Magasépítészet

Könnyűbeton kézi falazóelemekből készülő falazatok

Megjelenésével és elterjedésével a beton az építőipar egyik alapvető anyagává vált. A beton azonban számos olyan kedvezőtlen tulajdonsággal rendelkezik (nagy súly, alacsony hőszigetelő képesség), ami miatt önmagában kisméretű (kézi) falazóelemek alapanyagaként nem célszerű alkalmazni. A beton hátrányainak kiküszöbölésére fejlesztették ki a könnyűbetonokat.

Az első – homok alapanyagú – pórusbeton falazóelemeket az 1920-as években fejlesztették ki Svédországban azzal a céllal, hogy az építőfát ahhoz hasonló, de nem éghető és tartós (nem korhadó) építőanyaggal helyettesítsék. Az új anyag alapanyaga homok, mész, cement és víz volt, melyhez finom fémport adagolva kialakult a pórusos szerkezetet. Az ebből készített falazóelem később Ytong márkanéven került forgalomba és terjedt el.

A könnyűbetonok 2000 kg/m3-nél kisebb testsűrűségű, nagy hézagtérfogatú, cement és/vagy mész kötőanyagú betonok. Előállításuk sejtesítéssel, könnyű adalékanyagok hozzáadásával vagy homogén egyszemcsés alapanyagok felhasználásával történhet.

Az alkalmazott technológiák alapján három fajtáját különböztetjük meg a könnyűbetonoknak:

  • sejtesített könnyűbeton vagy pórusbeton (pl. Ytong);
  • adalékanyagos könnyűbeton (pl. Habisol);
  • egyszemcsés könnyűbeton (pl. Liapor).

Mindhárom könnyűbeton fajtát alkalmazzák falazóelemek alapanyagaként, a falazóelemek kialakításai és tulajdonságai azonban jelentősen eltérhetnek. Az alábbiakban, a napjainkban használatos legelterjedtebb könnyűbeton falazóelem típusokat mutatjuk be. Ezek a vázkerámiákhoz hasonlóan egy adott építési rendszer részei (vagyis nem csak a falazóelemek, hanem más épületszerkezetek építőelemének alapanyaga is lehet a könnyűbeton).

Pórusbeton falazóelemek és falazatok

Hazánkban a vázkerámiák után a leggyakrabban pórusbeton falazó elemekkel találkozhatunk. Ezek – az anyaguknak, kialakításuknak és porózus szerkezetüknek köszönhetően – kivitelezési és épületfizikai szempontból az egyik legkedvezőbb falazóelemek.

A pórusbeton falazóelemek alapanyaga homok, mész, víz és cement. Ezeket meghatározott arány szerint keverik és a pórusszerkezet kialakulásának előidézésére alumínium pasztát adagolnak hozzá. A formába öntést követően a keveréket előérlelik, méretre vágják és nyomás alatti gőzérleléssel autoklávban szilárdítják. A késztermék pórusfalai főként kalcium-szilikát-hidrátból állnak. A pórusfalak mennyisége határozza meg a szilárdságot, a pórusoké pedig a hőszigetelő képességet.

A pórusbeton falazóelemek rendkívül méretpontosak és kiváló hőtechnikai tulajdonságokkal rendelkeznek. Utóbbit az elemek magas hézagtérfogata (porózussága) teszi lehetővé. A pórusbeton falazóelemek egyik legnagyobb előnye viszont, hogy egyszerűen és gyorsan alakíthatók. (A napjainkban forgalomban lévő kézi falazóelemek közül a legkönnyebben megmunkálhatok, vághatok, faraghatók).

Normál falazóelem

5.43/a. ábra Normál falazóelem

Nútféderes megfogó hornyos falazóelem

5.43/b. ábra Nútféderes megfogó hornyos falazóelem

A kis testsűrűségnek köszönhetően a falazóelemek viszonylag nagyméretűek. Ezen tulajdonságok gyors és könnyű kivitelezhetőséget biztosítanak. További előnyük, hogy felületi érdességüknek köszönhetően jó vakolattartók. A teherhordó falazatokhoz alkalmazható pórusbeton falazóelemeknek kétféle kialakítása terjedt el. Ezek a sima (megfogó hornyos) falazóelemek és a nútféderes megfogó hornyos falazóelemek.

