Lapszámok

2022. június XXX. évfolyam III. szám

Csorba Gábor: Vasbeton födémek betontechnológiája

A födémbetonozás kényes betonozási művelet. A kiviteli tervek előírják a geometriaméreteket, a vastagságot, a betoncélok takarását, a betonfedés mértékét, a speciális csomópontok, csatlakozások kialakítását. Ezekbe beletartozik a vasszerelés elhelyezési terve, a csomóponti vasalási terv, a vaskimutatás, a dilatációk kiosztása és a zsaluzási terv.

A betonból készült építmények, épületszerkezeti egységek , részek akkor megfelelőek, ha azok teherhordók (ellenállnak az erőhatásoknak és az alakváltozásoknak) és tartósan alkalmasak a rendeltetésszerű használatra. Intézkedéseink tehát arra irányuljanak, hogy ezt a két alapszempontot szem előtt tartva végezzük munkánkat a tervezéstől a munkaszervezésen át a kivitelezés végéig, az átadásig.

Az épületek födémei, melyek helyszíni betonozással készülnek, monolit vasbetonlemezek. Ezen szerkezetek tervezése nemcsak a statikai méretezésre korlátozódik, hanem figyelembe veszi a tartós használhatóság szempontjait még akkor is, ha a födémekre esztrichek, burkolatok vagy bevonatok kerülnek.

A födémek általában – akár családi házak, akár irodaházak esetében – nyitott térben készülnek, azaz a betonozás és a szilárdulás idején ki vannak téve a környezeti hatásoknak.

Az építési törvény és az építéssel kapcsolatos rendeletek a jó minőségű építmények és építményrészek követelményeit fogalmazzák meg és részletezik, a szabványok, a műszaki előírások és az irányelvek pedig a követelmények teljesítéséhez vezető utat szabályozzák.

A betonos szakmában elengedhetetlen ezen két szabvány ismerete: MSZ EN 206:2014 (Beton. Műszaki feltételek, teljesítőképesség, készítés és megfelelőség), valamint az MSZ 4798:2016. (Beton. Műszaki követelmények, tulajdonságok, készítés és megfelelőség, valamint az EN 206 alkalmazási feltételei Magyarországon). Ez utóbbi tartalmazza az MSZ EN 206 szabvány szövegét a nemzeti kiegészítésekkel együtt. Az MSZ EN 206 az Európai Betonszabvány, az MSZ 4798:2016 pedig ennek a szabványnak a magyarországi alkalmazási feltételeit részletezi, specializálva a hazai viszonyokra.

Ezt a magyar szabványt az MSZT (Magyar Szabványügyi Testület) bizottsági munka során időről időre aktualizálja, ennek megfelelően 2018. 03. 01-től lépett érvénybe a betonszabvány módosítása az MSZ 4798:2016:2M:2018 szám alatt, valamint 2021. 11. 01-től az MSZ 4798:2016/3M:2021. Ez tehát a hatályos betonszabvány a legközelebbi módosításig. A módosítások természetesen lényegesek, de az egész szabvány logikáját, felépítését alapvetően nem szokták befolyásolni, inkább részleteket tisztáznak, vagy a gyakorlatban felmerülő problémák megoldására térnek ki.

Azt írja ez a szabvány, hogy a beton olyan építőanyag, melynek tulajdonságai a keverés befejezésétől kezdve folyamatosan változnak és csak a beépítés után, a kötés, szilárdulás során alakulnak ki azok a tulajdonságok, melyek az adott szerkezetre vonatkozóan lényegesek, vagyis amire a betont tervezték.

A beton minőségének alakulását ezen folyamatok mind befolyásolják, ezek egyrészt az emberi munka ráhatási körébe tartoznak (a munka minősége), de a környezeti körülmények is nagymértékben befolyásolják a végtermék minőségét (ezen hatások megfelelő figyelembevétele). Jó minőség alatt értjük a tervezett tulajdonságok elérését (pl. a szilárdsági jellemzőit alapvetően 28 napos korra tervezzük) és a rendeltetésszerű használatra vonatkozó tartósságát a tervezett élettartam során.

Az építmények tervezési élettartamát az MSZ EN 1990:2011 szabvány írja elő. Nyilvánvaló, hogy a használati élettartam nem lehet kisebb, mint a tervezési élettartam. A betonszerkezet élettartama alapesetben 50 év. Ez időszakon belül a beton, vasbeton és feszített vasbeton szerkezet legfőbb tulajdonságainak (pl. mechanikai stabilitás, állékonyság, alkalmasság a rendeltetésszerű használatra) meg kell maradniuk a megfelelő, üzemszerű használat, a szakszerű karbantartás mellett úgy, hogy ne következzen be károsodás.

A kivitelezők kevesebbet hallanak az építmények osztályba sorolásáról (mert magában a beton jelében ez nincsen feltüntetve), pedig lényeges a betonszerkezeteknél is. Az osztályba sorolás alapvetően az erőtani méretezés során kerül meghatározásra a statikus kollégák munkája révén, a tervezett nyomószilárdsági osztály, az élettartam, a környezeti hatások és a minőségellenőrzés szintjének figyelembevételével. A szerkezeti osztályokat az MSZ EN 1992-1-1-2010 (Eurocode 2) tartalmazza és az építményeket S1–S6 osztályok közé sorolja. A leggyakoribb osztályok az S3 és az S4, ez pedig azt jelenti a gyakorlatban, hogy ezen, általában 50 év élettartamra tervezett építményeknél a betonszerkezetek elkészítése kiemelt szintű minőségellenőrzés mellett történik a betongyártás, betonacél-szerelés, betonbedolgozás, tömörítés és utókezelés során. A betontervezés és a szerkezettervezés tehát nem szorítkozhat a szerkezetet terhelő erők és mozgások figyelembevételére, hanem mindazon egyéb hatásokat is szem előtt kell tartani, melyek a környezeti hatásokból származnak.

