Beton, 2001 (9. évfolyam, 1-12. szám)
2001-01-01 / 1. szám
2001. január BETON IX. évf. 1. szám 3. A vasbeton javítás története Az előző két pontban érzékelhettük, hogy a vasbeton javítása fontos a szerkezet működése szempontjából, tehát egyáltalán nem csak esztétikai kérdés. Mivel a betonok alkalmazásának korai időszakában is jelentős meghibásodások fordultak elő, ezek javítása már viszonylag korán elkezdődött. A korai időkben ún. műköves módszerekkel javították a betontesteket. A műköves szakma a javításoknál a kapcsolati formák tekintetében szigorú szabályok szerint dolgozott. Tulajdonképpen a természetes köveknél alkalmazott kőjavító módszerekből fejlődött ki a műköves technika. A természetes kövek javításánál a meghibásodott kőrészt kivágták, illetve kivésték olyan alakúra, hogy a hasonló textúrájú pótló kődarabot egyirányból be lehessen a hiányos részbe csúsztatni. A régi és új kődarabot habarccsal kötötték össze. Sok esetben a tartósabb kapcsolat végett fémtüskékkel rögzítették egymáshoz a két részt. A habarcsba már igen régi időktől kezdve tapadásnövelő és zsugorodáscsökkentő anyagokat kevertek. Ilyen adalékszer volt a marha- és az ökörvér, illetve a tojás. A műköves módszernél a kivágott betonrészek köré zsalut készítettek és ebbe töltötték be a javítóanyagot. E javítóanyag textúrája szintén utánozta az eredeti műkőét. A felületet összecsiszolták, vagy összestokkolták. A betonjavításoknál hasonló módon jártak el. Mivel a beton cement kötőanyaga más tapadásjavítókat igényel, mint a természetes köveké, ide elsősorban olyan anyagokat kerestek, amelyek a cementkötéssel összefértek. Gyakran alkalmaztak frissen égetett téglából őrölt porokat, finom mészporokat, esetleg gipszet. Ez a módszer azonban a legtöbb esetben nem adott igazi erőközvetítő kapcsolatot. A beton terhelésekor (húzásra, hajlításra, nyírásra) a kapcsolat megszakadt. Ennek oka a következőkben keresendő: a szilárd beton felületén kialakuló fizikokémiai jelenségek megakadályozzák az új, friss betonrész hozzákötődését, illetve gyengítik azt. A viszonylag gyenge kapcsolat szférikus hatásokon alapul és a szilikátok esetében Bier (1988) szerint az 1. ábrán látható elrendeződéssel jellemezhető. A kapcsolati energiát tovább gyengíti az a tény, hogy a cementkötés szilárdulása folyamán mész szabadul fel a cementkőben. Ez a mész a mindig jelenlévő kapilláris folyadékben oldódik. Mivel a cementkő belsejében kváziadiabatikus viszonyok (a cementkő külső és belső része között alig van hőcsere) vannak, ott a hőmérséklet szilárdulás közben emelkedik. E hő a felület felé nyomja a kapilláris folyadékot, benne az oldott meszet. A folyadék a felületen, vagy közvetlen előtte elpárolog és a mész lerakódik. A mész a levegő széndioxidjától elkarbonátosodik. E nagyon vékony, ám zárt és málló réteg a beton felületén leválasztó szerepet tölt be (mintha belisztezték volna). Ez akadályozza meg a következő beton vagy habarcsréteg feltapadását. Érhető ezekből, hogy igazi erőközvetítő kapcsolat ilyen módon nem lehetséges (Cementbulletin 1980). Ez az egyszerű javítási módszer az ötveneshatvanas évekig tartott. Ebben az időben kezdtek komolyabban foglalkozni a betonfelületek kapcsolati energiáival, javításával, amit a következő okok váltottak ki: • Nagymértékben kezdték alkalmazni a feszített betonszerkezeteket, amelyek javításánál a régi módszer alkalmatlan volt. • A nemzetközi egyezmények szerint télen is "fekete pályát", azaz jégmentes felületeket kellett biztosítani a főközlekedési utakon, ami a "sózási" jégmentesítő technológia bevezetését tette szükségessé. A közlekedési műtárgyakon és kb. 100-200 m-es környezetükben a beton sóval szennyeződött, amely a vasbeton acélbetétjeit, de magát a betont is jelentősen rongálja. • Az ipari fejlődés és az ehhez tartozó intenzív közlekedés a környezetet egyéb tekintetben is szennyezte, a légkör és a természetes vízfolyások agresszívabbá váltak. Ezért keresték azokat az anyagokat, amelyek a tapadó erőt növelik. Olyan anyagok jöhettek számításba, amelyek a vizes rendszerű betonfelületen könnyen alkalmazhatók. Ígéretes anyagnak mutatkozott erre a célra a poli(vinil-acetát), röviden PVAc, vizes diszperziója. A pótló javítóanyag tapadása nagyobb adhéziót biztosított, mint a legtöbb közepes szilárdságú beton kohéziós energiája. A vizsgálatok azt mutatták, hogy a javított felületen sohasem szakadt, tört az anyag. A vizes PVAc diszperziót festékek és ragasztók, így csemperagasztók kötőanyagaként, illetve azok ja C= nem hidratált cementrész 1. ábra A szilikátváz belsejének (a) és az egymásra nem friss állapotban összedolgozott betonnak (b) az elvi kapcsolódási vázlata 4