A sima falazóelemek egyszerű hasáb alakúak, a két végén bemart megfogó horonnyal. A téglaszerű nagyméretű elemek a téglakötés szabályainak megfelelően egyszerűen építhetők. Az elemek közötti állóhézagot mindig falazó habarccsal kell kitölteni.

5.5 táblázat Pórusbeton falazóelemek adatai

Nyomószil. (N/mm2)Méret (sz/h/m) (mm)Tömeg (kg)Testsűrűség (kg/m3)Hőátbocsátási tényező (U) (W/m2K)
3200/600/20015,45000,53
250/600/20019,25000,44
300/600/200235000,37
375/600/20028,85000,3
4,7200/600/20017,66000,66
250/600/200226000,54
300/600/20026,16000,46
375/500/20027,16000,37

A nútféderes megfogó hornyos elemek a gyors és kényelmes beépíthetőséget előtérbe helyezve lettek kifejlesztve. Ezt elsősorban az ergonómiai szempontok szem előtt tartásával kialakított megfogóhorony és a behatárolt elemtömeg biztosítja. További előnyük, hogy ha a kialakítás során a nút és féder szorosan illeszkedik, nincs szükség a függőleges hézagok habarccsal való kitöltésére. Így a falazás anyagtakarékosabb és gyorsabb lesz.

A falazóelemek komplett építési rendszer részeként kétféle szilárdsági osztályban és négyféle méretben kerülnek forgalomba. Ahogy a mai korszerű falazóelemek többsége, a pórusbeton falazóelemek is a kialakítandó falvastagságához igazodnak. A falazóelemek méretétől függően a kialakítható teherhordó falszerkezetek vastagsága 20; 25; 30 és 37,5 cm lehet. Az elemek magassága 20 cm, hosszúságuk 60 cm, a 37,5 cm vastag elemek esetében pedig 50 cm.

A pórusbeton falazatok készülhetnek hagyományos falazó habarccsal 10 mm-es hézagvastagsággal; az adott építési rendszerhez tartozó hőszigetelő habarccsal 5 mm-es fuga-vastagsággal; illetve szintén az adott építési rendszerhez tartozó vékony ágyazatú falázó habarccsal 2-3 mm vastagságban. Ez utóbbi hézagmagasságot az elemek fokozott méretpontossága miatt lehet alkalmazni.

Pórusbeton falazatok építése

A pórusbeton falazatokat is a már korábban bemutatott elveknek megfelelően kell megépíteni. Az építőelemek, falazó habarcsok, vakolatok zsugorfóliázott raklapon érkeznek az építés helyszínére. Az elemeket fajtánként, a falazóelemeket méret és szilárdsági osztályonként csoportosítva kell deponálni. A tárolóterületnek kellően teherbírónak, felszíni vizektől mentesnek kell lennie. A fóliatakarásokat csak közvetlen a felhasználás előtt célszerű megbontani. A bontott raklapokat a munkaidő lejártával eső ellen védeni kell.

A falazó és vakolóhabarcsokat a cementtel azonos tárolási feltételek és tárolási körülmények között kell deponálni. Mivel a falazás közben keletkező vágási maradék is teljes mértékben felhasználható, érdemes gondoskodni a vágott elemek rendezett tárolásáról is.

A falazás megkezdése előtt az építőanyagok előkészítésén és a falszerkezet kitűzésén kívül fontos a fogadószerkezetek ellenőrzése is. A falazóelemek nagy méretpontosságából adódó előnyök csak akkor használhatók ki maradéktalanul, ha a fogadószerkezetek (alapsáv, alaplemez, lábazati fal) is méretpontosak. Legfontosabb a magassági szint pontos és terv szerinti beállítása.

Minél pontosabb a falszerkezet aljzata, annál vékonyabb habarcsrétegre lesz szükség. A fogadószerkezetek esetleges pontatlansága a vastagabb habarcsrétegbe helyezett kezdősorral (kiegyenlítő sorral) korrigálható. A kiegyenlítő sor felső síkja pontosan vízszintes kell, legyen, így a felső rétegek is pontosan építhetők.

Maga a falazás folyamata nem tér el jelentősen a kerámia falazóelemeknél már bemutatott falazási műveletektől. Néhány, az alapanyag tulajdonságaiból adódó technológiai szabályt betartva a pórusbeton falazóelemekkel történő falazás sok tekintetben egyszerűbb és gazdaságosabb, mint más elemek esetében.

