Miért kell a próbatestekre különösebb hangsúlyt fektetni?

Egy beton megfelelőségének biztosítása sok részből tevődik össze. A nyugalomhoz nem elég, hogy megfelelő alapanyagot és jó betonösszetételt használjunk. Sőt még a szerkezet jól kivitelezése sem.

Legtöbb esetben a kivitelező figyelmét teljes egészében leköti a szerkezet megfelelő kivitelezése. A laboratóriumi vizsgálatokhoz szükséges próbatestek készítésére, tárolására sokszor csak a minimális figyelmet fordítja. Pedig a szerkezet megfelelőség-ellenőrzésének első lépcsője a betonozás közben készített próbatestek minősítése. A próbatestek vizsgálatára 28 napos kor elteltével kerül sor, ami alapján a szerkezetbe beépített beton jellemzőire, és így a szerkezetre is következtetni tudnak. Ha azonban a próbatestek vizsgálati eredményei nem megfelelőek, akkor jön szóba a szerkezet roncsolásmentes, vagy éppen roncsolásos vizsgálata. Ez viszont már komoly késést, költséget, és nem utolsó sorban kellemetlenséget okozhat a kivitelezőnek még akkor is, ha esetleg utólag kiderül, hogy csak a próbatestekkel volt gond. 

Kísérletsorozat

A kivitelezők egyre gyakrabban küldenek be az akkreditált vizsgáló laboratóriumokhoz olyan próbatesteket, melyek már első ránézésre is rosszul tömörítettek. Ezek a próbatestek sajnos legtöbb esetben nem felelnek meg a tervezett nyomószilárdsági osztálynak. Találkoztunk olyan esettel is, amikor a próbatestek még behozatalkor is benne voltak az OSB lapból készített sablonjukban. A fent leírtak miatt végeztünk egy kísérletsorozatot, hogy kiderítsük, hogy milyen hatása van a próbatestek nyomószilárdságára a különféle tömörítési módoknak, tömörítési időknek. Emellett megvizsgáltuk, hogy milyen eredménye van a különböző sablonok (acél, műanyag és OSB lap) használatának, valamint a különféle tárolási módoknak.

Beton Technológia Centrum Kft.

A próbatestek elkészítéséhez szándékosan betonüzemben vett mintát használtunk azért, hogy az összes próbatestet azonos keverésből tudjuk elkészíteni. F1 konzisztencia osztályú betont választottunk, azzal a céllal, hogy a tömörítés hatása minél jobban látható legyen. A próbatesteket két rétegben tömörítettük. A frissbeton testsűrűsége 2 399 kg/m3 volt, míg a megszilárdult beton testsűrűsége 2×10 másodperces vibroasztalos tömörítéssel, acél sablon és szabványos vegyes tárolás esetén 2 326 kg/m3. Az általunk végzett kísérleti mátrix a lenti táblázatban található. A kísérlet időpontját szándékosan úgy választottuk meg, hogy a lehető legmelegebb időben legyenek napsütésnek kitéve a szabad levegőn tárolt próbatestek (Mix-A-8). Minden vizsgálati esetből 3-3 próbatest készült.

Az alábbi táblázatban a 3-3 próbatest nyomószilárdságának átlagértékeit tüntettük fel:

Beton Technológia Centrum Kft.

* Vegyes tárolás: MSZ 4798:2016 alapján a kizsaluzásuktól a 7 napos korig (20 ± 2) °C hőmérsékletű víz alatt, utána a szilárdságvizsgálatukig laboratóriumi levegőn (20 ± 2 °C) tárolva.

Vizsgálati eredmények

Az 1.a. ábra jól szemlélteti, hogy ha a próbatest nem megfelelően tömörített (túl rövid tömörítési idővel készül), akkor a nyomószilárdság kisebb, mint megfelelő tömörítés esetén. Persze a tömörítésnél nem szabad túlzásba esni, mert ebben az esetben a beton kivérezhet, szétosztályozódhat. Az ideális tömörítési idő mindig az adott betonösszetételtől függ.

Az 1.b. ábra jól mutatja, hogy a tömörítési idő mellett fontos a tömörítési mód megfelelő megválasztása is. 

Az 1.c. ábrán láthatjuk, hogy az alkalmazott sablonnak akár még nagyobb hatása lehet a nyomószilárdsági eredményre, mint a tömörítési időnek és módnak. A műanyag sablonban készült próbatestek nyomószilárdsága kis mértékben alacsonyabb volt, mint az acél sablonokban készítetteké. Ez részben azzal függhet össze, hogy a műanyag sablon kisebb tömegű, így a vibroasztalon való tömörítés kisebb hatásfokkal történik. Ennél lényegesen nagyobb különbséget tapasztaltunk az OSB lapból készült sablonok esetén, melynek felülete nem teljesen sík. Kisebb-nagyobb mintázatokat tartalmaz, amelyek a valós nyomott felület méretét jelentősen lecsökkentik, továbbá az így készített sablon a legnagyobb odafigyelés mellett sem tud teljesen alakhelyes lenni, amely ugyancsak hatással lehet a mért törőerőre.

Az 1.d. ábrán látható, hogy ha a próbatestek tárolására sem fektetnek elég hangsúlyt: ha nem kerül a betonozást követő napon a vízbe, akkor a mért nyomószilárdság tovább csökkenhet. 

Beton Technológia Centrum Kft.

Tömörítés a gyakorlatban 

A valóságban ezek a hatások halmozódva jelentkeznek. Ha összehasonlítjuk az acél sablonban készült és vegyesen tárolt próbatestek nyomószilárdságát (Mix-A-2: 62,99 N/mm2) az OSB lapból gyártott sablonban készített és a szabadban, napon tárolt próbatestekével (Mix-A-8: 36,91 N/mm2), akkor láthatjuk, hogy akár 4 szilárdsági osztály különbség is adódhat abból, hogy a próbatestek készítésére mekkora hangsúlyt fektetünk. Nem is említve azokat az eseteket, amikor gumikalapáccsal, vagy csömöszöléssel tömörítik a próbatestet.

Sok idegeskedéstől, időveszteségtől, többlet kiadástól kímélhetné meg magát a kivitelező, ha a próbatestek készítésére, utókezelésére nagyobb hangsúlyt fektetne. Amennyiben erre nincs megfelelő felszerelése, kapacitása, akkor pedig érdemes olyan labort megbíznia, ami a mintavételezést szakszerűen, és akkreditáltan el tudja végezni.