1 Vízzáró vasbeton szerkezetek

Vízzáró vasbeton szerkezetek vízszigetelésként való alkalmazása jelentős kihívás az építőipar számára. A vízzáró, repedésmentes vasbeton szerkezetek statikai szerepükön túl, vízszigetelési feladatot is ellátva, gazdaságos és a szigetelési meghibásodások javítását illetően is biztonságos megoldást nyújtanak.

Magyarországon a vízzáró vasbetonszerkezetek készítésére a vonatkozó szabványokon kívül a MÉASZ ME-04.19:1995 Beton és vasbeton készítése (8. fejezet Vízzáró betonok) műszaki előírás ad irányelveket [1].

Jelen cikk bemutatja, a vízzáró vasbeton szerkezetek készítésének módját az osztrák „fehér kád” (Weiße Wanne) [2] előírásainak figyelembevételével, és kutatás-fejlesztési eredményekkel alátámasztja annak alkalmazhatóságát.

2 Szabályozás

A vízzáró alaplemezek, falak, résfalak, medencék és műtárgyak vízszigetelő szerkezetként való megépítése gazdaságos és a szigetelési meghibásodás javíthatósága szempontjából biztonságos megoldás az építőipar számára.

A tervezéshez és a kivitelezéshez a vonatkozó szabványok és a MÉASZ ME-04.19:1995 Beton és vasbeton készítése (8. fejezet Vízzáró betonok) műszaki előírás nem ad elégséges irányelvet. „A magyarázatban részleteztük a repedéseket kiváltó, illetve az azokat befolyásoló tényezőket. Ebből következik, hogy a beton- és a vasbetonszerkezetek repedezését csak akkor lehet elkerülni, ha a szerkezet alakját, a betonösszetételt és a beton készítését kölcsönhatásaiban vesszük figyelembe, illetve határozzuk meg. A szerkezettervezőnek, a méretezőnek, a betontechnológusnak, a beton készítőjének és a szerkezet kivitelezőjének együtt kell működnie a vízzáróság elérése érdekében.”A tudományosnak inkább, mint irányelvnek nevezhető „magyarázat” után az előírás felhívja a figyelmet arra, hogy a repedéseket milyen feladatok megoldásával, és a vízzáróságot kiknek az együttműködésével kell megoldani. A fejezet használható irányelvet csak a vízzáró beton készítésére ad, a vízzáró szerkezetre összefüggéseiben (szerkezetkialakítás, beton, vasalás, építéstechnológia) nem.

Az ilyen szerkezetek megvalósítása során hoszszú évekre visszamenően az osztrák „fehérkád” előírásokra, és saját tapasztalatainkra igyekeztünk támaszkodni több-kevesebb sikerrel.

3 Vízzáró betontechnológia

Akkor beszélhetünk vízzáró vasbeton szerkezetről, ha

a beton vízzáró, a szerkezet repedésmentes, a munkahézag, tágulási hézag vízzáró.

Vízzáró beton készítésének főbb irányelvei

v/c < 0,6 (víztartalom) minimális finomrész tartalom, f(dmax) tömörítés min. 20 másodperc, VL<2% utókezelés legalább 14 napig konzisztencia a munkahelyen: 45 ± 3 cm terüléssel mérve

4 A vízzáróság fogalma

A vízzáróságot az alábbiak szerint értelmezzük:

1. definíció: A próbatest vízzáróságán, illetve vízáteresztésén a próbatest ama tulajdonságát értjük, hogy meghatározott egyoldali víznyomás esetén, az ellentétes oldalon egyáltalán nem vagy csak bizonyos

 

mértékig jelentkezik a víz [3].

2. definíció: Megfelelő a vízzárósági fokozat (vz2, vz4, vz8), amikor is a külső felületről az átszivárgó víz el is párolog [4].

Az első definíció, amit a szabvány ad meg, hibás. A próbatestre vonatkozóan behatolási mélység van megadva. A vízáteresztési tényező mérése más vizsgálati feltételeket jelent, mint a vízzáróság mérése. Szerencsésebb lett volna a definícióban a próbatest helyett szerkezetet írni. Így a vízszigetelés definícióját kapjuk meg.

A kettes definíció korrekt, csak leszűkíti a vízzáróságot. A gyakorlatban többfajta igény is jelentkezhet a vízzáróság fokát illetően.

A magyar előírások megkülönböztetnek vízzárósági fokozatokat:

különlegesen vízzáró: 0,1 l/m2nap →vz8, XV3(H) vízzáró: 0,2 l/m2nap →vz4, XV2(H) mérsékelten vízzáró: 0,4 l/m2nap →vz2, XV1(H)

A magyar gyakorlatban a vízzáróság megítélését nehezíti, hogy nincs megbízható vízáteresztési tényező mérési lehetőség. A vízzáróságot vizsgáló készülékeken végzett mérések nem biztosítják a víz áteresztését biztosító felület azonosságát a próbatesten áthaladó víz útján.