A falazással kapcsolatos három lényeges szabály:

  • Az elemek sérülékenysége miatt a beépítés során csak gumikalapács használható.
  • A pórusbeton falazóelemek faragással nem, csak fűrészeléssel alakíthatók. Gépi és kézi fűrészelés egyaránt alkalmazható.
  • A pórusbeton fokozott nedvszívó tulajdonsága miatt nagyon fontos, hogy a kialakított falazatokhoz közvetlenül kapcsolódó nedves eljárási munkák (pl. betonozás, hagyományos vakolás) megkezdése előtt a falszerkezet a szükséges mértékben legyen előnedvesítve.

A falazást mindig a sarkoknál kell kezdeni. A kezdősor pontos lerakása után a falazat további rétegei – az egyéb falazatoknál ismertetett általános kötési szabályok betartásával – egyszerűen és gyorsan építhetők. A pórusbeton falazóelemek méretéből adódik, hogy nem kötő, hanem futó helyzetben lesznek beépítve, vagyis csak futó sorokat alakítanak ki. Az egymás feletti rétegekben a függőleges hézagok egymástól mért legkisebb vízszintes távolsága 12,5 cm. A falazati rétegek pontosságát minden réteg esetén ellenőrizni kell.

A habarcs a szükséges portalanítás után fogas terítőkanállal vagy habarcsterítő szánkóval teríthető az elemek vízszintes felületére. Vékonyfugás falazásnál a szorosan illesztett nútféderes álló hézagokat nem kell kitölteni habarccsal, csak vágott elemeknél, illetve falsarkoknál és falcsatlakozásoknál. A falazáshoz mindig az adott rendszerhez tartozó falazó habarcsot kell alkalmazni (ha van ilyen).

Habarcsterítés

5.44. ábra Habarcsterítés

Parapetvasalás kialakítása

5.45. ábra Parapetvasalás kialakítása

A falazás során az ablaknyílások alatti első vízszintes habarcshézagba 2 szál, 08-as, bordázott felületű (pl. B 60.50 jelű) betonacélt, úgynevezett parapet vasalást kell beépíteni. A parapet vasalás a terheletlen mellvédfal és a nyílás melletti falpillér terhelése miatt fellépő feszültségek, nyíróerők felvételére szolgál. A vasakat az ablaknyílás oldalánál kb. 80-80 cm-es túlnyújtással kell elhelyezni. Mivel a fugavastagság a legtöbb esetben lényegesen kevesebb, mint

8 mm, a betonacél szálakat horonyhúzóval be kell süllyeszteni falazóelemekbe. A hornyot habarccsal ki kell tölteni, és abba úgy kell beágyazni a betonacélt, hogy a habarcs teljesen körülvegye. Azokon a helyeken, ahol a nyílás széle közelebb van a falsarokhoz, mint 80 cm, a betonacélokat a falsarkon be kell fordítani.

A kész falszerkezet tetején a födém szerelése előtt ismét méretellenőrzést kell végezni, és szükség esetén falegyennel kell beállítani a kívánt pontosságú födémfogadó szintet.

Adalékanyagos könnyűbeton falazóelemek, falazatok

Az adalékanyagos könnyűbeton falazóelemeket szintén gyakran használják teherhordó falak építésére. Anyagösszetételük és egyedi kialakításuk kedvező épületfizikái tulajdonságokat biztosít. Az adalékanyagos könnyűbeton falazóelemek olyan betonból készülnek, amelyek adalékanyaga 0-4 és 4-10 mm szemcseméretű égetett-agyagkavics, tufa vagy egyéb könnyűbeton készítésére fel-használható anyag.

Az adalékanyagos könnyűbeton falazóelemek az eddig bemutatott korszerű falazóelemektől eltérő, egyedi kialakításúak. Az elemek külső köpenyből és a belső, nagyméretű üregeket megosztó bordázatból épülnek fel. Felülről teljesen zártak. Ez megakadályozza a hőtechnikailag káros cirkuláció kialakulását és a falazó habarcs üregekbe jutását. További sajátossága az elemeknek, hogy az egyedi kialakításuk miatt összeépítések során kapcsolódásonként két-két üreg keletkezik, ami tovább fokozza a hőszigetelő képességet. Az elemek egymáshoz illeszkedését a nútféderes kialakítás biztosítja.

