajok tömörítése hengereléssel, döngöléssel és vibrálással végezhető. Az önjáró úthengerek nagy területek tömörítését teszik lehetővé. A tömörítést a hengerek nagy súlya biztosítja. A döngölőgépek a kis felületre mért gyors és nagy ütésekkel, a lap vibrátorok a talaj felületén keltett rezgéshullámok által tömörítik a talajt.

Földtömbök kiemelése

A földfelszín alatti épületszerkezetek, épületrészek elhelyezéséhez és kialakításához különböző méretű és geometriájú földtömbök kiemelésére van szükség. Az alapok elhelyezéséhez általában hosszanti vonalas alapárkokat kell kialakítani, melyekre jellemző, hogy a mélységük nagyobb a szélességi méretnél. (A kiemelendő földtömb geometriáját az alapozás típusa is meghatározza.) Az alapárkokat árokásó géppel alakítják ki, a „finomítás”, „igazítás” kézi földmunkával történik. A kiemelt földet úgy deponálják, hogy a közlekedést ne akadályozza. A kitermelt földmennyiség a visszatöltésekhez, a feltöltésekhez és a tereprendezéshez is felhasználható. A felesleget elszállítják.

A legnagyobb mennyiségű föld kiemelésére a pincetömbök kialakítása során van szükség (területi földmunka). Az ilyen nagy földtömbök kiemelése általában földnyeső szekrénnyel ellátott munkagépekkel (homlokrakodóval) történik. A több lépcsőben végzett földkitermelés kezdetén a földmunkagép egyből depóniába helyezi el a földet, az építési helytől megfelelő távolságra. Később, az egyre mélyebben végzett kitermelés során szállítóeszközre rakodva juthat el a kitermelt föld a depóniákhoz. (A munkagépek és szállítóeszközök részére rámpát kell kialakítani a munkagödörben.)

Ha nincs elegendő hely az építési terület környezetében a nagy mennyiségű föld deponálására, akkor azt a kitermelés során szállítóeszközre rakodva egyből elszállítják. A deponált földmennyiség egy része ebben az esetben is felhasználható a visszatöltésekhez, a feltöltésekhez és a tereprendezéshez.

A különböző közművek elhelyezéséhez szükséges munkaárkok (közműárkok) az alapárkokhoz hasonlóak. A közmű típusától függően az eltérő szélességű és mélységű közműárkokat általában árokásó géppel alakítják ki. A kitermelt földet közvetlenül az árok mellett (teljes hosszban) helyezik el, így a közművezetékek elhelyezése után gyorsan és egyszerűen visszatölthető.

A talaj megtámasztása, dúcolások

A föld kiemelésével a talajban fennálló egyensúlyi helyzetet megbontjuk. A talajszemcsék azonban igyekeznek ismét egyensúlyba kerülni, így megnő a beomlás, megcsúszás veszélye. Az ilyen veszélyhelyzetek kétféle módon kerülhetők el.

A földkiemelés során a földpartot (partfalat) olyan szögű rézsűvel kell kialakítani, amelynél a talajszemcsék nem kezdenek átrendeződni. Ez az adott talaj természetes rézsűszöge, amelyet az előzetes vizsgálatok alapján a talajmechanikai szakvélemény rögzít. A rézsűsen kialakított munkagödör körül csak gyalogos közlekedésre használható, 1,00-1,50 m széles szabad sávot kell biztosítani. Sok esetben tapasztalhatjuk, hogy a megbontott talaj a természetes rézsűszögnél meredekebben is megáll. Ezt a talajszemcsék közötti kohézió és a különböző kötőanyagok teszik lehetővé.

Olyan esetben, ahol a természetes rézsű (elsősorban helyhiány miatt) nem alakítható ki, valamint nagy mélységű munkagödrök és laza talajok esetén az alépítményi munkavégzés idejére a talajok megtámasztása (dúcolása) szükséges.

A különböző talajok esetén, az alábbi adott mélységek alatt ajánlott dúcolásokat alkalmazni:

• iszapos talajok: 50 cm;
• homok- és kavicstalajok: 75 cm;
• közepes tömörségű, lapáttal fejthető talajok: 100 cm;
• száraz agyagtalajok: 150 cm;
• kemény, csákánnyal bontható agyagtalajok: 200 cm.

Hagyományos fadúcolatok

A hagyományos dúcolások hevederekkel összefogott fa pallókból készülnek. A pallókat vízszintes vagy függőleges helyzetben és a talaj szerkezetétől függően sűrű vagy ritkább elrendezésben helyezik el. A pallókat a rájuk merőleges hevederek fogják össze. A pallósor megtámasztása különbözik a munkaárkokban és a munkagödrökben.

Munkaárkok esetén a pallósor megtámasztását az egymással szembeni hevederek közé ékelt egyenes fadúcok biztosíthatják. (Ezt az árkok kis szélességi mérete teszi lehetővé.) Az ékeiésnél korszerűbb megoldást jelent az állítható hosszúságú, menetes acéldúcokkal történő megtámasztás.

Munkagödrök esetén, az egymással szembeni pallósorok nagy távolsága miatt az árkoknál használt megoldás nem alkalmazható. Itt a pallósorokat általában ferde dúcokkal támasztják meg. Ilyenkor a ferde dúcok a felső végükön a hevederekhez, alsó végükön a talajra helyezett kis támgerendákhoz (vagy pallókhoz) csatlakoznak, melyeket a földbe vert cölöpök támasztanak meg. Szintén a munkagödrök pallósorainak rögzítésére alkalmazzák a dúcok hátrahorgonyzását. Ilyenkor a pallósort átfogó függőleges hevedereket a talajba verik, felső végükön pedig horgonyrúddal vagy huzallal hátrahorgonyozzák az adott távolságra levert cölöpökhöz.