5 „Fehérkád” betontechnológia

A „fehérkád” technológia követelményeket ad a vízzáróságra, szerkezeti osztályokat vezet be, szabályozza a munkahézagokat a falakban és a lemezekben, valamint figyelembe veszi a tényleges víznyomást az alábbiak szerint:

Követelményosztályok vízzáróságra

Különleges osztály, teljesen száraz, As › nincs nedvesedés Nagymértékben száraz, A1 › nedvesedés, legfeljebb matt elszíneződés Enyhén nedves, A2 › fénylő nedvesedés Nedves, A3 › vízfoltképződés, csepegő vízkilépés Vizes, A4 › csurgó vízkilépés

Zsaluzott vasbeton szerkezetek szerkezeti osztályai

Kons vastagság: ≥ 0,45 m repedéstágasság, ≤ 0,15 mm betonminőség: BS1 Kon1 vastagság: ≥ 0,35 m repedéstágasság, ≤ 0,20 mm betonminőség: BS1 Kon2 vastagság: ≥ 0,30 m repedéstágasság, ≤ 0,25 mm betonminőség: BS2

Munkahézagok

Kons ≤ 10 m falakban ≤ 15 m lemezekben Kon1 ≤ 15 m falakban ≤ 15-30 m lemezekben Kon2 ≤ 15 m falakban ≤ 30-60 m lemezekben

Víznyomási osztályok

W0 víznyomás → 0,0 – 1,0 m W1 víznyomás → 1,0 – 5,0 m

W2 víznyomás → 5,0 – 10,0 m W3 víznyomás → 10,0 – 20,0 m W4 víznyomás → > 20,0 m

A „fehérkád” irányelv összefüggést ad meg a követelményosztály, a víznyomásosztály, a szerkezetosztály és a hézagtömítő szalagosztály között (1. ábra).

Összefüggés a követelményosztály, a víznyomásosztály, a szerkezetosztály és a hézagtömítő szalagosztály között

Vasalás

Az irányelv a vasalásra külön tervezési útmutatást fogalmaz meg, hogy a repedéstágasságot, a falvastagság és a betontakarás figyelembevételével biztosítani lehessen.

A vasalást repedéstágasságra ellenőrizni kell. Minimális követelmény a 15 × 15 cm-es háló.

Betonok

C20/25 (56), illetve C25/30 (56) BS1 jelű beton víztartalom 170 l/m3, friss beton hőmérséklet 27 °C, cementtartalom: 200–280

kg/m3, kötőanyag tartalom: 265–340 kg/m3, igen kis zsugorodású beton BS2 jelű beton víztartalom 190 l/m3, friss beton hőmérséklet 27 °C, cementtartalom: 200–280

kg/m3, kötőanyagtartalom: 265–340 kg/m3, kis zsugorodású beton Kizsaluzási idő: 36 óra

Utókezelés: legalább 14 napig

6 Betonok vízzárósága és a fehérkád előírások

A Duna-Dráva Cement Kft. megbízásából a BME Építőanyagok és Mérnökgeológia Tanszéken kutatás-fejlesztési munkát végeztünk a DDC által gyártott különféle cementekkel [5]. Vizsgáltuk többek között 190 l/m3 vízadagolással és hatféle cementadagolással a betonok vízzáróságát is. Az eredmények a 2. és 3. ábrán láthatók.

Különböző cementekkel készült betonok vízbehatolása a cementtartalom függvényében 42 napos korban

Az ábrákon jól látható, hogy a betonok megfelelnek 290–410 kg/m3 cementadagolás esetén az XV3(H) környezeti osztály előírásinak. A betonok vízzárósága a beton korával tovább javult, a vízbehatolás mértéke mintegy 3-5 milliméterrel csökkent.

Különböző cementekkel készült betonok vízbehatolása a cementtartalom függvényében 180 napos korban

Bemutatjuk a betonok nyomószilárdságát 290, 310, 330 és 410 kg/m3 cementadagolás esetén (1. táblázat).