A teherhordó falszerkezet építésére használható adalékanyagos könnyűbeton elemeket a kétféle méretben forgalmazott általános falazóelemek és az ezekhez tartozó többféle kiegészítő elemek alkotják.

Az általános falazóelemek magassága egységesen 22 cm. A kétféle szélességi méretből adódóan a kialakítható falvastagság 20 és 25 cm. A 20 cm széles elemek hossza 38 cm. A 25 cm széles elemek 50 cm hosszúak. Külső teherhordó falak kialakításához csak kiegészítő homlokzati hőszigeteléssel alkalmazhatók!

A kiegészítő elemek a különböző csomópontok (falvégek, falcsatlakozások) falidom kötéseihez szükséges, gyárilag kialakított darabelemek. Méretükben, kialakításukban az általános falazóelemekhez igazodnak.

Általános falazóelem

5.46. ábra Általános falazóelem

 Kiegészítő falazóelemek

5.47. ábra Kiegészítő falazóelemek

5.6. táblázat. Adalékanyagos falazóelemek adatai

MegnevezésMéret (szél./hossz/mag.) (mm)Tömeg (kg)Nyomószil. (N/mm2)
általános falazóelemek250/380/22024min. 5,0

Adalékanyagos könnyűbeton falazatok építése

A falazást a korábban ismertetett általános falazási szabályoknak megfelelően kell végezni. A pórusbeton falazóelemekhez hasonlóan az adalékanyagos könnyűbeton falazóelemeket is futó helyzetben építik be. A kialakítandó habarcsréteg vastagsága 10 mm. Az egymás melletti elemeket a nútféderes kapcsolódás mentén falazóhabarccsal kell összeragasztani. A falazáshoz mindig az adott rendszerhez tartozó falazóhabarcsot kell használni.

Falidomkötések

A rendszerhez tartozó kiegészítő elemeknek köszönhetően a különböző falidomkötések egyértelműen megadhatók. A falvég felületét úgy képezik, hogy minden második réteget a falvégképző elem kisebbik darabelemével zárnak le a falvégnél. így a soronkénti eltolás 13 cm lesz. A falvég kialakítható feles elem beépítésével is, ekkor soronkénti fél elemnyi (19 cm) eltolás jön létre a faltestben.

Falsarok képzésénél a kötés kialakítható csak általános falazóelemek felhasználásával. Az első és a második sor falazóelemeit váltakozva kell vezetni a külső falsíkig soronként mindig egymásra merőleges helyzetben. A soronkénti eltolás ez esetben is 13 cm lesz.

Falcsatlakozásnál a csatlakozó fal minden második sora falvégképző elem nagyobbik elemével ütközik a merőleges faltesthez. A másik sor általános elemekkel kezdődik a külső falsíktól indulva. Ugyanebben a sorban, de a merőleges faltestbe a falvégképző elem kisebbik elemét kell beépíteni.

A falkereszteződések kialakítása a többi falazóelem esetében már bemutatott eljárásnak megfelelően történik. A kereszteződő falak egyik rétegében az egyik fal rétege a végigmenő, ehhez csatlakozik a másik falnak ugyanabban a magasságban lévő rétege. A következő rétegben a másik fal rétege lesz végigmenő, és az előző fal ugyanazon magasságban lévő rétege fog csatlakozni.

Falvég kötés

5.48. ábra Falvég kötés

Derékszögű falsarok kötése

5.49. ábra Derékszögű falsarok kötése

Derékszögű falsarok kötése

5.50. ábra Derékszögű falcsatlakozás kötése

Derékszögű falkereszteződés kötése

5.51. ábra Derékszögű falkereszteződés kötése

Egy szemcsés könnyűbeton falazóelemekből készülő falazatok

Az egyszemcsés könnyűbeton falazóelemek kevésbé ismertek, hazai alkalmazásuk széles körben még nem terjedt el. Nyugat-Európában azonban már korábban felfedezték a kedvező tulajdonságait, ezért ott előszeretettel használják külső és belső teherhordó falszerkezetek kialakítására.