A környezeti hatásokra különösen tekintettel kell lenni, mert hiába van statikailag jól megtervezve egy szerkezet, a használhatóságot és a tartósságot jelentősen leronthatják a környezeti hatások, melyeket nem vagy nem megfelelően veszünk figyelembe. A környezeti hatásokkal tehát számol mind a betonszabvány, mind a szerkezettervezési szabvány, egyrészt a beton összetételével kapcsolatos tulajdonságok követelményként való megfogalmazásával (pl. nyomószilárdsági osztály, cementtartalom, víz–cement tényező, testsűrűség), másrészt a vasbetonés feszített vasbetonszerkezetek esetében a betonfedéssel (betontakarással). A környezeti osztály és a szerkezeti osztály együttes figyelembevételével lehet a megfelelő betonfedést megválasztani.

Ha betartjuk a betonszabvány előírásait, azaz a beton megfelel a vonatkozó határértékeknek, akkor a beton eleget tesz a tartóssági követelményeknek a tervezett felhasználás sajátos környezeti feltételei mellett abban az esetben, ha a tervezéskor a megfelelő környezeti osztályt választották ki, az odaillő betonfedést alkalmazták, megfelelően dolgozták be, tömörítették és utókezelték, illetve, ha a hozzáillő karbantartást végezték az élettartam során.

A födémek általában – akár családi házak, akár irodaházak esetében – nyitott térben készülnek, azaz a betonozás és a szilárdulás idején ki vannak téve a környezeti hatásoknak. Emiatt fokozottan figyelni kell az időjárási körülményekre és az utókezelésre. A vonatkozó MSZ 4798:2016 betonszabvány utal egy több mint negyedszázados műszaki előírásra, ami a beton készítésére vonatkozik. Ez a MÉASZ ME-04.19:1995 Műszaki Előírás külön fejezetekben foglalkozik a hideg, illetve meleg időben történő beton készítésével és a betonozás menetével.

A tartószerkezeti betonok nyomószilárdsági osztályai C20/25-nél kezdődnek, és általában ennél magasabb fokozatú osztályba tartoznak. Ennek nagy jelentősége van, mert sajnos gyakran előfordul, hogy nem megfelelő időjárási körülmények esetén a vasbeton födém nyomószilárdsága nem éri el sem a tervezett, sem a minimálisan elégséges nyomószilárdsági osztályt. Például, ha egy monolit vasbeton födém szerkezeti betonját C30/37-MSZ 4798:2016 nyomószilárdsági osztályúnak tervezték a statikai méretezés során, akkor esetleg még elfogadható lehet egy szilárdsági osztállyal kisebb, C25/30- MSZ 4798:2016 nyomószilárdságúra sikeredett beton. Természetesen ellenőrizni kell a statikai számítást és a betont csak akkor lehet elfogadni, ha azt a statikus tervező is jóváhagyja.

Vannak sajnos olyan esetek, általában téli, hideg időben történő betonozáskor, amikor a betonüzem nem téliesített, a szállítási távolság nagy, a bedolgozás, tömörítés nem megfelelő, esetleg még többletvíz is kerül a frissbeton-keverékbe és bizony az utókezelés is elmarad. Ezek a betonok, födémek nem menthetők, ilyenkor vissza kell bontani az elkészült szerkezeti egységet és újra meg kell építeni azt.

Külön vigyázni kell arra, hogy fagyban ne betonozzunk, de már 5 °C alatti hőmérséklet esetén se, illetve, hogy a beton se kötés közben, se a szilárdulási időszak első szakaszában, az első néhány napon se fagyjon meg. A téli födémbetonozások esetén még azzal is számolni kell, hogy a megkötött szerkezet, amit alulról zsaluzat tart, nincs hőszigetelve, tehát a fagyhatás alulról is érheti a friss vasbeton szerkezetet. Azt is figyelembe kell venni, hogy a beton a szabvány szerinti 28 napos tervezési szilárdságát hideg időben nem 28 nap alatt éri el, hanem tovább tart a szilárdulási folyamat. 10 °C alatt több mint kétszeresére nőhet a szilárdulási idő, tehát pl. egy január eleji, hideg időben betonozott födém betonjának a 28 napos szilárdsága csak március közepére, végére alakul ki (nyitott épület esetén). A szilárdulás ütemének folyását, a beton szilárdulásának ellenőrzését célszerű hetente Schmidt-kalapácsos szilárdságbecsléssel nyomon követni.

Ugyanígy nagy nyári meleg esetén is keletkezhetnek durva hibák, ami miatt nem lesz elfogadható és sajnos javítható sem a szerkezet. A tapasztalat az, hogy az elfogadhatatlan, menthetetlen szerkezetek keletkezését nem csak egy hiba elkövetése okozza, hanem hibák egész sora. A hibák elkerülése érdekében a betonszabványon és az abban hivatkozott műszaki előírásokon túl az MSZ EN 13670- 1:2000 Betonszerkezetek kivitelezése szabvány is fontos iránymutatásokat ad. Tekintettel tehát arra, hogy a vasbeton födémszerkezetek építése is igen kényes feladat, a tervezésen túl gondos előkészítést, kivitelezési Technológiai Utasítást (TU), Betontechnológiai Utasítást (BTU) és Mintavételi és Megfelelőség-igazolási Tervet (MMT) igényel, valamint az ezekben a dokumentumokban leírtak maradéktalan betartását.

(fotók: DDC, Urbán Ferenc)