Lapszámok

Az ASA Építőipari Kft. előregyártó üzemi betonvizsgáló laboratóriumában végzett vizsgálatok ismertetésének első része az előző lapszámban jelent meg. Ebben a frissbeton-vizsgálatok közül az alábbi eljárásokat mutattam be:

• terülésmérés;
• roskadási terülés meghatározása;
• levegőtartalom meghatározása;
• hőmérséklet mérése.

Frissbeton-vizsgálatok folytatása

Testsűrűség
A friss beton testsűrűségét az MSZ EN 12350-6 szabvány szerint egy ismert térfogatú edénybe tömörített friss beton tömegének és térfogatának hányadosaként határozzuk meg, amelyet kg/m³-ben fejezünk ki. A vizsgálat elvégzése több szempontból is kiemelt jelentőségű:

• A receptúra ellenőrzése: A mért testsűrűség a tervezett értéktől való eltérése arra utalhat, hogy az alapanyagok adagolása során hiba történt, vagy a keverék összetétele eltér a receptúrától;
• A tömörség igazolása: A vizsgálat információt nyújt arról, hogy a beton megfelelően tömöríthető-e. A túl alacsony testsűrűség gyakran a nem kívánt mértékű magas levegőtartalomra vagy elégtelen tömörítésre utal, ami kedvezőtlenül befolyásolja a beton szilárdságát és tartósságát;
• A levegőtartalom ellenőrzése: A testsűrűség ismerete szükséges a beton elméleti és tényleges levegőtartalmának meghatározásához. Légbuborékképző adalékszerrel készített betonok esetében a vizsgálat fontos kontrollt jelent a mesterségesen bevitt légbuborékok mennyiségének ellenőrzésére;
• A várható nyomószilárdság becslése: A nagyobb testsűrűségű, tömörebb friss betonból általában nagyobb nyomószilárdságú és tartósabb megszilárdult beton készül, míg az alacsony testsűrűségű, laza szerkezetű beton várhatóan gyengébb mechanikai tulajdonságokkal rendelkezik;
• A gyártástechnológia ellenőrzése: A laboratóriumban készített szabványos próbatestek (kockák vagy hengerek) és a gyárban előállított vasbeton elemek testsűrűségének összehasonlítása jól jellemzi a gyártástechnológia hatékonyságát. Ez különösen fontos a földnedves betonból gyártott termékek - például üreges és felülbordás födémpanelek - esetében, ahol elengedhetetlen a gyártási folyamat folyamatos ellenőrzése, illetve valamennyi késztermék vizuális ellenőrzését is el kell végezni.

1. ábra: Földnedves betonból előállított üreges födémelem, ahol a belső struktúra látható hossz- és keresztirányban

Víztartalom, víz–cement tényező

A friss beton víztartalom-meghatározásának legfőbb célja a tervezett víz–cement tényező (v/c) szigorú ellenőrzése, amely közvetlenül meghatározza a leendő szerkezet végső nyomószilárdságát, tartósságát és élettartamát.

Ha az előírt receptúrához képest túl sok víz kerül a betonba, a víz–cement tényező (v/c) megemelkedik, ami drasztikusan lerontja a beton mechanikai tulajdonságait. Ha az előírt receptúrához képest túl kevés víz kerül a betonba, a víz–cement tényező (v/c) túl alacsonnyá válik. A kevesebb víztartalom nagyobb szilárdságot eredményezhet, de a túl száraz beton bedolgozhatatlanná és tömöríthetetlenné is válhat, ami szerkezeti hibákhoz vezethet.

A víztartalom meghatározását a frissbeton-keveréknél jellemzően kiszárítással végezzük. A betonmintát lemérjük, ezt követően kiszárítással elpárologtatjuk az összes szabad vizet, majd újra lemérjük. A két mért tömeg különbsége adja meg a víztartalmat. Általában a szárítószekrényben, mikrohullámú sütőben, alkoholos kiégetéssel, PB-gázon tálcán történő kiszárításos módszerek a legelterjedtebbek, de ma már a gyors mérésekhez nagyfrekvenciás elektromágneses mérésen alapuló szondák is léteznek.

A korábbi égetéses módszerekkel szemben a mérőszondák legnagyobb előnye, hogy másodpercek alatt ad eredményt, így hamarabb közbe lehet avatkozni a betongyártási folyamatba, amennyiben szükséges.

A kéziszondák hordozhatók, mérés során a mérőfejet közvetlenül a friss betonba kell beleszúrni, amely az elektromágneses mező változása alapján határozza meg a nedvességtartalmat.

A szonda nem közvetlenül a víz súlyát méri, hanem egy elektromos jelet alakít át víztartalommá. Emiatt a mérésben lehetnek bizonytalanságok, ezért szükséges a megfelelő beállításokat – pl. testsűrűség, szemszerkezet – receptúránként megadni, és a kalibrálást elvégezni, a vízkorrekciót beállítani.