A falazóelemek alapanyaga homogén, egyforma méretű égetett agyaggyöngy. A gyöngyök közötti tér teljesen kitöltetlen (pép nélküli), az egyes gyöngyök csak az érintkezési pontjukban kapcsolódnak egymáshoz. Ez jelentős hézagtérfogatot és egyedi, össze nem téveszthető külső felületi megjelenést eredményez. Az egyszemcsés könnyűbeton falazatok kiváló épületfizikái tulajdonságai miatt a jövőben várhatóan hazánkban is széles körben elterjednek majd.

Hazánkban az egyszemcsés könnyűbeton falazóelemeknek többféle típusa megtalálható. A teherhordó falazatok építésre leggyakrabban alkalmazott elemek a normál és a hőszigetelő-betétes falazóelemek. A normál falazóelemek nagy méretpontosságú, nútféderes kialakítású keskenyüreges elemek. A szélességük 24,8 cm, a magasságuk 23,8 cm. Az elemek hosszméretétől függően a kialakítható falvastagság 24; 30; 36,5; 42,5 és 49 cm lehet. A kialakítható falvastagság 36,5 cm. Önmagában ez a falazóelem rendelkezik a legjobb hőtechnikai tulajdonságokkal.

Normál falazóelem

5.52. ábra Normál falazóelem

Hőszigetelő betétes falazóelem

5.53. ábra Hőszigetelő betétes falazóelem

5.7. táblázat. Egyszemcsés normál falazóelem adatai

Nyomószil.(N/mm2)Méret (h/sz/m) (mm)Testsűrűség (kg/m3)Hőátbocsátási tényező (U) (W/m2K)
2240/248/2385500,51
300/248/2385500,42
365/248/2385500,36
425/248/2385500,31
490/248/2385500,27
2,4240/248/2386500,58
300/248/2386500,49
365/248/2386500,42
425/248/2386500,37
490/248/2386500,32

A hőszigetelő-betétes falazóelemek szintén méretpontos, nútféderes kialakításúak. A nagyméretű üregek természetes alapanyagú hőszigeteléssel teljesen telítve vannak. Egyféle méretben kerülnek forgalomba

A falazóelemek 25 cm-es magassági méretlépcsőhöz igazodnak. A falazás során a normál falazóelemeket 12 mm, a hőszigetelő betétes falazóelemeket pedig 10 mm vastag vízszintes habarcsréteggel kell építeni. A falazáshoz mindig az adott rendszerhez tartozó falazó habarcsot kell alkalmazni.

Egyszemcsés normál falazóelem adatai

Nyomószil. (N/mm2)Méret (h/sz/m) (mm)Testsűrűség (kg/m3)Hőátbocsátási tényező (U) (W/m2K)
2365/247/2405000,27

Az egyszemcsés könnyűbeton falazóelemekből készülő falazatokat a falazás általános szabályainak megfelelően a korábban más falazóelem típusoknál bemutatott elvek alapján kell kialakítani.

Az egyszemcsés könnyűbeton falazóelemek előnyei:

  • Csak természetes, környezetbarát anyagokból készülnek. Káros vegyi anyagokat nem tartalmaznak. A megmaradt hulladékelemek vagy a visszabontott falazóelemek könnyen összetörhetők és újból feldolgozhatók.
  • Könnyen, egyszerűen és gyorsan alakíthatók. Fúrhatok, véshetők, vághatok (fűrészeléssel).
  • Jó vakolattartók. Az érdes, tagolt felülethez a vakolat kiválóan tapad.
  • Tűzállóak.
  • Nem nedvszívók! A falazóelemek alapanyagában, az agyaggyöngyökben nem jön létre kapilláris hatás. Nedves területeken kiválóan alkalmazható.
  • Fagyállóak.
  • Kiváló hőszigetelők. A nagy hézagtérfogatú szerkezet és az önmagában is porózus alapanyag együttesen kiváló hőtechnikai tulajdonságokat biztosít.
  • Kiváló hangszigetelők. Ez a falazóelemek tömege mellett elsősorban a porózus agyaggyöngyök hangelnyelő tulajdonságának köszönhető.
  • Jó páraáteresztők. A szemcsék közötti tér kitöltetlen, az agyaggyöngyök pedig maguk is légáteresztők, így a falazat páraáteresztő képessége kedvező.

A falazóelemek talán egyetlen hátránya, hogy a többi korszerű elemekhez viszonyítva jelentősen drágábbak.