2.14/a. ábra Munkaárok megtámasztása függőleges pallózású hagyományos dúcolással

2.14/b. ábra Munkaárok megtámasztása vízszintes pallózású hagyományos dúcolással

2.15/a. ábra Munkagödör megtámasztása ferde dúcolással

2.15/b. ábra Munkagödör megtámasztása hátrahorgonyzással

A hagyományos fadúcolatok héj szerkezetét alkotó pallósorok többféle módon alakíthatók ki, amelyet elsősorban a munkaárok tervezett mélysége és a talaj szerkezete határoz meg.

Ezek alapján megkülönböztetjük:

• a függőleges utánhajtott pallózással,
• a vízszintes utánhajtott pallózással és
• az előrehajtott pallózással készülő dúcolatokat.

Utánhajtott pallózást a kevésbé állékony talajok esetén célszerű alkalmazni. A függőleges utánhajtott pallózással készülő dúcolási módnál a munkaárkot olyan mélységig ássák ki, ameddig a földfal még kellő biztonsággal megáll. Ezt követően elhelyezik és megtámasztják a függőleges pallósorokat. Mivel a munkaárok felső részének megtámasztása így biztosítva van, a munkaárok tovább mélyíthető. A hevedereket oszlopokkal alátámasztják, majd a pallókat egyenként leverik a kimélyített gödör aljáig. Ezt a munkafolyamatot többször is megismételve addig végzik, amíg el nem érik a munkaárok tervezett mélységét.

A vízszintes utánhajtott pallózással készülő dúcolási mód az előzőhöz hasonló, csak a pallókat vízszintesen, a hevedereket pedig függőlegesen építik be. A munkaárok fokozatos mélyítése során a pallókat vízszintesen, egymás alá helyezve építik be (egyszerre általában két palló helyezhető el). A pallók beépítése után a meglévő hevederek mellé újabb, a teljes pallósort átfogó hevedereket helyeznek el, majd az előzőeket kiveszik. Ezt a munkafolyamatot szintén addig végzik, amíg el nem érik a munkaárok tervezett mélységét.

Az előre hajtott pallózással készülő dúcolási módot elsősorban egészen laza talajok esetén alkalmazzák. A tervezett munkaárok helyén, a földfelszínen (vagy beásva) elhelyezik az „indító” hevedereket és a dúcokat. Ezt követően a hevederek mellett zárt sorban, ferdén (10-15°-ban) leverik az 1,20-1,80 m hosszú, alsó végükön kihegyezett pallókat. A levert sorok között kiemelik a munkaárok első részét úgy, hogy a pallók levert vége 25-30 cm-re a talajba ágyazva marad. Ezután elhelyezik a következő heveder- és dúcsort és leverik az újabb pallósort. Ezt addig ismétlik, amíg el nem érik a tervezett mélységet. Az elkészült pallósorok minden pallóját soronként a hevederekhez rögzítik.

Nagy mélységű (4,00 m alatti) munkaárkok megtámasztására két- vagy több szakaszban (a mélységtől függően) kialakított lépcsős dúcolatot célszerű készíteni

2.16. ábra Függőleges utánhajtott pallózással készülő dúcolás

2.17. ábra Vízszintes utánhajtott pallózással készülő dúcolás

2.18. ábra Előrehajtott pallózással készülő dúcolás

2.19. ábra Lépcsős dúcolat

Siemens-dúcolatok

Siemens-dúcolatoknál a hevederekkel összefogott palló-sorok egymástól 1,50-2,00 m-re levert -acél gerendák között helyezkednek el. A pallósorok merevségét a hevederek és az acélgerenda közé vert faékek biztosítják. Az acélgerendákat úgy kell leverni, hogy a munkaárok alsó síkja alá 1,50-3,00 m-re beágyazódjanak. Nagyobb mélységű munkagödrök esetén a Siemens-dúcolatok megfelelő merevségét az acélgerendák hátrahorgonyzásával lehet biztosítani.

A Siemens-dúcolatok munkaárkok, munkagödrök partfalainak megtámasztására is alkalmasak. Nagy előnyük, hogy nincsenek a munkaárkot (gödröt) keresztező egyenes vagy ferde dúcok, amelyek a munkavégzést akadályoznák.

Előre gyártott dúcolatok

A munkaárkok előre gyártott dúcolati elemek segítségével is megtámaszthatok. Ezek az elemek fém hevederekre (tám keretre) rögzített, nagyméretű dúctáblákból állnak, melyeket az egyenes dúcnak megfelelő fém betétcsövek kötnek össze. Az előre összeállított dúcolati elemeket a kiásott munkaárokba helyezik, majd a dúctáblákat állítható betétcsövekkel a földfalhoz feszítik). Az ilyen szerkezetek legnagyobb előnye, hogy gyorsan beépíthetők és többször felhasználhatók.

Szádfalak

Nagy mélységű munkaárkok, munkagödrök esetén szádfallal támasztható meg a földfal. A szádfalazás lényege, hogy a munkagödör kiemelése előtt nagyméretű (5-15 m hosszú), egymáshoz kapcsolódó szádpallókat vernek a talajba a munkagödör tervezett székein, jóval a gödör tervezett mélysége alá (min. 1,00 m-rel). A pallók teljesen zárt falat (szádfalat) alkotnak a talajban, így közöttük a szükséges földtömb kiemelhető.

A szádpallókat cölöpverő géppel juttatják a talajba, kihúzásuk pedig darura szerelt kihúzógéppel történik. A szádpallók leverése és a szükséges földmennyiség kiemelése után a megfelelő stabilitást dúckeret kialakításával vagy a szádpallók hátrahorgonyzásával lehet biztosítani. A szádfalak fa-, acél- és vasbeton elemekből (szádpallókból) készülhetnek.