1. táblázat: Betonok nyomószilárdsága és nyomószilárdsági osztály jele

28/56 napos nyomószilárdság, N/mm2, víz: 190 l/m3

Cement 290 kg/m3 310 kg/m3 330 kg/m3 410 kg/m3

CEM I 42,5 N 34/40 36/44 40/48 50/60

CEM III/B 32,5 N-S 24/32 27/36 30/39 40/53

CEM II/B-M (V-L) 32,5 R 26/33 30/36 34/42 48/58

CEM III/A 32,5 N 25/33 29/33 32/37 42/48

CEM II/B-S 32,5 R 28/31 31/35 35/39 44/49

CEM I 42,5 N C20/C25 C25/C30 C25/C30 C35/C40

CEM II, CEM III C16/C20 C16/C20 C20/C25 C25/C30

170 l/m3 víz C20/C25 C20/C25 C30/C37 C35/C40

A táblázatban látható, hogy a kis hőfejlesztésű CEM II és CEM III típusú cementekkel 190, illetve 170 l/m3 vízadagolás esetén teljesíthetők a „fehérkád” előírásai a C20, illetve a C25 szilárdsági osztályú betonok előállítására a szükséges vízzáróság biztosítása mellett.

A beton konzisztenciáját adalékszerekkel lehet biztosítani, amelyek megválasztásánál törekedni kell arra, hogy a beton összetartó képességét és vízzáróságát javítsuk, valamint legalább másfél óra konzisztencia eltarthatóságot biztosítsunk a betonnak a jobb tömöríthetőség, a könnyebb bedolgozhatóság érdekében.

7 Összefoglalás

Bemutattuk a vízzáró vasbeton szerkezetek hazai előírásainak hiányosságait. Megadtuk a vízzáró betonok tervezésének főbb irányelveit. Ismertettük a „fehér kád” osztrák irányelvek alapján a vízzáró vasbeton szerkezetek készítésének módjára vonatkozó irányelveket, tömörített formában.

Végezetül bemutattuk, hogy a „fehérkád” irányelvek szerint kialakított betonok teljesítik a vízzáróságra és a szilárdságra vonatkozó követelményeket, megalapozva ezzel a repedésmentes vasbeton szerkezetek előállításának feltételeit a beton szempontjából.

8 Irodalom

[1] MÉASZ ME-04.19:1995 Beton és vasbeton készítése.

[2] Irányelvek vízzáró beton műtárgyak építéséhez. Richtlinie: Wasserundurchlässige Betonwerke – „Weiβe Wannen” 2002, Österreische Vereinigung für Beton- und Bautechnik.

[3] MSZ 4715/3 Megszilárdult beton vizsgálata. Hidrotechnikai tulajdonságok. [4] Dr. Balázs György: Építőanyagok és kémia. Műegyetemi Kiadó, 2002. [5] Átfogó cement és betonvizsgálati eredmények a Duna-Dráva Kft. által kifejlesztett

cementekkel. Tanulmány, 2006. október 31. BME Építőanyagok és Mérnökgeológia Tanszék.

Beküldve: 2008-03-28Magyar Építéstechnika

 2008

 2-3

 Szigetelési konferencia

 repedésmentes vasbeton

 vasbeton szerkezet

 vízszigetelés

 Dr. Zsigovics István Phd

 A hozzászóláshoz regisztráció és belépésszükséges

vízzáró beton készítésénektechnológiájaSokan fordulnak az adalékszer forgalmazókhoz azzal a kéréssel, hogy „vízzáró beton”készítéséhez „vízzáró adalékszerre” van szükségük. Erre a kérdésre rendszerint az a korrekt válasz, hogy nem létezik ilyen„csodaszer”! A vízzáró beton készítése annál összetettebb feladat, mintsem, hogy egyösszecsapott betonkeverékhez valamiféle anyagot hozzáadva elôállítható legyen. A

vízzáró beton jele megnevezése Vízzárósági követelmény az MSZ 4715-3 szerint vizsgálva1. táblázatvz 2 gyengén vízzáró 2 barvz 4 mérsékelten vízzáró 4 barvz 6 vízzáró 6 barvz 8 különlegesen vízzáró 8 bar

víznyomást át nem engedô beton hatására 24 óra alatt legfeljebb 0,1 l víz szivárog át.