2. ábra: Víztartalom gyors meghatározása mobil mérőszondával

Megszilárdultbeton-vizsgáltok

Nyomószilárdság vizsgálata próbatesteken
A beton próbatestek nyomószilárdságának meghatározását az MSZ EN 12390-3 szabvány előírásai szerint végezzük. A vizsgálat során szabványos méretű és alakú próbatesteket (kocka vagy henger) hidraulikus nyomógépben törésig terhelünk. A nyomószilárdságot a mért törőerő és a nyomott keresztmetszet hányadosaként határozzuk meg, N/mm²-ben.

A nyomószilárdság-vizsgálat elsődleges célja annak igazolása, hogy a beton képes a tervezett igénybevételek biztonságos viselésére, illetve megfelel-e az előírt szilárdsági követelményeknek.

3. ábra Szabványos próbakocka tönkremenetele nyomószilárdság vizsgálata során

A beton nyomószilárdságát jellemzően a szabvány szerinti 28 napos korban vizsgáljuk, mivel ekkor igazolható, hogy az anyag eléri-e a tervezett szilárdsági osztályt. A beton szilárdulási folyamatának nyomon követése érdekében azonban ettől eltérő időpontokban is végzünk vizsgálatokat. 1–2 napos korban a vizsgálatok elsősorban gyártástechnológiai célokat szolgálnak:

• Igazolni kell, hogy a termék (például egy pillér) megfelelő szilárdsággal rendelkezik ahhoz, hogy sérülés nélkül kiemelhető legyen a zsaluzatból. Ehhez általában legalább 15–20 N/mm² nyomószilárdság szükséges.
• Előfeszített vasbeton szerkezetek esetén a feszítőpászmák felvágása különösen kritikus művelet. Erre csak akkor kerülhet sor, ha a beton már képes felvenni a felszabaduló előfeszítő erőből származó jelentős belső nyomófeszültségeket repedés vagy káros alakváltozás kialakulása nélkül. Ennek általános feltétele legalább 30–35 N/mm² nyomószilárdság, azonban a szükséges értéket minden esetben a szerkezet típusa és a statikai tervező előírása határozza meg.

7 napos korban végzett vizsgálatok alapján következtetni lehet a beton várható 28 napos nyomószilárdságára. Általános elvárás, hogy a beton ekkorra a tervezett 28 napos szilárdság mintegy 80%-át elérje, bár ez a cement típusától és az alkalmazott technológiától függően változhat.

56–90 napos korban végzett vizsgálatokra elsősorban alacsony korai szilárdságfejlődésű cementek alkalmazása esetén lehet szükség. Ezeknél a betonoknál a szilárdság növekedése a 28 napos kort követően is jelentős lehet, ezért a későbbi vizsgálatok lehetőséget biztosítanak az utószilárdulás mértékének meghatározására.

4. kép: Schmidt-kalapácsos vizsgálat feszített gerendán

Roncsolásmentes vizsgálat Schmidt-kalapáccsal

A Schmidt-kalapácsos vizsgálat (rugalmas visszapattanás mérése) elsődleges célja a megszilárdult beton nyomószilárdságának gyors, roncsolásmentes becslése közvetlenül a szerkezeten.

A Schmidt-kalapácsos vizsgálat eredményeit azért óvatosan kell kezelni, mert a beton külső néhány centiméteres rétegének a felületi keménységét méri, amiből következtetni lehet a szerkezet nyomószilárdságára.

A mérési pontosságot számos külső tényező befolyásolja: a beton kora, nedvességtartalma, a felület tömörsége (pl. légpórusos, fészkes, málló…).

A Schmidt-kalapácsos mérések megbízhatóságát úgy tudjuk növelni, ha roncsolásos módszerrel kombináljuk (levett beton próbatestek, ill. szerkezetből vett fúrt magminták vizsgálatával).

Alkalmazásának fő okai:

• A próbakockák törése időigényes, és csak korlátozott számú minta áll rendelkezésre, ezzel szemben a Schmidt-kalapáccsal a gyártósoron lévő kész betonelem felületén bárhol, bármikor pillanatok alatt elvégezhető a mérés;
• Segít a kizsaluzási időpont meghatározásában, hogy érdemes-e már elkezdeni a zsaluzat kibontását az elem károsodása nélkül;
• A szilárdság homogenitásának ellenőrzése: A hosszú (akár 30–40 méteres) tartógerendák esetében ellenőrizhető, hogy az elem teljes hosszában azonos-e a szilárdulási folyamat;
• A feszített tartóknál a feszítőpászmák felengedése előtt egy gyors ellenőrző mérést végzünk közvetlenül az elemen, megerősítve a kockatörések eredményét.

5. kép: 40 méter hosszú feszített tetőszelemen gépjárműre rakodva az üzemi tárolóterületen

Egyéb megszilárdultbeton-vizsgálatok

Számos további anyagjellemző meghatározása is szükségessé válhat. Ezek a vizsgálatok jellemzően projektspecifikusak, elvégzésükhöz akkreditált külső laboratóriumot veszünk igénybe. Ilyenek lehetnek többek között a fagyállóság, a fagy- és sóállóság, a vízzáróság, a hajlító-húzószilárdság stb. meghatározása.

Az elvégzett vizsgálatok eredményeivel igazoljuk, hogy termékeink megfelelnek a gyártmánytervekben előírt műszaki követelményeknek, és beépítésre alkalmasak.

(fotók: ASA Kft.)