A fa szádpallók hornyos, fecskefarkú, ékes, trapézos, lapolásos, lécbetétes stb. kialakítással kapcsolódhatnak egymáshoz. A fa szádfalak viszonylag kisebb mélységig (3-5 m) alkalmazhatók. Készítésük során először az ún. vezércölöpöket verik le, egymástól 3-4 m távolságra . Ezt a közöttük elhelyezett fa szádpallók megfelelő sorrendben történő leverése követi. Először a vezércölöptől 5.-8. helyen lévő pallókat kell leverni kb. 1,00 m mélységig, majd a többi közbenső pallót. A pallók leverése fokozatos. A fa szádfalak merevítése fakeretekkel, illetve fa- vagy fémdúcolatokkal biztosítható.

A vezércölöpök négyzet keresztmetszetű, a pallóknál minimum 10 cm-rel vastagabb, alsó végükön kihelyezett, mindkét végükön vasalattal védett, hornyos kialakítású cölöpök. Az acél szádpallókból készült szádfalakat gyakran alkalmazzák, mert többször felhasználhatók, könnyen verhetők és kihúzhatók, illetve megfelelő vízzárást biztosítanak. Az acél szádpallókat párosával és fokozatosan verik le úgy, hogy a palló egyik hornya a már levert elem hornyához kapcsolódik, a másik pedig szabadon marad.

A vasbeton szádpallókból csak bennmaradó végleges szádfalak alakíthatók ki. A pallók közötti kapcsolatot a hornyos kialakítás biztosítja. A vasbeton szádpallók nagy súlyúak, nehezen leverhetők, a kialakítható szádfalak gyakran nem biztosítanak megfelelő vízzárást. A vasbeton szádpallók talajba juttatását vízöblítéses módszerrel lehet könnyíteni. Ennek lényege, hogy a pallókba elhelyezett csövön keresztül vezetett nagy nyomású víz fellazítja a talajt a palló alatt.

2.20. ábra Siemens-dúcolat

2.21. ábra Előregyártott dúcolat

2.22. ábra Munkaárok szádfalas megtámasztása

2.23. ábra Fa szádfal

2.24. ábra Acél szádfalelemek keresztmetszetei és kapcsolódásuk

2.25. ábra Vasbeton szádfalelemek keresztmetszetei

Földvisszatöltés és tömörítés

A talajban elhelyezkedő épületszerkezetek, épületrészek elkészülte után a munkagödrök megmaradt részeit feltöltik (pl. pincefalak körül).

A feltöltéshez szükséges földmennyiséget a korábban kitermelt és megfelelően osztályozott talajokból nyerik. A földvisszatöltést több rétegben kell végezni, rétegenként tömörítve, mivel a visszatöltött föld lazább szerkezetű, mint az eredeti. Tömörítés nélkül a talajszemcsék újrarendeződése következtében a visszatöltött föld ülepedni kezd (csökken a térfogata), ami a rá épített épületszerkezetek (pl. járdák) süllyedését, károsodását okozza. A visszatöltött föld nem tartalmazhat szerves és zsugorodásra hajlamos anyagokat!

A tömörítés ma már teljesen gépesített munkavégzés, kézi tömörítést önállóan csak ritkán alkalmaznak. A gépi tömörítés döngöléssel, vibrálással, hengereléssel történhet. Kézi tömörítést (kézi döngőlőt) általában csak olyan esetekben alkalmaznak, ha a tömörítendő terület gépekkel nem hozzáférhető.

Tereprendezés

A tereprendezés a földmunkák befejező munkafázisa. Az épület elkészülte, a földvisszatöltés és tömörítés után az épület körüli területet a terveknek megfelelően az épülethez igazodva kell kialakítani. Erre vonatkozóan külön tervek is készülhetnek. A tereprendezés magába foglalja az elsősorban lejtős terepen szükséges támfalak, teraszok, tereplépcsők, rézsűk kialakítását, a termő talajréteg (humusz) egyenletes elterítését, valamint a felesleges földmennyiség elszállítását.

Munkavédelemi követelmények

Az építőiparral kapcsolatos szinte valamennyi tevékenység – így a földmunkák is – balesetveszélyes tevékenységek. Ennek megfelelően a munkavégzésben résztvevő minden dolgozó számára kötelező, hogy ismerje és betartsa a munkavédelmi előírásokat!

A földmunkák során alapvetően a kialakított terepviszonyok (gödrök, árkok) és az alkalmazott gépek, munkaeszközök jelentik a legnagyobb balesetveszélyt.

Ezek alapján a földmunkák során betartandó legfontosabb munkavédelmi követelmények a következők:

• Az 1,00 m vagy annál mélyebb árkokat, gödröket korláttal kell körülhatárolni.
• Az árokban dolgozók legalább 3,00 m távolságra legyenek egymástól.
• Az 1,00 m vagy annál mélyebb munkaszintre a lejárás létrán vagy rézsűben kialakított lépcsőn történhet.
• Csak a dúcolt munkaárkok szélei terhelhetők. A megtámasztás nélküli munkaárkok, munkagödrök széleitől 1,50 m védősávot kell biztosítani, amely csak gyalogos közlekedésre használható.
• A talajt alávágással kitermelni tilos!
• A dúcolás elbontása csak alulról fölfelé haladva, szakaszosan, a visszatöltéssel egyidejűleg végezhető.
• A megtámasztás nélküli talajok állékonyságát folyamatosan (legalább naponta kétszer) ellenőrizni kell.
• A földmunkagépeket csak a megfelelő képesítéssel és gépkezelői engedéllyel rendelkező dolgozók kezelhetik, a gépekhez tartozó használati utasításoknak megfelelve.
• Egyidejű munkavégzés során üzemelő (munkát végző) gép hatósugarán belül más munkagép és kézi földmunkát végző dolgozó nem tartózkodhat.
• A szállítóeszközök dolgozóinak a rakodás idejére el kell hagyniuk a járművet.
• Földkotrókkal csak szilárd talajon szabad mozogni.
• Földnyeső hosszirányban max. 10 %-os, keresztirányban max. 18 %-os lejtésű terepen alkalmazható.
• Döngölőbéka üzemelésekor a gép 2,00 m sugarú környezetében a gépkezelőn kívül senki sem tartózkodhat.