A betonnak, mint anyagnak az MSZ 4719 szerinti vízzárósági csoportjai az 1. Táblázatban láthatók. Cikkünkben csak a beton, mint anyag vízzárósági tulajdonságaival foglalkozunk, nem térünk ki a különféle szerkezetek vízzárósági problémáinak megoldására. A két fogalmat látva érdemes elgondolkodni azon,hogy a legnagyobb vízzárósági csoportba tartozó betonból készített szerkezetnek magának nem kell vízzárónak lennie, hiszen az üzemi víznyomás akár 10 bar is lehet (vagy egy fészkesen bedolgozott, vz 8 jelû betonból készített szerkezeten is átfolyik a víz). Ugyanez igaz fordítva is: a gyengén vízzáró betonból is készíthetô különlegesen vízzáró szerkezet. Tehát ennek alapján a vízzárósággal kapcsolatban mindig gondoljukát, hogy betonról, vagy szerkezetrôl beszélünk-e? Ahhoz, hogy a beton anyaga jó vízzáróságú legyen, nem kell mást tennünk, mint egy megfelelôen tömör belsô szerkezetû betont elôállítanunk. Hogyan tehetjük meg ezt? Elôször is szükségünk van egy jól megtervezett adalékanyag vázra. Gondoljunk csak bele, ha a betont csak teniszlabda nagyságú adalékanyag szemcsékbôl szeretnénk elôállítani, igen nehéz lenne tömör szerkezetet elérnünk. Folytonos szemeloszlású, B görbe közeli adalékanyag vázat kell összeállítani. Emellett a jó tömöttséghez megfelelô finomrész tartalom is szükséges. (A finomrész alatt a betonban lévô cement és az adalékanyag 0-0,25 mm közé esô részének összege értendô.) Ha az adalékanyagunk finomrésze (0-0,25 mm) hiányos, akkor azt – pl. mészkôliszttel – pótolni kell. A finomrész tartalom szükséges mennyiségét az adalékanyag váz legnagyobb szemnagyságának függvényében a 2. táblázat mutatja. Az adalékanyag szemcsék összeragasztásához szükségünk van cementre és vízre. A betonösszetétel tervezésekor, a cementtartalom megválasztásáná ügyelni kell arra, hogy a beton statikailag elôírt szilárdságát adó cementtartalmon túl a már említett finomrész tartalom is meglegyen. Természetesen az adalékanyag váz hiányzó finomrészét nem lehet csak cementtel pótolni, hiszen a túlzott cementadagolás növeli a beton repedési hajlamát, amely a vízzáró beton esetében nem kívánatos. A cement kötéséhez és a beton bedolgozhatóságához vízre van Szükségünk. Ez a két vízmennyiség közel sem azonos egymással, hiszen a cement kötéséhez kémiailag kb. 23 tömegszázalék vízre van szükség. Ezzel a vízmennyiséggel a betonkeverék még a földnedves konzisztenciát sem éri el. A konzisztencia javítása, azaz a jó bedolgozhatóság érdekében további vizet adagolunk a

betonba. Azonban azt tudni kell, hogy a bedolgozást követôen ez a többletvíz elpárolog a betonból, a helyén pedig légpórusok maradnak. A jobb bedolgozhatóság érdekében minél több vizet adagolunk a keverékünkhöz, annál porózusosabb betont kapunk eredményül. Ennek elkerülése érdekében a vízzáró betonokra vonatkozóan a betonkeverék maximális víztartalmát a 3. táblázat szerint korlátozni kell. A megoldást a képlékenyítô és folyósító adalékszerek jelentik. Ezek segítségével a szárazabb konzisztenciájú betonunkat fölösleges és káros vízadagolás nélkül bedolgozhatóvá, akár önthetô konzisztenciájúvá tehetjük. Így garantálhatjuk a légpórusoktól mentes, megfelelôen tömör anyagszerkezetet. A megfelelôen megtervezett és elkészített frissbetont be kell dolgoznunk. Ez a munkamûvelet is számos hibaforrást rejt magában. Nélkülözhetetlen a megfelelô eszközökkel történô tömörítés, ill. az utótömörítés. (Utótömörítésre általában csak késleltetô adalékszerekkel készített betonoknál van lehetôség.) A megfelelôen bedolgozott betont utókezelni kell, amivel megvédjük a nem kívánatos környezeti hatásoktól és a gyors vízveszteségtôl. Az utókezelés módját és idôtartamát mindig az adott feltételek szabják meg. Egy biztos, hogy elmaradt, vagy rossz utókezelés mellett nehéz minôségi betont készíteni. A fentiek alapján belátható, hogy a vízzáró beton nem csodabeton, de készítésénél számos alapszabályra oda kell figyelni. Ezek viszonylag egyszerûen betartható elôírások, amelyeknek elmulasztásával betonunk bizony nem lesz megfelelô.

Német Ferdinánd* MÉASZ ME-04.19:1995 8. fejezet Vízzáró betonok

Legnagyobb szemnagyság

A betömörített frissbeton lisztfinomságú szemcséinek (cement+0–0,25 mm homok) szükséges tömege, kg/m3

(Dmax) (mm)

Légbuborékképzô nélkül Légbuborékképzôvel

8 525 47012 485 43516 450 40024 415 37032 380 34048 350 32063 320 290

30 cm-nél vastagabb szerkezet

30 cm-nél vékonyabb szerkezet

vz 2, vz 4 v/c < 0,6 v/c < 0,55vz 6, vz 8 v/c < 0,55 v/c < 0,55

. táblázatv/c < 0,55 (v/c= víz-cement tényezô: 1m3 betonban lévô víz és cement tömegének hányadosa)