Talajok

A talaj a földfelszín felső – különböző nagyságú és összetételű szemcsék keverékéből álló – rétege. A talajok a felszíni kőzetek fizikai, kémiai, biológiai mállása (felaprózódása) következtében jöttek létre. A fizikai mállást a hőmérséklet-változás, a levegő- és vízmozgás, a fagyhatás, valamint az egyéb mechanikai hatások okozzák. A talajok kémiai mállását a kőzetdarabokba jutott levegő és víz által létrehozott oldódási folyamatok okozzák. A biológiai mállás olyan fizikai-kémia folyamatok eredménye, amely során jelentős mennyiségű szerves anyag keletkezik a talajban.

A talajokat különböző minőségű és halmazállapotú anyagok alkotják: beszélhetünk szilárd, cseppfolyós és légnemű alkotórészekről. A talajok tulajdonságait alapvetően a különböző halmazállapotú alkotórészek eloszlása, az egymáshoz viszonyított arányuk és a létrejövő kölcsönhatások határozzák meg.

A talajok osztályozása

A talajokat a talajmechanikai jellemzők és talajfejtési szempontok szerint osztályozhatjuk.

2.1. ábra Talajok csoportosítás

A talajok talajmechanikai jellemzőik szerinti osztályozása

A talajmechanikai jellemzők szerint a talajokat elsősorban összetételük és a talajt alkotó szemcsék méretei alapján osztályozzák. A talaj alapvetően természetes képződmény. Az építőiparban azonban különböző feltöltéseket is használunk, melyek mesterségesen előállított talajnak tekinthetők.

A természetes talajok:

• szervesek és
• szervetlenek lehetnek.

A szerves talajok laza szerkezetű, sötétszürke, sötétbarna vagy fekete színű talajok, melyek vizenyős területeken, az elhalt növények rothadása során keletkeztek. Jellegzetes színük és szaguk alapján könnyen azonosíthatók.

A rothadó anyagok az erjedés során gázt fejlesztenek, ezért légüregek keletkeznek a talajban, és annak térfogata így állandóan változik. A laza, összenyomható szerkezet nem biztosít megfelelő teherhordó altalajt az alapozás számára. Ezen kívül a talajban lévő szerves anyagok és az épületszerkezetek egyes anyagai összeférhetetlenek, mivel a létrejövő kémiai folyamatok az épületszerkezetek károsodását okozzák. Ezért a szerves talajok épületek elhelyezésére alkalmatlanok!

A szervetlen talajokat különböző ásványok alkotják. Típusait elsősorban a talajt alkotó szemcsék mérete és az alkotóelemek közötti kapcsolat alapján különböztetjük meg. A sziklás talajok kevésbé felaprózódott, nagyméretű kőzetekből (sziklatömbökből) és törmelékekből álló szervetlen talajok. Rendszerint a kedvezőtlen domborzati viszonyok és a sziklás talaj nehéz megmunkálása miatt csak nagyon ritkán építkeznek sziklás talajú területeken.

A szemcsés talajok a kőzetek nagyobb felaprózódása során keletkeztek, és kisméretű (de még nem kötött), egymástól független szemcsékből állnak. A szemcsés talajok szemcseméret alapján megkülönböztetett fajtái: a görgeteg, a kavics, a homok és a homokliszt. A kavics és a homok – szintén a szemcseméret alapján – tovább bontható durva és finom kavicsra, valamint durva, középfinom és finom homokra. A szemcsés talajok (építőipari szempontból fontos) tulajdonságait elsősorban az alkotó szemcsék mérete, alakja és eloszlása határozza meg.

A kötött talajok a legkisebb szemcseméretűek. Két fajtája: az iszap- és az agyagtalaj. A finom szemcsék közötti tapadóerő és a talaj egészének képlékenysége döntően meghatározzák a kötött talajokat. Az iszap száraz állapotban szilárd, de könnyen szétporladó, képlékeny talaj. Nedvesen sodorható, vízben szétesik. A szemcseméret alapján megkülönböztetünk durva és finom iszapot (a különbség szabad szemmel nem érzékelhető).

Az agyag a legkisebb szemcsékből álló talaj. Szárazon szilárd, de törhető, nedvesen sodorható, vízbe helyezve nem esik szét. Az agyag legjellemzőbb tulajdonsága a képlékenysége; ez alapján megkülönböztetünk sovány és kövér agyagot. A kövér agyag zsírosabb, plasztikusabb, nedvesen akár nyújtható.

A lösztalaj egyedi tulajdonságokkal rendelkezik, mely hazánkban sok területen megtalálható. A lösz szemcseméret alapján iszapos-homoklisztnek tekinthető. Jellegzetes világos okkersárga színét a magas mésztartalom okozza. Szárazon és kis nedvességtartalom esetén stabil szerkezetű (de morzsolható), viszont nagyobb mennyiségű víz hatására teljesen elveszti ezt a tulajdonságát (szétesik).

2.1. táblázat

[table id=413 /]

(Megjegyzés: az 1 mm szemcseátmérőnél kisebb homok gyűjtőneve homokliszt.)

A talajok fejtési szempontok szerinti osztályozása

A talajok fejtésével kapcsolatos vizsgálatokat és a megállapított talajosztályokat az MSZ 15105:1965 Építőipari földmunka c. szabvány rögzíti. Ez alapján a talajok a következő osztályokba sorolhatók:

I. talajosztály

Lapáttal és ásóval könnyen kitermelhető talajok (szemcsés talajok, könnyen fejthető kötött talajok).

II. talajosztály

Lapáttal és ásóval, esetenként kevés csákányozással kitermelhető talajok (szemcsés talajok, könnyen fejthető kötött talajok).

III. talajosztály

Ásóval nehezen, csákánnyal könnyen fejthető talajok (könnyen fejthető kötött talajok, kavicsos, köves talajok).

IV. talajosztály

Csákánnyal, esetenként bontórúddal fejthető talajok (kemény vagy köves kötött talajok).

V. talajosztály

Csákánnyal, bontórúddal, bontókalapáccsal és ékkel, nagyon ritkán robbantással fejthető talajok (törmelékes, sziklás talajok, mállott kőzetek).

VI. talajosztály

Bontókalapáccsal, ékkel és fejtőkalapáccsal, esetenként robbantással fejthető talajok (sziklás talaj).

VII. talajosztály

Csak robbantással fejthető talajok (szilárd kőzet, szikla).

A talajok tulajdonságai

A talaj fajtákat egymástól a talaj fizikai jellemzőkkel különböztetjük meg, melyek alkalmasak az építmény által keltett hatásokkal szembeni viselkedés leírására is. A talaj az építőanyagok között a legváltozatosabb minőségű, ezért tulajdonságainak pontos körülírásához sok talajfizikai jellemző szükséges.

Ezek négy fő kategóriába sorolhatók:

• Osztályozó jellemzők: a talaj fajtáját, minőségét, nevét jellemzik (szemeloszlási görbe, szemcseátmérő, súlyszázalék, folyási határ, sodrási hatás, plasztikus index, telítési határ, zsugorodási határ, fajsúly stb.).
• Állapotjellemzők: egy talajfajta állapotát határozzák meg (természetes víztartalom, konzisztencia, tömörség, telítettség, térfogatsúly, összetétel stb.).
• Mechanikai jellemzők: a különböző hatásokkal szembeni viselkedést érzékeltetik (vízáteresztő képesség, összenyomódás, nyírószilárdság stb.).
• Beépítési jellemzők: az átmozgatott talajok tömörítési tulajdonságait és tömörségét jellemzik.

A következőkben a mechanikai jellemzők közül a két leglényegesebbel, az összenyomódással és a nyírószilárdsággal foglalkozunk. Az összenyomódást az épület terheiből adódó, az alaptesten keresztül a talajra ható függőleges nyomás okozza. Nagyságát a talaj következő tulajdonságai határozzák meg.

• A talajszemcsék mérete, alakja, elrendezése: a lapos, közel azonos szemcseméretű és nyomóerő irányára merőleges elrendezésű szemcsékből álló talajok rendelkeznek a legkisebb összenyomhatósággal.
• Üregtérfogat: minél nagyobb a talaj üregtérfogata, annál több „hely” van a szemcsék között a mozgásra és összenyomódásra.
• Nedvességtartalom: magas nedvességtartalom esetén a szemcsék közötti üregek vízzel telítődnek, és kisebb lesz a szemcsék közötti kohézió. E két tényező együttesen nagyobb összenyomódást eredményez.
• A talajok kémiai, ásványi összetétele: a különböző ásványi összetételű talajok eltérő összenyomhatósággal rendelkeznek, amit a talajban lejátszódó kémiai folyamatok jelentősen befolyásolhatnak (pl. kötőanyagok).
• Rugalmassági modulus: a talajok rugalmassági modulusa a terhelés és a mélység függvényében változik (kivéve a sziklás talajt). (A talajok nem rugalmasak, vagyis az összenyomódott részek a terhelés megszűnése után nem nyerik vissza eredeti formájukat, összetételüket.)

Az épületek terheiből adódó, az alaptesteken keresztül a talajra ható függőleges nyomás az alaptest alatti talajrész összenyomódását (elmozdulását) okozza. Mivel a különböző részek nem egyforma terhelést kapnak, a létrejövő feszültségkülönbség következtében nyíró igénybevétel keletkezik.

A talajok nyírószilárdsága a terhelt és nem terhelt talajrészek közötti kapcsolatot jellemzi. Minél nagyobb a talaj nyírószilárdsága, annál nagyobb a talajszemcsék közötti kohézió, ami kedvezőbb tehereloszlást eredményez, vagyis a talaj nagyobb teherbírású. A nyírószilárdságot a nedves és száraz sűrűség (víztartalom), a belső súrlódási szög és a tömörség befolyásolja.

2.2 táblázat

[table id=414 /]

Talajjavítási módszerek

Az épületek elhelyezésére (alapozásra) alkalmatlan talajok különböző talajjavító módszerekkel, jelentős költségráfordítással alapozásra alkalmassá tehetők. A talajjavítás célja a talajok azon természetes tulajdonságainak megváltoztatása, melyek alapozási szempontból nem megfelelőek.

Alapozásra alkalmatlanok a nem megfelelő (nyomó-, nyíró-) szilárdsággal rendelkező talajok (puha, laza, kevésbé kötött talajok, lösztalajok, feltöltések), illetve a magas szervesanyag-tartalmú talajok (tőzeges, mocsaras talajok). A talajjavítás a talajok különböző tulajdonságainak függvényében történhet talaj szilárdítással és talajcserével.

Talaj szilárdítás

A talajszilárdítási eljárások a talajok eredeti szilárdsági tulajdonságait módosítják, javítják az alapozáshoz szükséges kívánt mértékűre. Nemcsak új, de meglévő épületek esetén is gyakran alkalmazzák a talaj szilárdítást a süllyedések és az ebből következő súlyos épületkárosodások megelőzésére.

Háromféle talaj szilárdítási eljárás különböztethető meg:

• tömörítések;
• injektálások;
• hőkezeléses eljárások.

A tömörítéssel történő talaj szilárdítás során a talajszemcsék újrarendeződnek, csökken a talaj üregtérfogata, ennek következtében csökken az összenyomhatósága, vagyis nő a nyomó- és nyírószilárdsága. Elsősorban szemcsés talajok esetében alkalmazzák. A talaj tömörítése háromféle módon végezhető el: döngöléssel, vibrálással és robbantással.

A döngöléssel történő tömörítés során nagy tömegű (10-30 t) súlyokat ejtenek a talajfelszínre 15-30 m magasból. A becsapódási terület alatt a tömörítés mélysége elérheti a 10 m-t (ejtő súlyos mélytömörítés). A vibrálással végzett tömörítés során adott mélységig egy szondát lőnek (fúrnak) a talajba. A kihúzás során a szonda által keltett vibráció a talaj tömörödését okozza (vibrációs mélytömörítés), a felszín ülepedik, amit folyamatosan fel kell tölteni.

2.2 ábra Ejtő súlyos talajtömörítés

2.3 ábra Talajtömörítés vibrálással

A robbantással végzett tömörítésnél különböző mélységben a felszín alatt robbanást idéznek elő. A detonáció keltette nyomás és lökéshullám a talaj tömörödését eredményezi. A tömörödés a felszín ülepedésével is nyomon követhető.

Az injektálással végzett talaj szilárdítás során a talaj pórusait, üregeit cementtejjel, cementhabarccsal vagy egyéb vegyi anyaggal töltik ki. A cementalapú anyagokkal történő injektálás során a nagy nyomással bejuttatott anyag a pórusok kitöltése mellett megköti (egymáshoz köti) a talajszemcséket, így a talaj szilárdságát jelentősen növeli. A nem cementalapú, különböző vegyi anyagokkal végzett injektálás elsősorban a talajok tömítettségét fokozza, így megakadályozható a vízszivárgás. A hőkezeléssel történő talaj szilárdításnak két fajtája van: a talajfagyasztás és a talajégetés.

A talajfagyasztás ritkán alkalmazott, a kivitelezési munkát elősegítő, ideiglenes talajszilárdítási módszer. Csak speciális szerkezetek (nagy mélységben lévő alapok, alagutak, bányák) építése során alkalmazzák.

A talajégetéses talaj szilárdítási módszer a roskadás veszélyes lösztalajok, a vízzel telített lágy, kevésbé kötött talajok esetében alkalmazható. Ezekben a talajokban a magas hő hatására olyan termokémiai folyamatok mennek végbe, melyek jelentősen növelik a szilárdságot. Az eljárás során a talajba fúrt lyukakba sűrített levegővel kevert nyersolajat fecskendeznek, amit aztán elégetnek.

A talajjavítási technológiák során olyan speciális kötőanyagokat alkalmaznak, amelyek a legszigorúbb környezetvédelmi szempontoknak is megfelelnek. Ezek ipari melléktermékek és természetben előforduló, talajjavításra alkalmas anyagok keverékei (salak, pernye, filter por, égetett mész, klinker, mészkőliszt, trassz stb.) A kötőanyagok kombinációját mindig az adott talaj összetétele és tulajdonságai határozzák meg.

Az alapozás szempontjából fontos, javítható talajtulajdonságok:

• szilárdság;
• képlékenység;
• vízzáróság;
• fagyállóság;
• tömöríthetőség.

2.4 ábra Talaj szilárdítás injektálással

Talajcsere

Talajcserével elsősorban az alapozásra alkalmatlan szerves talajokat és a szerves szennyeződéseket tartalmazó egyéb talajokat lehet javítani. A talajcsere során a talaj azon részeit távolítják el, melyek az épületek elhelyezése szempontjából nem megfelelőek, és több rétegben elhelyezett, tömörített, jó minőségű talajjal pótolják.

A szilárdsági tulajdonságok javítása céljából is alkalmazható talajcsere. Ilyen esetekben a nem megfelelő szilárdsági tulajdonságú talajrészt távolítják el és pótolják.

A talajok nedvességtartalma

A talajba helyezett épületszerkezetek kialakítása szempontjából fontos ismerni a talajnedvességi viszonyait. A talajban lévő nedvességnek az elhelyezkedés, az eloszlás és a talaj részecskéihez való kapcsolata alapján három fajtája különböztethető meg: a talajvíz, a talajnedvesség és a talajpára. Mindhárom nedvességtípus egymástól eltérő hatásokat és igénybevételeket fejthet ki a talajban lévő vagy azzal érintkező épületszerkezetekre.

A talajvíz

A talajvíz közvetlenül a földfelszín alatt elhelyezkedő legfelső, összefüggő vízréteg, szabad víz.A talajba beszivárgó csapadékvíz a legfelső vízzáró réteg felett összegyűlik, és összefüggő vízréteget képez. A két (alsó, felső) vízzáró réteg között elhelyezkedő talajvizet rétegvíznek nevezzük. A rétegvizeknél előfordulhat az is, hogy a víznyomás alatt van. A talajvíz állandó mozgásban van, amelyet a párolgás, a csapadék-utánpótlás, a vízzáró réteg lejtése és az áramlás együttesen befolyásol.

A nyugvó és mozgó talajvíz a talajban lévő épületszerkezetekre egyaránt hidrosztatikai nyomást fejt ki. A nyomás mértéke a szerkezetet érő vízoszlop magasságától függ. A hidrosztatikai nyomás elsősorban a mélyebben talajba kerülő épületrészeket (alagsorok, pincék) érinti. Ezek kialakítása és szigetelése esetén mindig figyelembe kell venni az adott területen megállapított mértékadó talajvízszintet. A mértékadó talajvízszint a vizsgálatig észlelt legmagasabb talajvízszint biztonsági tényezővel (50 cm) megnövelt szintje.

Magyarország területének nagy részén (elsősorban a sík vidékeken) a talajvíz a felszínhez közel (1-4 m) helyezkedik el. A vízszint tavasszal a legmagasabb, és nyár végén (ősz elején) a legalacsonyabb. A talajvizek talajban lévő épületszerkezetek szempontjából lényeges tulajdonsága a talajvizek agresszivitása. Az agresszív talajvíz a különböző anyagú (fém, beton) épületszerkezetekre káros vegyületeket tartalmaz (pl. szén-dioxid, ásványi sav).

Az agresszív közegek veszélyességük szempontjából az alábbi osztályokba sorolhatók:

1. nem agresszív;
2. közepesen agresszív;
3. gyengén agresszív;
4. erősen agresszív.

A talajjal érintkező épületszerkezetek építése előtt meg kell vizsgálni a talajvíz kémiai összetételét. Az agresszív talajvízzel érintkező épületszerkezeteket az agresszív közegnek ellenálló anyagokból kell megépíteni. (Beton szerkezetek esetén például kiegészítő adalékszereket kell alkalmazni).

A talajnedvesség

A talajnedvesség a talajszemcsékhez tapadó, az üregeket és hézagokat részben vagy teljesen kitöltő kötött víz. A talajnedvesség közvetlenül a felszín alatti talajrétegben helyezkedik el. Nem összefüggő víztömeg, ezért hidrosztatikai nyomást nem fejt ki. A talajnedvességet a felszínről a talajba szivárgott, valamint a talajvízből a felső talajrétegbe felszívódott víz alkotja.

A talajvízből történő felszívódást az adott talaj kapillaritása teszi lehetővé. Ennek mértéke talajonként változó. Minél kisebbek a talajszemcsék, annál kisebb a szemcsék közötti hézagok alkotta keskeny hajszálcsövek mérete, és annál nagyobb a kapilláris felszívódás mértéke.

A különböző talajoknak különböző mértékű lehet a nedvességtartalma. A %-ban megadott nedvességtartalmat elsősorban a talajok szemcsemérete és természetesen a le- és felszivárgó víz mennyisége határozza meg. Minél kisebb a talajszemcsék mérete, annál nagyobb lehet az adott talaj nedvességtartalma.

A talajpára

A talajpára a talajvíz párolgása során keletkező, szemcsék közötti pára. A talajban lévő üregeken hézagokon keresztül áramolva a talajból kijutva eltávozik vagy a talajban lévő épületszerkezeteken lecsapódik.

A talaj víztelenítése

A talajban lévő épületszerkezetek kialakítása és a földmunkák megkezdése előtt (vagy közben) a munkaterületen szükség van a talaj víztelenítésére.

Módjai:

• nyílt víztartás;
• talajvízszint-süllyesztés;
• elektroozmózis;
• talaj fagyasztás.

A nyílt víztartás a legegyszerűbb víztelenítési mód. Elsősorban kötött (agyagos) talajok esetén alkalmazható, ahol a víz áramlási sebessége kicsi. Az eljárás lényege, hogy a munkagödröt nem egyszerre, hanem folyamatosan, rétegenként emelik ki. Minden réteg kiemelése során a gödörben nyitott árkokat vagy szivárgót alakítanak ki, mely a szintén a gödörben kialakított gyűjtőaknákba vezeti a talajvizet, ahonnan pedig kiszivattyúzzák.

A talajvízszint-süllyesztés során a földmunkák megkezdése előtt, a munkagödör tervezett helye köré telepített kutakon keresztül folyamatos szivattyúzással távolítják el a talajrészből a vizet. Elsősorban kötött és finom szemcsés talajoknál alkalmazható. Durva szemcsés talajok esetében a víz gyors visszaáramlása miatt nem javasolható ez az eljárás. A talajvízszint-süllyesztés két típusa a gravitációs és a vákuum kutas módszer.

2.5. ábra Nyílt víztartás

Gravitációs talajvízszint-süllyesztés esetén a talajvíz elvezetése a gravitáció segítségével történik. Ennek lényege, hogy a talajvíz a nagyobb nyomásszintű talajrész felől a kisebb nyomású talajrész felé áramlik. Olyan talajok esetén alkalmazható eljárás, amelyeknél a víz áramlását nem befolyásolja kapilláris felszívódás vagy egyéb hatás.

Három fajtája a szűrő kutas, a pont kutas és a mély kutas talajvízszint-süllyesztési eljárás:

1. A szűrő kutas talajvízszint-süllyesztés során a talajba fúrt kutakba a (60-100 mm átmérőjű) szívócsövet egy (150-200 mm átmérőjű) szűrőcső veszi körül. A szűrőcső körül szűrőagyag-réteget helyeznek el. Ezek együttesen megakadályozzák, hogy a vízzel együtt a talajszemcséket is kiszivattyúzzák. A szívócsövek felül egy gyűjtőcsőhöz csatlakoznak, amely a szivattyúhoz kapcsolódik, ezen keresztül történik a vízelevezetés.
2. A pont kutas talajvízszint-süllyesztés a szűrő kutas eljáráshoz hasonló, azzal a különbséggel, hogy a szívócső alsó 1,20-1,50 m szakasza van kialakítva szűrőcsőnek.
3. A mély kutas talajvízszint-süllyesztés többlépcsős víztelenítés esetén alkalmazható. Lényege, hogy a mélyre (akár 30-35 m-re) fúrt kutakban lévő hosszú szűrőcsőbe helyezett búvárszivattyúval történik a vízkivétel. A mélyen elhelyezett szivattyú a vizet nem felszívja, hanem felnyomja.

A vákuum kutas talajvízszint-süllyesztést olyan talajoknál alkalmazzék, amelyeknél a talajszemcsék és a hézagok mérete olyan kicsi, hogy kapilláris felszívódás jön létre. Ez a jelenség megakadályozza, hogy gravitációs eljárással csökkentsék a talajvizet. A vákuum kutas eljárás lényege, hogy a kútban lévő szívócső közvetlenül a vízzel telített talajrészbe van helyezve, csak az alsó 1,20-1,50 m szakasza van kialakítva szűrőcsőként.

A szívócső felső vége egy gyűjtőcsőhöz kapcsolódik, amely pedig egy vákuumszivattyúba van kötve. A szivattyúzás során keletkező légnyomáskülönbségnek köszönhetően a víz a szívócső felé áramlik. A megfelelő légzárást a kút felső részén kialakított agyaggallér biztosítja.

Az elektroozmózisos víztelenítési eljárás az elektromos megosztás elvén alapszik. A talajban lévő kötött vízrészecskék elektromos egyenáram hatására az áramforrás pozitív töltésű (anód) sarka felől a negatív töltésű (katód) sarka felé vándorolnak. Az eljárás során egy egyenáramú áramforrás negatív sarka egy víztelenítő kútra vagy szűrőrétegre van kötve, az áramforrás pozitív sarka pedig a negatív saroktól adott távolságra a talajba helyezett fémrúd. Ennek megfelelően a kút és fémrúd közötti talajrészben a víz a kút felé kezd áramlani. Az elektroozmózisos eljárást elsősorban kötött (iszapos, agyagos) talajok esetében alkalmazzák.

A talaj fagyasztást a talaj víztelenítésére (akárcsak talajszilárdításra) ritkán, elsősorban speciális építmények kialakítása esetén alkalmazzák (metrók, alagutak). A talajfagyasztás lényege, hogy fúrócsöveken keresztül folyékony nitrogént (-196 °C) fecskendeznek a talajba. Az így megfagyott talajrész vízzáró réteget képez, amely meggátolja a víz beszivárgását a munkaterületre. Elsősorban szemcsés talajok esetében alkalmazható.

2.6. ábra Talajvízszint-süllyesztés

2.7/a. ábra Szűrő kutas talajvízszint-süllyesztés   

2.7/b. ábra Pont kutas talajvízszint-süllyesztés    

2.7/c. ábra Mélykutas talajvízszint-süllyesztés     

2.7/d. ábra Vákuum kutas talajvízszint-süllyesztés

Talajmechanikai szakvélemény

A talajok különböző tulajdonságai döntően meghatározhatják a talajba kerülő épületszerkezetek kialakítását. Ezért fontos, hogy már az épület tervezése során a talajra vonatkozó összes lényeges adat rendelkezésre álljon (talajösszetétel, talajrétegződés, talaj vízviszonyok, szilárdsági jellemzők stb.).

Az építés területén végzett talajvizsgálatok eredményeit és értékelését tartalmazó dokumentum a talajmechanikai (geo technikai) szakvélemény.

A talajmechanikai szakvélemény lehet:

• előkészítő;
• általános;
• részletes.

A talajmechanikai szakvéleményeknek a következőket kell tartalmaznia:

• kiindulási adatok;
• a terület ismertetése;
• előtanulmányok;
• talaj feltárás, talajrétegződés;
• talajvízviszonyok;
• talajfizikai jellemzők (laboratóriumi vizsgálatok);
• számítások;
• értékelés, alapozási javaslat.

A kiindulási adatok és a terület ismertetése alapján egyértelműen be kell tudni azonosítani a helyszínt. Elsősorban olyan, már ismert adatokat kell összefoglalni, amelyek befolyásolhatják a szakvéleményt. Az előtanulmány a területre vonatkozó meglévő adatokat foglalja össze (geológiai adatkutatás, helyszíni szemle, stb.).

A talaj feltárás során a vizsgálandó terület több pontján talajmintát vesznek. A minták alapján meghatározzák a terület egészére vonatkozóan a talajrétegződést. A mintavétel leggyakrabban kutatófúrásokkal történik, de próbagödrök és kutatóaknák létesítésével is elvégezhető a talaj feltárás. Ritkán alkalmazott eljárás a talaj szondázás és a próbaterhelés. A talajfeltárás során kell a talajvízviszonyokat is felmérni.

A talajfizikai jellemzőket a mintákból laboratóriumi vizsgálatok, illetve számítások során határozzák meg. Ilyen jellemzők lehetnek: a szemcseszerkezet, az üregtérfogat, a szervesanyag-tartalom, a víztartalom, a konzisztencia, a tömörség, az összenyomhatóság, a nyomó- és nyírószilárdság, a zsugorodás, a duzzadás, a roskadás, a hidraulikus jellemzők, a kémiai tulajdonságok stb.

Az elvégzett vizsgálatok és a tervezett épület ismerete alapján a talajmechanikai szakvélemény javaslatokat tartalmaz az alapozásra vonatkozóan. Ezek a következőket tartalmazzák: javasolt alapozási mód, javasolt alapozási síkok (alaplépcsőzés síkjai), teherbírási jellemzők az alapozási síkon, várható süllyedések a terhelés függvényében, talajvíz elleni védekezés módja stb.